Como proveedor de variadores de frecuencia (VFD) de 15 KW, a menudo recibo consultas sobre los detalles técnicos de nuestros productos, especialmente con respecto a la protección contra bajo voltaje. En esta publicación de blog, profundizaré en cómo funciona la protección contra bajo voltaje en un VFD de 15 KW.
Comprender los conceptos básicos de un VFD de 15 KW
Antes de hablar sobre la protección contra bajo voltaje, es esencial comprender qué es un VFD de 15 KW. Un variador de frecuencia es un dispositivo electrónico que controla la velocidad de un motor de CA variando la frecuencia y el voltaje suministrado al motor. Un VFD de 15 KW está diseñado para manejar motores con una potencia nominal de hasta 15 kilovatios, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones industriales y comerciales, como cintas transportadoras, bombas y ventiladores.
Los componentes principales de un VFD incluyen el rectificador, el bus de CC y el inversor. El rectificador convierte la energía CA entrante en energía CC, que se almacena en el bus de CC. Luego, el inversor convierte la energía CC nuevamente en energía CA con una frecuencia y voltaje variables para controlar la velocidad del motor.
La importancia de la protección contra bajo voltaje
Las condiciones de bajo voltaje pueden ocurrir debido a varias razones, como fluctuaciones de la red eléctrica, largos recorridos de cables o sobrecarga del sistema eléctrico. Cuando el voltaje de entrada al VFD cae por debajo de cierto nivel, puede tener varios impactos negativos en el VFD y el motor conectado.
En primer lugar, el bajo voltaje puede hacer que el VFD consuma una corriente excesiva para mantener la misma potencia de salida. Este aumento de corriente puede provocar un sobrecalentamiento de los componentes del VFD, lo que podría dañar los dispositivos semiconductores y reducir la vida útil del variador. En segundo lugar, un voltaje inadecuado puede hacer que el motor funcione de manera errática, produciendo menos torque y aumentando el riesgo de calarse. En algunos casos, un motor calado puede consumir aún más corriente, lo que agrava aún más el problema.
La protección contra bajo voltaje es crucial para prevenir estos problemas. Garantiza el funcionamiento fiable del VFD y del motor conectado, reduce el riesgo de daños al equipo y minimiza el tiempo de inactividad.
Cómo funciona la protección contra bajo voltaje en un VFD de 15 KW
- Detección de voltaje
El sistema de protección contra bajo voltaje en un VFD de 15 KW comienza con la detección de voltaje. Los sensores se colocan en la entrada del VFD para monitorear continuamente el voltaje de CA entrante. Estos sensores generalmente están diseñados para medir el valor RMS (Root Mean Square) del voltaje, lo que proporciona una representación precisa del nivel de voltaje efectivo.
Los sensores de voltaje envían las señales de voltaje medidas al tablero de control del VFD. El tablero de control está equipado con un microcontrolador que procesa estas señales y compara el voltaje medido con un valor umbral preestablecido. Este umbral suele ser ajustable, lo que permite a los usuarios establecer el nivel de protección contra bajo voltaje de acuerdo con los requisitos de su aplicación específica.
- Comparación de umbrales y toma de decisiones
Una vez que el microcontrolador recibe las señales de voltaje de los sensores, compara el voltaje medido con el umbral preestablecido. Si el voltaje medido está por encima del umbral, el VFD funciona normalmente y el motor funciona a la velocidad establecida.
Sin embargo, si el voltaje medido cae por debajo del umbral, el microcontrolador detecta una condición de bajo voltaje. En este punto, el sistema de control del VFD inicia una serie de acciones para proteger el variador y el motor.
- Respuesta a condiciones de bajo voltaje
- Activación de alarma: Cuando se detecta una condición de bajo voltaje, el VFD primero activa una alarma. Esta alarma puede tener la forma de un indicador visual en el panel de visualización del VFD o de una señal audible. La alarma alerta al operador o al personal de mantenimiento que hay un problema con el voltaje de entrada, permitiéndoles tomar las medidas adecuadas.
- Reducción de la potencia del motor: Para evitar que el VFD consuma corriente excesiva y se sobrecaliente, el sistema de control puede reducir la potencia de salida del motor. Lo hace disminuyendo la frecuencia y el voltaje suministrado al motor. Esta reducción en la potencia de salida ayuda a mantener el equilibrio entre el voltaje de entrada disponible y los requisitos de potencia del motor.
- Cerrar: En condiciones severas de bajo voltaje, donde el voltaje cae significativamente por debajo del umbral durante un período prolongado, el VFD puede apagarse por completo. Esta es una medida de último recurso para proteger el variador y el motor contra daños. Cuando el VFD se apaga, deja de suministrar energía al motor y el motor se detiene. El VFD permanecerá en estado apagado hasta que el voltaje de entrada vuelva a un nivel aceptable, momento en el cual se puede reiniciar manualmente.
Factores que afectan el rendimiento de la protección contra bajo voltaje
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Configuración de umbral
La precisión de la protección contra subtensión depende en gran medida del ajuste adecuado del voltaje umbral. Si el umbral se establece demasiado alto, el VFD puede apagarse prematuramente debido a fluctuaciones menores de voltaje, lo que provoca tiempos de inactividad innecesarios. Por otro lado, si el umbral se establece demasiado bajo, el VFD y el motor pueden quedar expuestos a condiciones de bajo voltaje potencialmente dañinas durante un período prolongado. -
Tiempo de respuesta
El tiempo de respuesta del sistema de protección contra subtensión también es crucial. Un tiempo de respuesta rápido permite que el VFD detecte y responda rápidamente a condiciones de bajo voltaje, minimizando el riesgo de daños. Sin embargo, si el tiempo de respuesta es demasiado corto, el VFD puede ser demasiado sensible a caídas de voltaje temporales, lo que genera falsas alarmas y apagados innecesarios.
Productos y aplicaciones relacionados
Además de nuestros VFD de 15 KW, también ofrecemos una gama de productos relacionados, comoVariador de frecuencia de 37 KW. Estos VFD de mayor potencia son adecuados para motores más grandes utilizados en aplicaciones industriales de servicio pesado.
NuestroControlador de variador de frecuenciaproporciona funciones de control avanzadas para VFD, lo que permite a los usuarios ajustar con precisión la velocidad del motor y optimizar el consumo de energía.
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Conclusión
La protección contra bajo voltaje es una característica vital de un VFD de 15 KW, que garantiza el funcionamiento confiable y seguro del variador y del motor conectado. Al monitorear continuamente el voltaje de entrada, compararlo con un umbral preestablecido y tomar las acciones apropiadas en caso de condiciones de bajo voltaje, el VFD puede prevenir daños a sus componentes y evitar costosos tiempos de inactividad.
Si está buscando un VFD de 15 KW de alta calidad o cualquiera de nuestros productos relacionados, lo invitamos a contactarnos para conversar sobre la adquisición. Nuestro equipo de expertos está listo para ayudarlo a encontrar la solución adecuada para las necesidades específicas de su aplicación.
Referencias
- "Variadores de frecuencia variable: principios, funcionamiento y solución de problemas" por Mohan Nedungadi
- "Manual de electrónica de potencia" por Muhammad H. Rashid