¡Hola amigos! Como proveedor de 18.5kW VFD, he tenido mi parte justa de tratar con estos ingeniosos dispositivos. Hoy, voy a desglosar los componentes principales de un VFD de 18.5kw para ti.
En primer lugar, hablemos de lo que es un VFD. Una unidad de frecuencia variable, o VFD para abreviar, es un tipo de controlador de motor que impulsa un motor eléctrico variando la frecuencia y el voltaje suministrado al motor. Esto permite un control preciso de la velocidad, el torque y la aceleración del motor, lo que puede conducir a un ahorro significativo de energía y un mejor control del proceso.
Ahora, entremos en los componentes principales de un VFD de 18.5kW.
Rectificador
El rectificador es el primer componente en el VFD. Su trabajo es convertir la potencia de CA entrante de la red eléctrica en potencia de CC. Esto se realiza utilizando un conjunto de diodos que permiten que la corriente fluya en una sola dirección. El rectificador suele ser un rectificador de puente trifásico, lo que significa que puede manejar la potencia de CA trifásica.
La potencia de salida de CC del rectificador se suaviza por un banco de condensadores. El banco de condensadores ayuda a reducir la onda en el voltaje de CC y proporciona un voltaje de CC estable para la siguiente etapa del VFD.
Autobús DC
El bus de CC es la parte del VFD que almacena la potencia de CC del rectificador. Consiste en un conjunto de condensadores que están conectados en paralelo para almacenar la energía. El voltaje del bus de CC típicamente es de alrededor de 500-600 voltios para un VFD de 18.5kW.
El bus de CC también tiene un circuito de precarga que ayuda a limitar la corriente de entrada cuando el VFD se enciende primero. Esto protege el rectificador y el banco del condensador de daños.
Inversor
El inversor es el corazón del VFD. Su trabajo es convertir la potencia de CC del bus de CC nuevamente en potencia de CA a una frecuencia y voltaje variables. Esto se realiza utilizando un conjunto de transistores bipolares aislados (IGBT) o transistores de efecto de campo-semiconductor de óxido metálico (MOSFET).
El inversor utiliza una técnica de modulación de ancho de pulso (PWM) para controlar el voltaje y la frecuencia de salida. PWM funciona encendiendo rápidamente los IGBT o MOSFET para crear una serie de pulsos. El ancho de estos pulsos varía para controlar el voltaje y la frecuencia promedio de la potencia de CA de salida.
Circuito de control
El circuito de control es responsable de controlar el funcionamiento del VFD. Consiste en un microcontrolador o un procesador de señal digital (DSP) que recibe señales de entrada del usuario y del motor y genera las señales de control apropiadas para el inversor.
El circuito de control también monitorea los parámetros operativos del VFD, como el voltaje de salida, la corriente y la temperatura, y proporciona protección contra las condiciones de sobrevoltaje, sobrecorriente y sobretemperatura.
Sistema de enfriamiento
Un VFD de 18.5kW genera una cantidad significativa de calor durante la operación, por lo que necesita un sistema de enfriamiento para evitar que se sobrecalienta. El sistema de enfriamiento generalmente consiste en un disipador térmico y un ventilador.
El disipador de calor es un componente de metal que está unido a los IGBT o MOSFET en el inversor. Ayuda a disipar el calor generado por estos componentes transfiriéndolo al aire circundante. El ventilador se usa para soplar aire sobre el disipador térmico para aumentar la velocidad de transferencia de calor.
Filtros de entrada y salida
Los filtros de entrada y salida se utilizan para reducir la interferencia electromagnética (EMI) generada por el VFD. El filtro de entrada se encuentra entre la fuente de alimentación de la red y el rectificador, y ayuda a reducir las corrientes y voltajes armónicos generados por el rectificador.
El filtro de salida se encuentra entre el inversor y el motor, y ayuda a reducir los picos de voltaje y los armónicos generados por el inversor. Esto protege al motor del daño y reduce el EMI que se irradia del motor.
Interfaz de usuario
La interfaz de usuario es la parte del VFD que permite al usuario controlar y monitorear la operación del VFD. Por lo general, consiste en un teclado y una pantalla.
El teclado permite al usuario ingresar parámetros como la velocidad del motor, el tiempo de aceleración y el tiempo de desaceleración. La pantalla muestra los parámetros operativos del VFD, como el voltaje de salida, la corriente y la frecuencia, así como cualquier mensaje de error.
Conclusión
¡Entonces, ahí lo tienes, amigos! Esos son los componentes principales de un VFD de 18.5kW. Como puede ver, un VFD es un dispositivo complejo que requiere mucha ingeniería y diseño para funcionar correctamente.
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Referencias
- Mohan, N., Undeland, TM y Robbins, WP (2012). Power Electronics: convertidores, aplicaciones y diseño. Wiley.
- Bose, BK (2006). Electrónica de potencia moderna y unidades de CA. Prentice Hall.