¿Qué es un accionamiento de CA?
Los accionamientos de CA también reciben el nombre
deinversores,accionamientos de velocidad variable(VSDs),accionamientos de frecuencia
variable(VFDs) yconvertidores de
frecuencia.
Los accionamientos de CA se utilizan para
controlar motores de inducción de CA, la tecnología de motor más
habitual en el sector. Los motores son resistentes, requieren un
mantenimiento mínimo y se pueden fabricar fácilmente con un alto
nivel de protección ambiental.
Si se conecta directamente un motor de CA a la
alimentación, el motor acelerará rápidamente y luego girará a una
velocidad fija que dependerá de la frecuencia de alimentación
eléctrica y el diseño del motor.
Para algunas aplicaciones resulta aceptable una velocidad
fija, y con una selección cuidadosa de las relaciones del reductor,
puede obtenerse la velocidad de salida final deseada. Sin embargo,
para la mayoría de las aplicaciones, la aceleración a fondo, la
deceleración sin freno y la imposibilidad de variar la velocidad y
el par representan un problema importante. Los accionamientos de CA
proporcionan la solución al modificar la tensión y la frecuencia de
la alimentación de CA al motor. El control se obtiene con el
cálculo de la velocidad del motor (conocido comocontrol de bucle abierto) o la medición de
la velocidad (conocida comocontrol de bucle
cerrado). Ambas técnicas tiene ventajas y
desventajas:
Control de bucle abierto
El control de bucle abierto ofrece la manera más sencilla de
controlar los motores de inducción de CA, ya que la velocidad del
motor depende de la frecuencia de la alimentación; un medio de
control básico es simplemente variar la tensión y la frecuencia
para conseguir la velocidad del motor deseada. Este método recibe
el nombre de control de V/Hz. Las principales desventajas de este
método de control son los bajos niveles de precisión y de par de
baja velocidad.
Se han realizado numerosas investigaciones
para mejorar el rendimiento de los accionamientos de CA en bucle
abierto. Las tecnologías de control de par directo y vectorial de
bucle abierto intentan modelar el motor en tiempo real para
compensar una amplia variedad de factores que afectan a la
velocidad y al par obtenidos en el eje de salida. El resultado de
estos métodos es una enorme mejora en rendimiento y precisión, pero
a baja velocidad, el rendimiento puede seguir siendo un
problema.
El control del flujo del rotor (RFC) es un
nuevo método de control para accionamientos de bucle abierto que
ofrece una mejor estabilidad y un mayor rendimiento dinámico.
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Los accionamientos de bucle abierto se utilizan cuando no es
necesario que el motor mantenga una carga a baja velocidad o a
velocidad cero, y cuando la precisión del par y de la velocidad no
es importante. Estas son algunas aplicaciones típicas:
- Bombas
- Ventiladores
- Transportadores
- Mezcladores
- Centrífugas
Control de bucle cerrado
El control de bucle cerrado se obtiene mediante un sensor de
velocidad y posición conectado al eje del motor.
El resultado es un control de la velocidad y el par dinámico,
preciso y estable desde el estado de reposo hasta la velocidad
máxima. Estas son algunas aplicaciones típicas:
- Grúas y elevadores
- Ascensores
- Bobinado
- Manipulación de materiales
- Pruebas de automoción
- Extrusión
Accionamientos inteligentes
Control Techniques es líder del mercado en accionamientos
inteligentes; estos son accionamientos que integran controladores
de automatización o movimiento programables de serie o como opción.
Los accionamientos inteligentes ofrecen ventajas importantes; como
el controlador está ubicado en el propio accionamiento, los
retardos de comunicación se eliminan, y por tanto, aumenta el
rendimiento en aplicaciones de automoción y movimiento y no es
necesario utilizar controladores externos, lo que ahorra espacio en
el panel. Unidrive SP, Commander SK, Digitax ST y Mentor II son
todos accionamientos inteligentes.
Ahorro de energía
Se calcula que puede obtenerse un ahorro energético de hasta el
20% mediante la instalación y el uso de los motores de manera más
eficiente. La instalación de accionamientos de CA en determinadas
aplicaciones, como ventiladores y bombas, puede influir
drásticamente en el consumo energético. Se calcula que los motores
consumen dos tercios de la energía eléctrica en el sector, por lo
que los accionamientos deben constituir una parte fundamental de
cualquier programa a fin de reducir las emisiones de carbono.