¿Cuáles son las ventajas y desventajas del método de control de velocidad v / f del motor de inducción?

Ventajas de usar VFD:

  1. Puede usar motor de inducción estándar. Por lo tanto, VFD se puede aplicar fácilmente a la instalación existente.
  2. Rango completo de control de velocidad 0 a 100% nominal. Puede incluso sobrevelocidad del motor (a un costo de par máximo reducido). El motor de par completo está disponible a velocidades bastante bajas.
  3. La velocidad del motor se puede ajustar con un potenciómetro simple o con una señal de control de 0–10 V o 4–20 mA. Esto facilita la integración en el sistema de control o la configuración del bucle de control del proceso local.
  4. En cargas de par ascendente tales como bombas y ventiladores, el potencial de ahorro de energía es alto.
  5. Es fácil invertir electrónicamente el motor si es necesario.
  6. Corrección inherente del factor de potencia para el motor.

Desventajas de usar VFD:

  1. Costo: un VFD se suma al costo de su instalación. Aunque las ofertas actuales tienen una buena relación calidad-precio, y este costo se puede amortizar contra ahorros de energía y / o ganancias en la eficiencia del proceso.
  2. Rendimiento de velocidad cero: el control V / Hz no permite el “bloqueo del rotor” a velocidad cero. Por lo tanto, puede no ser adecuado cuando la carga es un requisito (por ejemplo, grúa o elevador). Es posible que deba actualizar a la unidad controlada por vector de flujo para lograr esto.
  3. No se pueden manejar cargas de regeneración a menos que se agregue frenado dinámico.
  4. Puede causar una distorsión armónica de tensión de alimentación excesiva si no se incluyen medidas de mitigación armónicas adecuadas con el VFD.
  5. La operación a baja velocidad puede requerir una reducción de la calificación del motor, debido a la reducción de enfriamiento para el motor TEFC estándar. Alternativamente, puede ser necesario un enfriamiento adicional del motor.
  6. Se notará una pequeña pérdida en la eficiencia del sistema (1 a 2%).

Un motor de inducción es más eficiente cuando opera cerca de su velocidad síncrona.

Además de las pérdidas normales de hierro y cobre en el estator, la pérdida de “cobre” del rotor es la más significativa y es proporcional a la “frecuencia de deslizamiento” o cuánto demora la velocidad síncrona. (Puse cobre entre comillas porque muchos conductores de rotor son de aluminio, pero solemos referirnos a las pérdidas IR como pérdidas de cobre)

Cuando se utiliza una fuente de potencia de frecuencia variable para suministrar el motor de inducción y la velocidad del motor se controla controlando la frecuencia del suministro, el motor funciona cerca de la velocidad síncrona y, por lo tanto, siempre tiene pérdidas mínimas de “cobre” del rotor.

Otros métodos para controlar la velocidad del motor de inducción, como el aumento de la resistencia externa a un rotor enrollado, logran el control de la velocidad al aumentar la frecuencia de deslizamiento como resultado del circuito de resistencia del rotor más alto. Esto aumenta directamente las pérdidas del rotor, lo que disminuye la eficiencia.

Las pérdidas adicionales también deben ser disipadas como calor.

Es posible tener recuperación de energía del rotor para retroalimentar el suministro de la línea, pero es costoso y solo práctico para motores grandes.

La fuente de alimentación de control de frecuencia variable también abre la opción de operar el motor de inducción como generador cuando se desea que actúe como un freno en la carga. Al suministrar una frecuencia que es inferior a la velocidad de funcionamiento del motor, el motor actúa como un generador y devuelve la energía a través del controlador de frecuencia variable (que debe estar diseñado para aceptar la generación) al bus de alimentación principal.

para probar uno mejor, necesitamos discutir sobre otros,

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¿Cuáles son otros métodos? –

solo control V, (arrojó R o transformador)

solo f control,

resistencia para rotor deslizante,

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la ecuación de velocidad es 120f / p no depende del voltaje, pero para el motor de inducción cargado si reducimos el voltaje de suministro, entonces la capacidad de proporcionar corriente y, por lo tanto, el par se reduce,

pero para el motor cargado necesitamos un par de salida fijo, y el motor intenta mantenerlo, por lo que para mantener un par más alto, la velocidad disminuye.

(lo mismo para el método de resistencia de motor de inducción por deslizamiento) (corriente límite de resistencia en el rotor)

control de velocidad acelerado, salida afectada.

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en el control de frecuencia, la frecuencia tiene relación directa con la velocidad, pero su efecto es el mismo que el anterior,

Tomemos un ejemplo, para motores de 230v, 50hz,. mantenemos el voltaje 230, pero hacemos que la frecuencia sea de 100 Hz para alcanzar una mayor velocidad, luego aumenta la velocidad pero el par permanece bajo,

Al mismo tiempo, si reducimos la frecuencia, el voltaje puede proporcionar un par, y si el motor no está cargado, este par se aplica como velocidad más alta.

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Hay muchos problemas en la salida para este tipo de control de velocidad,

así que seleccionamos el método V / f, en este cambiamos V y f al mismo tiempo, con una relación fija de V / f (esto ayuda a reducir las desventajas del método anterior)

Definitivamente no es el mejor método de control de velocidad para el motor de inducción, la técnica de control vectorial tiene que ser la mejor debido al control de par independiente, pero entre las técnicas de control escalar es la mejor ya que este método asegura que el par máximo del motor no reducir (que esencialmente mantiene constante el flujo de espacio de aire), mientras que para otras técnicas de control escalar es posible que tenga que comprometer el par máximo del motor, lo que no es deseable.

La principal ventaja de usar el control v / f es que el torque es bastante constante por debajo de la velocidad síncrona, lo que significa que puede arrancar un motor a muy baja velocidad bajo carga nominal, como puede ver en la imagen debajo del eje y muestra el torque y x-asis muestra velocidad

La desventaja de usar el control v / f es que no puede superar la velocidad síncrona, porque no puede aumentar el voltaje por encima del voltaje nominal del motor. Una vez que alcanza el voltaje y la frecuencia nominal del motor, solo puede aumentar la frecuencia, como se muestra en la imagen:

Porque controla la velocidad de la máquina mientras mantiene constante el voltaje a la frecuencia. Debido a esto, la máquina siempre funciona a un flujo constante. Por lo tanto, es mejor que todas las demás técnicas. Todos los demás métodos son menos eficientes.

Hay varias técnicas por las cuales uno puede controlar la velocidad de una inducción con V / f siendo uno de ellos, el objetivo es el control de circuito abierto para mantener indirectamente un flujo constante de espacio de aire. V / f como método de control de bucle abierto es bueno en frecuencias ~ 20Hz y especialmente en aquellas muy por encima de sincronismo en máquinas herramientas, por ejemplo, 20000–150000 rpm.

Sin embargo, V / f no es bueno a bajas frecuencias, donde muchas otras técnicas de control de deslizamiento en bucle cerrado son muy superiores, por lo que es un caso de caballos para cursos. Muchos VSD modernos vienen con varias opciones de control integradas, de las cuales V / F será una.

V / f no es la mejor técnica, pero fue una técnica ampliamente utilizada en la última década debido a una menor complejidad en el control y la implementación. Pero ahora los métodos como DTC, FOC y PTC son industrias utilizadas.

Muchos piensan que el mayor descubrimiento del hombre fue el fuego.

Yo digo que hace frío.

Refrigeración.

La electricidad impulsa los compresores y los ventiladores.

Al usar VFD, puede ajustar los compresores y los ventiladores para reducir drásticamente la corriente eléctrica, que es lo que paga.

La única desventaja real es el costo inicial de la instalación.

El ahorro de energía compensará los costos de instalación en poco tiempo.

En el control de velocidad del motor de inducción trifásico, el método V / F es mejor porque en este método puede controlar la velocidad cambiando tanto el voltaje como la frecuencia, por lo que es muy eficiente y ofrece una mejor salida, por lo que es mejor

El variador de frecuencia para motores de inducción proporciona el mejor control del motor para los usuarios de la aplicación. También es probable que sea más eficiente en el uso de electricidad.

Ese es el lado positivo. La desventaja es el costo inicial del controlador, que probablemente duplique el costo del motor en sí. Además, los procedimientos de mantenimiento algo más complicados, por ejemplo, el variador pueden dañarse con instrumentos de prueba de motor estándar como el medidor de megaohmios, y sin un transformador de aislamiento pueden ser vulnerables a problemas de falla a tierra en plantas grandes. Además, con muchos más circuitos, es probable que sea más vulnerable a fallas normales que el motor de inducción estándar muy robusto y el arrancador.

Para decir que es lo mejor, tienes que compararlo con otra cosa.

Realmente no hay otro medio, excepto un grupo electrógeno con accionamiento mecánico de velocidad variable como poleas de tamaño variable.

Por lo tanto, una unidad de frecuencia variable electrónica es mucho más pequeña, más barata, más ligera.

El método V / f es útil cuando tiene que operar el motor con diferentes cargas.

Sabemos que la eficiencia de un motor es menor cuando funciona con baja carga. En vfd controlamos la frecuencia, por lo tanto, las rpm y la carga disminuyendo la carga máxima para que el motor funcione a plena carga

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ya que hay muchos puntos de vista diferentes … Pregúntele a su maestro si a continuación es aceptable, ya que no tiene la capacidad de decidir …

Variador de frecuencia Ventajas y desventajas