Dimensionado de los motores asíncronos regulados por variadores de frecuencia

Dimensionado de los motores asíncronos regulados por variadores de frecuencia

En la determinación y uso de los motores y motorreductores asíncronos, alimentados por variadores estáticos de frecuencia, hay que tener en cuenta los puntos siguientes:

- El flujo de refrigeración de los ventiladores de los motores autoventilados disminuye a la vez que su velocidad, de tal forma que, es indispensable reducir la potencia útil (o el par motor) o añadir una ventilación forzada al motor para funcionamiento continuo a velocidad reducida en los accionamientos que requieren un par constante en todo el rango de velocidades.

- Según el tipo de funcionamiento del variador, este suministrará al motor una tensión que inducirá en el mismo una corriente más o menos senoidal. Los armónicos de la corriente producen pérdidas suplementarias en el motor.

- El funcionamiento con variador de frecuencia, en relación al funcionamiento con la red, conlleva forzosamente a un funcionamiento a tensión ligeramente reducida (caída de tensión interna del variador, como consecuencia del uso del método PWM), y por consiguiente, se producen pérdidas suplementarias en el rotor, debidas a un mayor deslizamiento, así como una reducción del par disponible en el motor al ser este proporcional al cuadrado de la tensión.

Se recomienda:

- Prever como mínimo el uso de motores con clase de aislamiento F y montar sondas térmicas de protección al motor.

- Prever el funcionamiento de motores con una potencia reducida Pr (desclasificación de un tipo, es decir, utilizar un motor de una talla inferior en potencia, y en aplicaciones que requieran duros ciclos de trabajo).

Al elegir la velocidad máxima en la zona de desexcitación, por la superación de la frecuencia nominal, hay que tener en cuenta el par nominal Mn, disminuye en relación inversa a la frecuencia nominal (50Hz), por lo que el par máximo disminuirá al cuadrado. para asegurar un funcionamiento sin quedarnos con par máximo débil, la relación Mmáximo/Mnominal debe ser superior a 1 (en ningún caso inferior a 1,3).

Un funcionamiento en paralelo de varios motores con un solo variador no garantiza un funcionamiento idéntico y sincronizado, y hay que tener en cuenta que cada motor debe protegerse con un relé térmico independiente y proporcionado a la corriente del motor, ya que la limitación electrónica de la corriente tiene en cuenta la suma de la corriente que aporta a todos los motores conectados al variador. También es importante tener en cuenta la longitud de los cables que alimentan desde el variador estos motores para poder compensar el efecto capacitivo de los mismos, que puede ser perjudicial para el variador, con lo que se suelen instalar bobinas o inductancias de muy pequeño valor inductivo y apropiadas a cada potencia del variador.

Resumiendo:

- Margen de regulación ⅕, para motor de 50Hz, con potencia reducida Pr (potencia de utilización del motor inmediatamente inferior), con motor autoventilado.

- Y margen de regulación 1/20 o más con Pn (potencia nominal constructiva de motor) y ventilación forzada.

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