Transcript Teoria-Convertidores-Frecuencia
Slide 1
Danfoss VLT®
Fundamentos de los
Convertidores de Frecuencia
Slide 2
Danfoss VLT®
Operación del Motor a una
Velocidad Ajustable
Slide 3
Danfoss VLT®
Tipos de Motores
MOTORES ELÉCTRICOS
MOTORES DE C.A.
SíNCRONOS
MOTORES DE C.D.
ASíNCRONOS
Slide 4
Danfoss VLT®
Características del Motor
Slide 5
Danfoss VLT®
Los Motores Usan
Campos Magnéticos
N
S
N
S
Slide 6
Danfoss VLT®
El Estator Es un
Electromagneto
Slide 7
Danfoss VLT®
Slide 8
Danfoss VLT®
Esquema del Motor Asíncrono
Slide 9
Danfoss VLT®
Slide 10
Danfoss VLT®
Velocidad del Motor
120 x f
s
n=
p
Slide 11
Danfoss VLT®
Para Cambiar la Velocidad del
Motor, Hay que Cambiar la
Frecuencia de la Fuente de VCA.
Slide 12
Danfoss VLT®
Un Convertidor de Frecuencia
Convierte VCA a VCD y Luego
Regresa a VCA
VCA
VCD
Rectificador
VCA
Inversor
Control
Slide 13
Danfoss VLT®
Circuito Rectificador
VCA
Rectificador
VCD
Slide 14
Danfoss VLT®
Circuito Intermedio
DANFOSS
Slide 15
Danfoss VLT®
Circuito Inversor
VCD
Inversor
VCA
DANFOSS
Slide 16
Danfoss VLT®
La Sección de Inversión
Controla la frecuencia aplicada hacia el motor.
Controla la velocidad del motor.
Controla el voltaje aplicado al motor
Slide 17
Danfoss VLT®
La Sección de Inversión
VCD
Inversor
VCA
Slide 18
Danfoss VLT®
Tipos de Modulación
Modulación por Amplitud de Pulsos (PAM)
Modulación por Ancho de Pulsos (PWM)
Control del Vector Voltaje (VVC+) Danfoss
Slide 19
Danfoss VLT®
Modulación por Amplitud de Pulso
PAM
Slide 20
Danfoss VLT®
Paso 1
V1
V1
V2
V2
Slide 21
Danfoss VLT®
Paso 2
V1
V1
V2
V2
Slide 22
Danfoss VLT®
Paso 3
V1
V1
V2
V2
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Danfoss VLT®
Paso 4
V1
V1
V2
V2
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Danfoss VLT®
Paso 5
V1
V1
V2
V2
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Danfoss VLT®
Paso 6
V1
V1
V2
V2
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Danfoss VLT®
Salida desde el Convertidor
Toma Seis “Pasos” de el Inversor para Producir un
Ciclo de Salida.
La Frecuencia de Salida es Infinitamente Ajustable.
Slide 27
Danfoss VLT®
6- Pasos
Forma de Onda de Salida
Velocidad
Alta
Velocidad
Baja
Slide 28
Danfoss VLT®
Modulación por Ancho de Pulso
PWM
Slide 29
Danfoss VLT®
Voltaje (V)
La Cantidad de Tiempo en
Conducción Determina el Voltaje
Promedio
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Danfoss VLT®
Convertidor PWM
Forma de Onda de Salida
Velocidad
Alta
Velocidad
Baja
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Danfoss VLT®
1.00 0
1.00 0
0.86 6
T1
0.50 0
T1
0.50 0
0.00 0
0.00 0
0
60
12 0
18 0
24 0
30 0
-0 .50 0
36 0
0
60
12 0
18 0
24 0
30 0
-0 .50 0
-0 .86 6
-1 .00 0
-1 .00 0
VVC
Forma de Onda, Voltaje entre
Fase
Seno-Codificado
Forma de Onda, Voltaje entre
Fase
36 0
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Danfoss VLT®
1.00 0
1.00 0
0.86 6
T1
0.50 0
T1
0.50 0
0.00 0
0.00 0
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24 0
30 0
-0 .50 0
-0 .86 6
-1 .00 0
-1 .00 0
Reducidas Pérdidas por
Conmutación
Todos los IGBT’S Conmutan
Continuamente
36 0
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Danfoss VLT®
1.00 0
1.00 0
0.86 6
T1
0.50 0
T1
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0.00 0
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-0 .50 0
T2
T2
-0 .86 6
-1 .00 0
-1 .00 0
La Diferencia Entre los Voltajes de Fase Determina el Voltaje
Hacia el Motor (Fase a Fase).
30 0
36 0
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Danfoss VLT®
1.00 0
1.00 0
T 1 -T 2
0.86 6
T 1 -T 2
T1
T1
0.50 0
0.50 0
0.00 0
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-0 .50 0
T2
T2
-0 .86 6
-1 .00 0
-1 .00 0
El Voltaje Nominal a la Salida
Minimiza el Calentamiento
del Motor
El Voltaje Reducido a la
Salida Requiere Mayor
Corriente al Motor
30 0
36 0
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Danfoss VLT®
Ventajas del VVC+
Voltaje Nominal al Motor a la Frecuencia Nominal del
Motor.
Menor Calentamiento del Motor debido al Patrón de
Conmutación.
Forma de Corriente de Salida Cercana a la Senoidal
sin Necesidad de Aumentar la Conmutación.
Slide 36
Danfoss VLT®
Comparación Corriente al Motor
Salida PWM Convencional
Salida Danfoss VVC+
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Danfoss VLT®
La Frecuencia Controla la
Velocidad del Motor
Velocidad
Alta
Velocidad
Baja
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Danfoss VLT®
Reactancia Inductiva
Reactancia Inductiva
(XL)
Frecuencia
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Danfoss VLT®
La Corriente Cambia
con la Frecuencia
Slide 40
Danfoss VLT®
Se Cambia el Voltaje para
Mantener la Corriente
Slide 41
Danfoss VLT®
Alta Velocidad Necesita
Alto Voltaje
Velocidad
Alta
Velocidad
Baja
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Danfoss VLT®
Voltaje (V)
Relación V/Hz
Frecuencia (Hz)
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Danfoss VLT®
Operación Normal
Par Motor
voltaje
460
230
0
0
30
60
Frecuencia (Hz)
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Danfoss VLT®
Par Requerido
Par Motor
Carga del Tipo Par Constante
Velocidad Motor
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Danfoss VLT®
Par Requerido
Par Motor
Carga del Tipo Par Variable
Velocidad Motor
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Danfoss VLT®
La Resistencia en el Motor
Causa Pérdida de Par a Bajas
Velocidades
Velocidad Alta
Velocidad Baja
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Danfoss VLT®
Par Requerido
Par Motor
Par Motor con V/Hz Modificado
Velocidad Motor
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Danfoss VLT®
Frecuencia Extendida
(Potencia Constante)
Par Motor
Voltaje
460
230
0
0
30
60
90
Frecuencia (Hz)
120
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Danfoss VLT®
Par Motor
Par Carga
Frecuencia Extendida y Cargas
de Par Variable
0
30
60
Frecuencia (Hz)
90
120
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Danfoss VLT®
Operación Normal
Voltaje
Par Motor
460
230
0
0
30
Frecuencia (Hz)
60
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Danfoss VLT®
Par Constante Frecuencia
Extendida
Par Motor
Voltaje
460
230 V Motor
230
0
0
30
60
90
Frecuencia (Hz)
120
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Danfoss VLT®
Operando el Motor a una
Velocidad Ajustable
Cambiar la frecuencia para cambiar la velocidad del
motor.
El voltaje aplicado debe ser cambiado al variar la
frecuencia.
Se debe tener cuidado cuando se trabaje por encima
de los 60 Hz.
Slide 53
Danfoss VLT®
Situaciones a Evitar
Slide 54
Danfoss VLT®
Interruptor de Desconexión a la
Salida
Slide 55
Danfoss VLT®
Capacitores para Corrección del
FP a la Salida
Slide 56
Danfoss VLT®
Entrada con Corrección del FP y
Transformador de Aislamiento
Slide 57
Danfoss VLT®
Prácticas de Alambrado
Inadecuadas
Alambrado de alimentación, motor y control no
separados.
Aterrizamiento impropio del convertidor.
Blindaje impropio del alambre de control.
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Danfoss VLT®
Mantenimiento Preventivo
Slide 59
Danfoss VLT®
Slide 60
Danfoss VLT®
Mantenimiento Preventivo
Verificar ajuste de las conexiones.
Limpieza interior del equipo.
Verificar ventiladores de enfriamiento.
Limpieza de los filtros de aire (si los hay).
Comprobación de los capacitores del bus por
– balanceo del voltaje
– daño físico
Danfoss VLT®
Fundamentos de los
Convertidores de Frecuencia
Slide 2
Danfoss VLT®
Operación del Motor a una
Velocidad Ajustable
Slide 3
Danfoss VLT®
Tipos de Motores
MOTORES ELÉCTRICOS
MOTORES DE C.A.
SíNCRONOS
MOTORES DE C.D.
ASíNCRONOS
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Danfoss VLT®
Características del Motor
Slide 5
Danfoss VLT®
Los Motores Usan
Campos Magnéticos
N
S
N
S
Slide 6
Danfoss VLT®
El Estator Es un
Electromagneto
Slide 7
Danfoss VLT®
Slide 8
Danfoss VLT®
Esquema del Motor Asíncrono
Slide 9
Danfoss VLT®
Slide 10
Danfoss VLT®
Velocidad del Motor
120 x f
s
n=
p
Slide 11
Danfoss VLT®
Para Cambiar la Velocidad del
Motor, Hay que Cambiar la
Frecuencia de la Fuente de VCA.
Slide 12
Danfoss VLT®
Un Convertidor de Frecuencia
Convierte VCA a VCD y Luego
Regresa a VCA
VCA
VCD
Rectificador
VCA
Inversor
Control
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Danfoss VLT®
Circuito Rectificador
VCA
Rectificador
VCD
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Danfoss VLT®
Circuito Intermedio
DANFOSS
Slide 15
Danfoss VLT®
Circuito Inversor
VCD
Inversor
VCA
DANFOSS
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Danfoss VLT®
La Sección de Inversión
Controla la frecuencia aplicada hacia el motor.
Controla la velocidad del motor.
Controla el voltaje aplicado al motor
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Danfoss VLT®
La Sección de Inversión
VCD
Inversor
VCA
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Danfoss VLT®
Tipos de Modulación
Modulación por Amplitud de Pulsos (PAM)
Modulación por Ancho de Pulsos (PWM)
Control del Vector Voltaje (VVC+) Danfoss
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Danfoss VLT®
Modulación por Amplitud de Pulso
PAM
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Danfoss VLT®
Paso 1
V1
V1
V2
V2
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Danfoss VLT®
Paso 2
V1
V1
V2
V2
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Danfoss VLT®
Paso 3
V1
V1
V2
V2
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Danfoss VLT®
Paso 4
V1
V1
V2
V2
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Danfoss VLT®
Paso 5
V1
V1
V2
V2
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Danfoss VLT®
Paso 6
V1
V1
V2
V2
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Danfoss VLT®
Salida desde el Convertidor
Toma Seis “Pasos” de el Inversor para Producir un
Ciclo de Salida.
La Frecuencia de Salida es Infinitamente Ajustable.
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Danfoss VLT®
6- Pasos
Forma de Onda de Salida
Velocidad
Alta
Velocidad
Baja
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Danfoss VLT®
Modulación por Ancho de Pulso
PWM
Slide 29
Danfoss VLT®
Voltaje (V)
La Cantidad de Tiempo en
Conducción Determina el Voltaje
Promedio
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Danfoss VLT®
Convertidor PWM
Forma de Onda de Salida
Velocidad
Alta
Velocidad
Baja
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Danfoss VLT®
1.00 0
1.00 0
0.86 6
T1
0.50 0
T1
0.50 0
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VVC
Forma de Onda, Voltaje entre
Fase
Seno-Codificado
Forma de Onda, Voltaje entre
Fase
36 0
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Danfoss VLT®
1.00 0
1.00 0
0.86 6
T1
0.50 0
T1
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0.00 0
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-0 .50 0
-0 .86 6
-1 .00 0
-1 .00 0
Reducidas Pérdidas por
Conmutación
Todos los IGBT’S Conmutan
Continuamente
36 0
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Danfoss VLT®
1.00 0
1.00 0
0.86 6
T1
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T1
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-0 .50 0
T2
T2
-0 .86 6
-1 .00 0
-1 .00 0
La Diferencia Entre los Voltajes de Fase Determina el Voltaje
Hacia el Motor (Fase a Fase).
30 0
36 0
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Danfoss VLT®
1.00 0
1.00 0
T 1 -T 2
0.86 6
T 1 -T 2
T1
T1
0.50 0
0.50 0
0.00 0
0.00 0
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-0 .50 0
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18 0
24 0
-0 .50 0
T2
T2
-0 .86 6
-1 .00 0
-1 .00 0
El Voltaje Nominal a la Salida
Minimiza el Calentamiento
del Motor
El Voltaje Reducido a la
Salida Requiere Mayor
Corriente al Motor
30 0
36 0
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Danfoss VLT®
Ventajas del VVC+
Voltaje Nominal al Motor a la Frecuencia Nominal del
Motor.
Menor Calentamiento del Motor debido al Patrón de
Conmutación.
Forma de Corriente de Salida Cercana a la Senoidal
sin Necesidad de Aumentar la Conmutación.
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Danfoss VLT®
Comparación Corriente al Motor
Salida PWM Convencional
Salida Danfoss VVC+
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Danfoss VLT®
La Frecuencia Controla la
Velocidad del Motor
Velocidad
Alta
Velocidad
Baja
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Danfoss VLT®
Reactancia Inductiva
Reactancia Inductiva
(XL)
Frecuencia
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Danfoss VLT®
La Corriente Cambia
con la Frecuencia
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Danfoss VLT®
Se Cambia el Voltaje para
Mantener la Corriente
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Danfoss VLT®
Alta Velocidad Necesita
Alto Voltaje
Velocidad
Alta
Velocidad
Baja
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Danfoss VLT®
Voltaje (V)
Relación V/Hz
Frecuencia (Hz)
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Danfoss VLT®
Operación Normal
Par Motor
voltaje
460
230
0
0
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60
Frecuencia (Hz)
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Danfoss VLT®
Par Requerido
Par Motor
Carga del Tipo Par Constante
Velocidad Motor
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Danfoss VLT®
Par Requerido
Par Motor
Carga del Tipo Par Variable
Velocidad Motor
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Danfoss VLT®
La Resistencia en el Motor
Causa Pérdida de Par a Bajas
Velocidades
Velocidad Alta
Velocidad Baja
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Danfoss VLT®
Par Requerido
Par Motor
Par Motor con V/Hz Modificado
Velocidad Motor
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Danfoss VLT®
Frecuencia Extendida
(Potencia Constante)
Par Motor
Voltaje
460
230
0
0
30
60
90
Frecuencia (Hz)
120
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Danfoss VLT®
Par Motor
Par Carga
Frecuencia Extendida y Cargas
de Par Variable
0
30
60
Frecuencia (Hz)
90
120
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Danfoss VLT®
Operación Normal
Voltaje
Par Motor
460
230
0
0
30
Frecuencia (Hz)
60
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Danfoss VLT®
Par Constante Frecuencia
Extendida
Par Motor
Voltaje
460
230 V Motor
230
0
0
30
60
90
Frecuencia (Hz)
120
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Danfoss VLT®
Operando el Motor a una
Velocidad Ajustable
Cambiar la frecuencia para cambiar la velocidad del
motor.
El voltaje aplicado debe ser cambiado al variar la
frecuencia.
Se debe tener cuidado cuando se trabaje por encima
de los 60 Hz.
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Danfoss VLT®
Situaciones a Evitar
Slide 54
Danfoss VLT®
Interruptor de Desconexión a la
Salida
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Danfoss VLT®
Capacitores para Corrección del
FP a la Salida
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Danfoss VLT®
Entrada con Corrección del FP y
Transformador de Aislamiento
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Danfoss VLT®
Prácticas de Alambrado
Inadecuadas
Alambrado de alimentación, motor y control no
separados.
Aterrizamiento impropio del convertidor.
Blindaje impropio del alambre de control.
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Danfoss VLT®
Mantenimiento Preventivo
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Danfoss VLT®
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Danfoss VLT®
Mantenimiento Preventivo
Verificar ajuste de las conexiones.
Limpieza interior del equipo.
Verificar ventiladores de enfriamiento.
Limpieza de los filtros de aire (si los hay).
Comprobación de los capacitores del bus por
– balanceo del voltaje
– daño físico