Figura
3.25: Curvas par y potencia frente velocidad
Figura 3.26: Pérdida de par debida a la refrigeración del motor
En
general, un motor de inducción puede ser alimentado a partir de un variador de
velocidad sin afectar significativamente al funcionamiento. Sin embargo, debemos
tener en cuenta las siguientes consideraciones (figura 3.25):
m
Hasta
50 Hz, el máximo par disponible en el motor se mantiene prácticamente
constante, lo que significa que la potencia va incrementándose desde 0 Hz hasta
50 Hz.
m
Por
encima de 50 Hz, el par disponible disminuye, debido a la reducción de la
corriente magnetizante y el consiguiente debilitamiento del campo.
m
A
bajas velocidades, la efectividad de la refrigeración disminuye, de forma que
el motor no puede proporcionar el par nominal a bajas velocidades, a no ser que
se prevea una refrigeración adicional. La figura 3.26 muestra un ejemplo de
esta pérdida de par disponible.
m
Antes
de decidir el tamaño del motor y del variador requerido, es importante
comprender las características par-velocidad para cada carga en particular.
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Figura
3.25: Curvas par y potencia frente velocidad
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Figura 3.26: Pérdida de par debida a la refrigeración del motor |
En
lo que se refiere a la característica par -velocidad, podemos distinguir cuatro
tipos básicos de carga.
La
figura 3.27 ilustra una carga de potencia
constante. El par demandado por la carga aumenta a medida que la velocidad
disminuye, de forma que el producto entre el par y la velocidad (por lo tanto,
la potencia) permanece constante. Ejemplos: molinos y tornos.
La
figura 3.28 muestra una carga de par
constante. En este tipo de carga, el par permanece constante a cualquier
velocidad. Es una característica muy común: cintas transportadoras, grúas,
prensas de imprenta, etc. En este tipo de cargas deben tomarse precauciones
cuando se trabaja durante largos periodos de tiempo a bajas velocidades.
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Figura 3.27: Carga a potencia constante |
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Figura 3.28: Carga a par constante |
La
figura 3.29 ilustra una carga para la que el par es proporcional
a la velocidad. Ejemplos: mezcladoras, bombas de desplazamiento positivo,
compresores, etc. Este tipo de cargas no suelen presentar problemas de
calentamiento, y no requieren incrementos de tensión inicial.
La
figura 3.30 muestra una carga en la que el par es proporcional al cuadrado de la
velocidad. Este tipo de par resistente es muy común, y corresponde a bombas
centrífugas y ventiladores. Más del 70% de las cargas accionadas con motores
controlados por variadores de velocidad corresponden a este tipo. El par
requerido a bajas velocidades es pequeño.
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Figura
3.29: Par proporcional a la velocidad |
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Figura 3.30: Par proporcional al cuadrado de la velocidad |
Los
cuatro tipos básicos de par resistente que hemos visto son una simplificación
de los pares de carga reales. Una carga puede modelizarse como uno de estos
pares ideales, o bien la asociación de dos o más de ellos.
Para
lograr la utilización idónea del motor, es necesario diseñar el sistema de
manera que gire lo más cerca posible de la velocidad nominal (correspondiente a
50 Hz), en condiciones normales. Para asegurar esto, hay que seleccionar el número
de polos y la relación de transmisión adecuados. Velocidades
significativamente inferiores a la nominal suponen una disminución de la
potencia que puede desarrollar el motor y,dependiendo del tipo de carga, pueden
originar sobrecalentamientos. Velocidades superiores a la nominal reducen el par
disponible, y también pueden producir sobrecalentamientos, así como un
desgaste superior.
Información facilitada por el departamento técnico de:
