Motor de uso general versus motor de servicio inversor: ¿cómo elegir?

General Motors existe desde hace muchos años. Son la fuerza principal en casi todas las industrias. El motor inversor es un concepto más nuevo, cuando el motor comienza a ser impulsado por vfd (inversor o variador de CA), este concepto se vuelve muy necesario. Como resultado de la gran longitud del cable, el motor de carga del inversor puede funcionar a una velocidad muy lenta sin sobrecalentarse, incluso con todos los picos de voltaje generados por el VFD. Este rendimiento tiene un costo: los motores cargados por el inversor pueden ser mucho más costosos. Más caro que los motores de uso general. A continuación se detallan las pautas para elegir entre un motor general de caballo de hierro y un motor de carga inversor. Si su aplicación cumple con las pautas siguientes, no es necesario aplicar un inversor para cargar el motor.

Nota: Los motores inversores Marathon también tienen limitaciones. Consulte la sección de maratón para obtener más detalles.

Antecedentes: Los motores de CA pueden funcionar mediante arrancadores y contactores de puente. La electricidad enviada al motor es una onda sinusoidal muy limpia (real) de 60 Hz. Los picos de ruido y tensión son relativamente pequeños. Sin embargo, existen desventajas: el automóvil sólo puede funcionar a una velocidad (la desaceleración generalmente se maneja mediante una caja de cambios u otros medios mecánicos, generalmente ineficientes) y la intrusión de corriente (cuando se enciende el motor por primera vez) suele ser de 5 a 6 veces el consumo de ejercicio actual normal. Este tipo de dispositivo de desaceleración es costoso y engorroso, y este flujo de aire puede causar daños graves al sistema eléctrico y a la carga (imagínese el sistema de aire acondicionado de una casa antigua; cuando se enciende el compresor, las luces se atenúan; ahora imagine la misma situación nuevamente), si hay un motor del tamaño de un automóvil pequeño).

Nota: La siguiente discusión sólo se aplica a motores trifásicos.

1. Entrada VFD (variador de frecuencia):

Además de permitir que la velocidad del motor cambie mientras está en funcionamiento, se introdujeron controladores para reducir la corriente de entrada que se produce cuando el motor se arranca por primera vez. Para hacer esto, el variador necesita ingresar energía de CA de 60 Hz y rectificarla a voltaje de CC. Cada unidad tiene un bus de CC, que es aproximadamente 1,414 (número de raíz 2) * voltaje de línea de CA entrante.

Luego, el transistor de potencia "corta" este voltaje de CC a una frecuencia muy alta para simular la onda sinusoidal enviada al motor. Al convertir la energía de entrada a energía CC y luego convertirla a energía CA, el variador puede cambiar su voltaje de salida y frecuencia de salida, cambiando así la velocidad del motor. Todo suena genial, ¿verdad? Queremos controlar la frecuencia y el voltaje de salida al motor, controlando así su velocidad.

2. Algunas cosas a tener en cuenta:

Un motor de uso general impulsado por un VFD puede sobrecalentarse si funciona demasiado lento. (Si el motor funciona a una velocidad inferior a la nominal, generará calor). Dado que la mayoría de los motores de uso general se enfrían mediante un ventilador montado en el eje, una velocidad baja significa menos enfriamiento. Si el motor se sobrecalienta, se reducirá la vida útil del cojinete y del aislamiento. Por lo tanto, todos los motores tienen un requisito de velocidad mínima.

El "corte" de voltaje que ocurre en el variador en realidad envía picos de alto voltaje (en el nivel del bus de CC) por el cable hasta el motor. Si el sistema contiene un cable largo, aparecerán ondas reflejadas en el motor. La onda reflejada puede efectivamente duplicar el voltaje en el cable. Esto puede provocar un fallo prematuro del aislamiento del motor. La gran longitud del cable entre el motor y el variador aumenta los efectos dañinos de las ondas reflejadas, al igual que la alta frecuencia de corte (que figura como frecuencia portadora en el manual del variador). La reactancia de línea, un transformador 1:1 colocado en la salida del variador, puede ayudar a reducir los picos de voltaje del variador al motor. Cuando el motor está lejos del variador, en muchos casos se utilizan reactores de línea.

En resumen, los motores de uso general pueden funcionar con variadores en muchas aplicaciones; sin embargo, los motores de carga del inversor están diseñados para manejar velocidades más bajas sin sobrecalentarse y pueden soportar picos de voltaje más altos sin fallar el aislamiento. A medida que aumenta el rendimiento, también aumenta el costo. Si necesita un mayor rendimiento, entonces el costo adicional vale la pena.

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