Frenado dinámico en variadores de frecuencia

El frenado dinámico es una técnica innovadora utilizada en los variadores de frecuencia, que permite una mayor eficiencia y seguridad en el control de los motores eléctricos. En este artículo, exploraremos en qué consiste esta tecnología y cómo beneficia a diversos sectores industriales. Descubre cómo el frenado dinámico puede revolucionar la forma en que operamos los motores eléctricos.

El frenado dinámico es el método de detener el motor mediante la disipación de calor en la resistencia. Cuando un motor es impulsado por VFD, el motor actúa como un generador cuando la velocidad real del motor es mayor que la frecuencia de VFD. La energía generada se disipa en la resistencia (resistencia de frenado dinámico) y conduce al frenado del motor.

¿Qué es el frenado?

Cuando se requiere que el motor se detenga más rápido que la velocidad normal del motor, se conoce como frenado del motor. Durante la desaceleración del motor, la velocidad real del motor puede ser mayor que el punto de ajuste del variador si la inercia de la carga es mayor.


Se aplica el par opuesto al par de funcionamiento normal para reducir la velocidad del motor según el punto de ajuste de la frecuencia del inversor.

Frenado dinámico en variadores de frecuencia

El frenado es necesario en aplicaciones como ventiladores centrífugos, hornos rotatorios debido a cargas de alta inercia. El frenado también se requiere en aplicaciones de máquinas herramienta, cabrestantes y grúas. El motor se puede operar en cuatro cuadrantes, conducción hacia adelante y hacia atrás y frenado hacia adelante y hacia atrás.


Frenado dinámico en variadores de frecuencia

Por qué se requiere el frenado?

Debido a la alta inercia, la carga conectada al eje del motor no permite que el motor disminuya la velocidad al mismo ritmo que la frecuencia del inversor. En esta situación, la velocidad del motor es mayor que la velocidad síncrona del motor y funcionará como generador. La velocidad síncrona del motor es;

s= (Ns-N)/Ns

s- deslizamiento, Ns- velocidad síncrona, N- velocidad real del rotor,

Si el la velocidad real del motor es mayor que la velocidad síncrona, el deslizamiento del motor es negativo y el motor actuará como un generador y, como resultado, el motor comenzará a suministrar energía al lado de la fuente. La energía puede disiparse en resistencia o puede alimentarse a la fuente para frenar el motor.

Métodos de frenado del motor de inducción alimentado desde VF Drive

Hay tres métodos que se pueden utilizar para romper el motor.

1. Inyección DC en el estator del motor
2. Frenado dinámico
3. Frenado regenerativo

En este artículo, analicemos primero el frenado dinámico que se usa principalmente en variadores de frecuencia.

Frenado dinámico en variador de frecuencia

Primero, comprendamos el principio de funcionamiento de la unidad VF. El variador tiene tres secciones principales, el convertidor, el capacitor de CC y el inversor. La alimentación trifásica se rectifica en la sección del convertidor mediante los diodos de unión pn o los IGBT. La sección del convertidor puede ser de configuración de 6 pulsos o de 12 pulsos. Si el variador tiene un valor nominal grande, se deben preferir las rectificaciones de 12 pulsos para que los armónicos de orden inferior 5ely 7el ser eliminado El diagrama de bloques de la unidad VF se muestra a continuación.

Frenado dinámico en variadores de frecuencia

El suministro trifásico de entrada se alimenta al puente rectificador de diodos que convierte el voltaje de CA en voltaje de CC. La magnitud del voltaje de CC en la terminal del capacitor es 1.35 * Vrms, donde Vrms es el valor cuadrático medio (RMS) del suministro de entrada.

El voltaje de CC se alimenta al circuito inversor. El circuito inversor tiene seis IGBT (transistor bipolar de puerta aislada). Los IGBT se encienden y apagan a través del controlador PWM (modulador de ancho de pulso).

En la modulación de ancho de pulso, la frecuencia de la portadora (Rango 1KHz-15 KHz) se modula con la frecuencia sinusoidal (Rango 0.1 -50 Hz) para obtener los pulsos de excitación base. En el inversor PWM, tanto el voltaje como la frecuencia aumentan/disminuyen a la misma velocidad para mantener el flujo constante en el motor de modo que se pueda garantizar una entrega de par constante.

Funcionamiento del Frenado Dinámico en VFD

Cuando el motor está accionando una carga de alta inercia y si la velocidad del motor se reduce al disminuir la frecuencia, la velocidad del equipo impulsor no disminuye de acuerdo con el punto de ajuste del inversor.

En esta condición, la velocidad real del motor es mayor que la velocidad síncrona, y la El motor actúa como generador y comienza a suministrar energía al banco de capacitores a través de los IGBT del inversor. Como resultado de esto, aumenta el voltaje a través del banco de condensadores. En condiciones normales, para una transmisión de 440 voltios, el voltaje en el capacitor es de 635 voltios. Sin embargo, si el motor entra en modo de generación, aumenta el voltaje en el banco de capacitores.




La energía adicional que se almacena en el banco de capacitores durante la operación en modo de generación debe disiparse para reducir la velocidad del motor.

El diagrama de bloques del frenado dinámico en VFD es el siguiente.

Frenado dinámico en variadores de frecuencia

Cuando el voltaje aumenta por encima de su voltaje nominal, el variador lo detecta como un sobrevoltaje y el controlador enciende el transistor de frenado dinámico y la energía adicional se disipa en la resistencia de frenado. El voltaje del condensador vuelve al nivel de voltaje normal después de disipar la energía adicional en la resistencia de frenado.

Artículos Relacionados

  • ¿Cuál es la diferencia entre el arrancador suave y el VFD?
  • ¿Por qué la relación V/f se mantiene constante en VFD?
  • Fusibles semiconductores y su aplicación.
  • Compensación IR en variador de CC
  • Comprender la teoría de frenado en VFD

Error 403 The request cannot be completed because you have exceeded your quota. : quotaExceeded

Deja un comentario