Frecuencia maxima con variador a un compresor

Hola tengo un par de dudas que espero alguien me pueda aclarar. donde trabajo se le va a instalar un variador de frecuencia a un motor de un compresor. el asunto esque muchas veces el compresor no da abasto para la carga necesaria. la pregunta es que si le instalo un variador.. ¿cuanto es la maxima frecuencia que le puedo aplicar con el variador si este me puede entrgar hasta 650 hz, que sea soportable por el motor y de que depende?.
¿hasta que frecuencia podria operar el motor sin que se dañe?. la frecuencia de trabajo nominal es de 1500 rpm a 50 Hz.. ¿cual es la frecuencia minima que soporta el motor? .
y por ultimo si hay algun entendido en compresores.. ¿ si se pudiera aumentar la frecuencia.. ¿este aumento será proporcional al flujo de aire que estare teniendo de salida?.

ojala alguien pudiera responder porque necesito saber esta informacion con urgencia

de antemano gracias!

Hola
La frecuencia máxima lo da las características tanto del motor como del compresor, las que están indicadas en velocidad. Otro factor importante es que los eqipos se construyen para obtener el máximo de rendimiento, por lo que el motor estará dimensionado para un poco más que la potencia del compresor. Al ir aumentando la frecuencia, también lo hace la potencia del motor, por lo que comienza a operar la protección de sobrecarga.
Por otro lado la menor frecuencia soportada, también la puede fijar el compresor, si su sistema de lubricación depende de su velocidad de giro. Además que el motor no tendrá el suficiente enfriamiento con su ventilador incorporado.
Espero te aclare en parte. Si tienes dudas, hazla acá mismo.

Saludos

Hola ennio gracias por aclarar algunas cosas pero me sigue quedando un par de dudas respecto a la velocidad minima a la que se puede hacer funcionar el compresor. No tengo informacion detallada del compresor pero sé que es 100 % exento de aceite. No se si además de eso se necesite otro tipo de lubricacion que deba ser refrigerada.
por lo de la ventilacion te refieres a la ventilación del comrpesor o del motor en si, porque el comrpesor tiene un motor más pequeña aparte para tareas de ventilación. y si fuese el ventilador del compresor... ¿cuanto es, mas o menos, lo esperado que se podria reducir la velocidad sin encontrarnos con un mal funcionamiento debido a que se pueda calentar el motor?

esperando respuesta

saludos

Cruzado2009 escribió:Hola ennio gracias por aclarar algunas cosas pero me sigue quedando un par de dudas respecto a la velocidad minima a la que se puede hacer funcionar el compresor. No tengo informacion detallada del compresor pero sé que es 100 % exento de aceite. No se si además de eso se necesite otro tipo de lubricacion que deba ser refrigerada.
por lo de la ventilacion te refieres a la ventilación del comrpesor o del motor en si, porque el comrpesor tiene un motor más pequeña aparte para tareas de ventilación. y si fuese el ventilador del compresor... ¿cuanto es, mas o menos, lo esperado que se podria reducir la velocidad sin encontrarnos con un mal funcionamiento debido a que se pueda calentar el motor?

esperando respuesta

saludos

Buenas estimados colegas....
Te explico detalladamente por que le aplicaron al compresor un variador de frecuencia.... fijate que este variador es del tipo vectorial, por tanto cumple la funcion de compensar con corriente al motor para que este tienda a funcionar siempre constante a determinadas RPM, como menciono enio, la frecuencia no varia... estos variadores funcionan en base a un sensor de corriente que poseen y que forman un lazo cerrado de realimenatcion.
con respecto a lo que mencionas sobre la temperatura del motor, tienes que fijarte que no todos los motores tienen la capacidad de trabajo en distintas frecuencias....el calentamiento del motor puede ser generado por exeso de corriente, falta de corriente y o trabajo en frecuencias fuera de rango del motor...
No mencionas si tu compresor es cilindrico o como los antiguos, a tornillo....esos son datos muy importantes...
saludos....

hola torres.electronico, como es eso de que la frecuencia del motor no varia?
el variador actuando en conjunto con un PLC mantendrar la presion estable requerida y para hacer esto debera variar momento a momento la frecuencia del motor para enviar mas o menos aire a su salida. el lazo de realimentacion se diseñará para cumplir esta funcion.
Seria bueno si me pudieras decir de que forma puedo averiguar la velocidad minima del motor principal del motor, si dices que varia en cada motor, en que debo fijarme en este para averiguarlo.si depende tambien del compresor, en que me fijo para avariguar?
el compresor es de tornillo exento de aceite.

agradeciendo sus respuestas.

saludos.

Bien, vallamos al principio de un motor electrico; Si una corriente pasa a través de un conductor situado en el interior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza mecánica sobre el conductor. Cuando nosotros aumentamos esta corriente, por ende, obtenemos mas fuerza mecanica.....
Este principio, lo obtenemos de los variadores vectoriales, trabajan regulando la frecuencia y el flujo de corriente para obtener siempre el mismo torque a distintas salidas de frecuencia....
Para el caso de los PWM, estos siempre trabajan con una corriente constante pero pulsante...al llevar el motor a determinadas frecuencias , las rpm varian por tanto el motor necesita mas torque para sostener esas rpm con una carga...al no tener una compensacion de corriente, ahi comenzamos con problemas......
Los variadores de frecuencia, solo se pueden utilizar en un motor asíncrono . Pocos técnicos son conscientes de que el motor de inducción convencional, ideado para su conexión directa a red, no es el adecuado para ser usado con convertidores de frecuencia pwm o vectorial de flujo (corriente)...
*grafica del flujo de corriente en un variador vectorial

*grafica del flujo de corriente ulsante en un variador PWM



Los problemas que podes llegar a tener cuando utilisas un motor convencional con un variador de frecuencia a bajas velocidades:
La autoventilación es claramente insuficiente para el régimen permanente a bajas revoluciones, al menos si
se quiere mantener el par nominal, lo que nos obliga a instalar ventilación forzada exterior (dificultades de
montaje...) o bien a sobredimensionar el motor. Recordemos que en la práctica el factor térmico suele ser el
que limita la potencia de utilización del motor

Los problemas que podes llegar a tener cuando utilisas un motor convencional con un variador de frecuencia a altas velocidades:
Por encima de la velocidad nominal, los motores asíncronos entran en un cierto rango de funcionamiento en
el que el par cae a medida que sube la velocidad, pero la potencia final se mantiene: es la llamada zona de
potencia constante.
Lamentablemente, este rango de velocidades está a su vez muy limitado. Si continuamos incrementando la
velocidad, la potencia disponible deja de mantenerse constante para empezar a caer rápidamente. Las
causas son básicamente dos:
a) La autoventilación. La potencia mecánica absorbida por el propio ventilador aumenta de forma cúbica
con la velocidad. A velocidad nominal es poco importante, pero al doble de velocidad esa potencia se ha
multiplicado por ocho. En cambio el motor no está desarrollando más potencia de la nominal, y por tanto
la autoventilación es claramente excesiva. Esta potencia debería estar dedicándose a mover la carga y
sin embargo se está malgastando en mover aire inútilmente.
b) Pérdidas magnéticas en el entrehierro, que aumentan notablemente con la frecuencia.
Todo esto prácticamente invalida al motor convencional para trabajar a velocidades sustancialmente
superiores a su nominal. En ese rango de velocidades la mayoría de fabricantes ni siquiera se atreve a
garantizar un valor límite de velocidad para el funcionamiento a potencia constante.

Otros problemas:
Bajas prestaciones dinámicas
El diseño mecánico del rotor no ha sido optimizado para presentar una baja inercia. Ello hace que las aceleraciones angulares máximas se vean muy limitadas.
• Destrucción de bobinados
Los armónicos presentes en la salida de potencia del convertidor son ricos en muy altas frecuencias y con el tiempo acaban degradando los bobinados, cuyos barnices de aislamiento no están preparados a largo plazo para un bombardeo permanente de transiciones abruptas de tensión.
• Caso de aplicaciones en lazo cerrado
El motor convencional no suele incorporar de fábrica ningún elemento de medición de velocidad o posición
(encoder, resolver o dinamo tacométrica). En las aplicaciones con control de velocidad en lazo cerrado acaba
siendo el técnico quien tiene que instalarlo, operación no siempre fácil y que comporta ciertos riesgos de
complicaciones en la puesta en marcha.

Simplificando:
Mientras que los motores de inducción convencionales son los más adecuados para aplicaciones a velocidad fija
mediante conexión directa a red, los motores óptimos para su uso con variador de frecuencia son los motores asíncronos vectoriales.
Su coste es superior al de los motores asíncronos convencionales de la misma potencia nominal, pero dentro
de un orden de magnitud similar, y en general queda claramente compensado con sus ventajas técnicas. En
cualquier caso hay que considerar los costes totales del motor convencional: la instalación posterior de
ventilación forzada o de encoder / tacodinamo requiere unos materiales y una mano de obra que también se
deben contabilizar. También hay que tener en cuenta que muchas veces se escoge un motor convencional
de potencia nominal superior a la realmente requerida, por culpa de su pobre comportamiento a velocidades
diferentes a la nominal. Esto no es necesario si se usan motores vectoriales, con lo que esta elección suele
ser la realmente económica.
El uso de este tipo de motores combinados con variadores de frecuencia de altas prestaciones, permite construir accionamientos de características cercanas a los servomotores. Esta alternativa es tanto más económica cuanto mayor es la potencia a considerar, ya que el coste del conjunto “servomotor + servodrive” crece mucho más rápidamente con la potencia que el del conjunto “motor asíncrono vectorial + variador vectorial”.

Si necesitas una lista de provedores, me avisas y te puedo a llegar a recomendar marcas y modelos
Un saludo grande, atentamente Ing. Martin Torres

Ultima edición por torres.electronico el Mar Feb 05, 2008 8:13 pm, editado 1 vez

Cruzado2009 escribió:Hola ennio gracias por aclarar algunas cosas pero me sigue quedando un par de dudas respecto a la velocidad minima a la que se puede hacer funcionar el compresor. No tengo informacion detallada del compresor pero sé que es 100 % exento de aceite. No se si además de eso se necesite otro tipo de lubricacion que deba ser refrigerada.
por lo de la ventilacion te refieres a la ventilación del comrpesor o del motor en si, porque el comrpesor tiene un motor más pequeña aparte para tareas de ventilación. y si fuese el ventilador del compresor... ¿cuanto es, mas o menos, lo esperado que se podria reducir la velocidad sin encontrarnos con un mal funcionamiento debido a que se pueda calentar el motor?

esperando respuesta

saludos

El problema de enfriamiento a bajas velocidades se presenta en el motor. Respecto a la velocidad mínima a la que puede girar el compresor, habría que ver las curvas de velocidad/presión. Esto se traduce en que por ejemplo a la mitad de la velocidad no tendrá la mitad de la presión o el caudal, sino mucho menos. Para ésto se tiene que fijar la frecuencia mínima y máxima del variador. Como es una adaptación los parámetros se tienen que hacer en forma práctica en terreno, partiendo de la frecuencia base.
Los compresores de tornillo que conozco requieren de lubricación, por lo que te aconsejo que averigues bién si es o no lubricado.

Saludos