Diferencias clave entre variadores de CA y CC
Tabla de contenido
¿Qué es la tracción y la tracción eléctrica?
Un accionamiento es un dispositivo eléctrico o electrónico que se utiliza para controlar la velocidad y el movimiento de máquinas eléctricas como motores y robots. Los dispositivos utilizados para controlar la velocidad de los motores se conocen como accionamientos eléctricos. Son controladores de velocidad constante y velocidad variable y son muy utilizados en la automatización industrial.
A continuación se muestra un diagrama básico de accionamiento eléctrico.
Existen principalmente dos tipos básicos de accionamientos eléctricos:
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¿Qué es una unidad de CA?
Las unidades de CA (unidades de corriente alterna) usan un circuito convertidor basado en un rectificador para convertir la energía de CA a CC y luego de CC nuevamente a CA usando un inversor para controlar la velocidad de los motores eléctricos, especialmente los motores trifásicos.
Alimentación de CA → convertir a CC → invertir a CA de nuevo → motor eléctrico
Las unidades de CA también se conocen como VFD (unidad de frecuencia variable), VSD (unidad de velocidad variable) o ASD (unidad de velocidad variable).
Varios tipos de convertidores de frecuencia de CA funcionan según el mismo principio. Es decir, convierte una cantidad fija de voltaje y frecuencia de entrada en una salida de voltaje y frecuencia variables para controlar el movimiento de un motor de CA. A continuación se muestra un diagrama de bloques básico de un variador de frecuencia de CA.
¿Qué es una unidad de CC?
Un controlador de CC (control de corriente continua) es un sistema de control de velocidad de un motor de CC en el que la alimentación de CA entrante se convierte en CC mediante un circuito convertidor con rectificadores (diodos y tiristores) para controlar la velocidad del motor de CC.
Anteriormente, un generador de CC generaba un voltaje de CC variable para controlar la velocidad de un motor de CC. Hoy en día, los tiristores se usan para convertir la corriente alterna en corriente continua, pero los rectificadores de arco de mercurio y los convertidores de tiristores también se usan para el mismo propósito.
Además, hay dos tipos de unidades de CC:
- Unidad de CC analógica
- unidad de CC digital
A continuación se muestra un diagrama de bloques básico de un variador de CC típico.
Comparación de variadores de CA y CC.
A continuación se muestra un cuadro comparativo que muestra las diferencias entre los variadores de CA y CC.
| característica | unidad de ca | unidad de CC |
| significado | Los variadores de frecuencia de CA (también conocidos como VFD) utilizan un convertidor (rectificador) para convertir la energía de CA en CC y un inversor para volver a convertirla de CC a CA para accionar un motor de CA. | Un controlador de CC simplemente convierte la alimentación de CA entrante en CC utilizando un circuito convertidor basado en un rectificador para impulsar un motor de CC. |
| Control | Los variadores de frecuencia de CA controlan la salida de CA desde la entrada de CA. | Un variador de CC controla una salida de CC desde una entrada de CA. |
| Tensión y alimentación de red | Fuentes de alimentación de CA, es decir, variadores de CA que funcionan con voltajes de CA monofásicos y trifásicos. | Una unidad de CC está alimentada por una fuente de alimentación de CC, o batería, y suministra energía de voltaje de CC. |
| auto inicio | no iniciar automaticamente | autoencendido |
| Diseño de circuito | El diseño del circuito de accionamiento de CA es un poco más complicado debido a los inversores y convertidores que convierten CA en CC y CC nuevamente en CA. | El diseño de circuitos para variadores de CC no es complicado porque solo hay una conversión de energía. Esto significa que la CA se convierte en CC solo una vez. |
| Circuito de alimentación y control | Los circuitos de control y potencia para los variadores de CA son más complejos de diseñar que para los variadores de CC. | El circuito de control y alimentación de los variadores de CC tiene un diseño más simple que el de los variadores de CA. |
| frenado/aceleración | El mecanismo de bloqueo y aceleración de los variadores de CA se puede controlar cambiando la frecuencia de alimentación (F).S.). | El mecanismo de bloqueo de un variador de CC se puede controlar agregando resistencia en el lado del rotor. |
| control de velocidad | El control de velocidad se realiza cambiando la frecuencia de suministro. | El control de velocidad se realiza mediante control de armadura y campo. |
| Límite de velocidad | Puede alcanzar la velocidad máxima. | Se utiliza un conmutador en el motor para la conmutación, lo que limita la velocidad. |
| Velocidad del motor (RPM) | Hasta 10.000 RPM | Hasta 2,5k RPM |
| ajuste de velocidad | Se puede lograr una regulación de velocidad de aproximadamente el 1 % para un motor accionado por un variador de frecuencia de CA. | No se puede lograr una regulación de velocidad del 1 % con un motor que funcione con un variador de CC. |
| par de velocidad | Ajustar la curva de par-velocidad es complicado. | Es fácil. |
| par de arranque | bajo | caro |
| convertidor inversor | Los variadores de frecuencia de CA tienen inversores y convertidores. | Un variador de CC tiene un circuito convertidor y un circuito chopper. No requiere inversor. |
| Conmutador y anillo colector | No hay necesidad de conmutación, sino de un anillo deslizante para variadores de frecuencia de CA. | No hay anillos deslizantes, pero las unidades de CC requieren conmutación. |
| Rectificación | No requiere circuito rectificador. | Se requiere un circuito rectificador. |
| operación de la batería | Las unidades de CA no se pueden conectar directamente a la batería. Esto se debe a que requiere componentes y circuitos adicionales. | Un variador de CC puede funcionar conectado directamente a través de una batería (que proporciona un voltaje de CC). |
| transformador | Los convertidores de frecuencia de CA se pueden conectar directamente a un transformador (fuente de alimentación de red). | Los variadores de CC requieren un transformador para voltajes superiores a 100 V. |
| Consumo de energía | Los variadores de CA consumen menos energía que los variadores de CC. | Las unidades de CC consumen más energía en comparación con las unidades de CA. |
| cepillo de vida | Alta (alrededor de 10.000 horas) | Bajo (aproximadamente 3000 horas) |
| ruido | Las unidades de CA son ruidosas. | El funcionamiento del variador de CC es menos ruidoso. |
| armónico | Los inversores utilizados en los variadores de CA generan armónicos tanto en el lado de la alimentación como en el de la carga. | Los convertidores utilizados para variadores de CC no generan armónicos. |
| Chispa – chispear | Los convertidores de frecuencia de CA no producen chispas y se pueden utilizar en entornos húmedos. | Los variadores de CC no se pueden usar en áreas húmedas debido a las chispas en la litera. |
| respuesta dinámica | caro | bajo |
| mantenimiento | la siguiente | más a menudo |
| tamaño, peso, potencia nominal | grande | pequeño |
| precio | Los variadores de CA son más caros, pero los motores utilizados en los variadores de CA son más baratos (como los motores de jaula de ardilla). | Los variadores de CC son baratos, pero los motores utilizados en los variadores de CC son un poco más caros. |
| Uso común | Accionamientos de CA utilizados en casi todos los campos en una amplia gama de aplicaciones. | Los variadores de CC se utilizan en varias áreas en comparación con los variadores de CA. |
| solicitud | Accionamientos de CA comúnmente utilizados para motores de CA. Se utilizan para controlar la velocidad de los motores de CA. | Los motores de CC suelen utilizar unidades de CC. Se utilizan para controlar la velocidad de los motores de corriente continua. |
Ventajas de los variadores de CA y CC:
Ventajas de los variadores de CA:
- Son de tan bajo costo como los convencionales.
- Los motores de CA requieren menos mantenimiento.
- Los motores de CA están comúnmente disponibles y son económicos. Son más ligeros y pequeños que los motores de corriente continua.
- Alta velocidad debido a un problema de conmutación/sin escobillas
Ventajas de los variadores de CA:
- La tecnología de accionamiento de CC es eficiente, confiable, rentable, amigable para el operador y relativamente fácil de implementar en comparación con los sistemas de accionamiento de CC.
- Los variadores de CC son baratos y complejos debido a la única conversión de CA a CC.
- Los variadores de CC ofrecen muchas ventajas sobre los variadores de CA. Especialmente para aplicaciones regenerativas y de alta potencia.
- Los variadores de CC se utilizan ampliamente en aplicaciones de variadores industriales para proporcionar un control de alta precisión.
- El ruido de funcionamiento es más silencioso que el de los motores de CA.
- Un motor de CC es un arrancador automático con un alto par de arranque y aceleración.
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