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Convertidores de frecuencia
Motorreductores Reductores Industriales Controles Electrónicos Servicios
Un mundo en movimiento
Convertidores de Frecuencia: Principios de Funcionamiento, Configuración y Aplicaciones / 2008
Convertidores de Frecuencia.
Principios de Funcionamiento y Aplicaciones

Convertidores de Frecuencia SEW
EURODRIVE
INTRODUCCIÓN
 ¿ Qué es ?
 ¿ Para qué sirve ?
 ¿ Dónde se utiliza ?
 ¿ Cómo se pone en funcionamiento ?

Motor Asincrónico Trifásico
operado con
Convertidor de Frecuencia
Motor Asincrónico Trifásico
operado sin
Comparativo de Comportamientos
L1
L2
L3

Motor Asincrónico Trifásico operado sin convertidor
MA = Torque de arranque IA = Corriente de arranque
MN = Torque nominal IN = Corriente nominal
MS = Torque mínimo de aceleración I0 = Corriente en vacío
MK = Torque de bloqueo de rotor X = Zona de sobrecarga permanente permitida
Velocidad [rpm]
Frecuencia [Hz]
torque Nominal  
Corriente Nominal 

AS/Kenndt.DRW
M, I
n
MA
MK
MN
nsyn
nN
IA
IN
 Elevada corriente de arranque IA 3.5 .... 7 x IN
 Elevada torque de arranque MA 2 ... 3 x MN
 Velocidad n dependiente de la carga
 Capacidad de sobrecarga de 1.6 ...1.8 x MN
 Capacidad limitada de arranques por hora
 Torque de bloqueo de rotor MK 2.2 ... 3 MN
Motor Asincrónico Trifásico operado sin convertidor

I magnetización debe permanecer constante y depende de la relación U/f
f
U
x
L
.
2
1
L
.
f
.
2
U
X
U
I
L
mag





constante
variable
variable
debe ser constante
Motor Asincrónico Trifásico operado con convertidor
 Control y variación de velocidad
 Torque constante para todo el rango de velocidad
Como se logra ?
Con una relación constante entre voltaje y frecuencia

Característica Tensión – Frecuencia:

 Limitación de corriente ajustable típicamente 1.5 x IN
 Torque límite ajustable
 Motor protegido contra bloqueo de rotor
 No es relevante el número de arranques por hora
 Rango de variación de velocidad a torque constante
 1 : 5 con autoventilación
 1 : 20 con ventilación forzada

Modos de funcionamiento del convertidor
Modos
Escalar
Vectorial
V / f
V F C

Modo Escalar o V/F : Características
 No realiza cálculos del modelo de motor
 Dificultad de mantenimiento de torque constante a
bajas vueltas
 Para aplicaciones estándar de variación de
velocidad

Modo Vectorial o VFC : Características
 Realiza cálculos permanentes en base al modelo de
motor especificado y a la realimentación de corriente
 Torque constante desde 1 Hz
 Muy buena performance en dinámica y estabilidad de velocidad
 Recomendado para aplicaciones que requieran respuesta
rápida a variaciones de carga y estabilidad de torque a bajas
vueltas
 Reduce carga térmica del motor a bajas vueltas

Control Escalar U/f vs. Control Vectorial VFC
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
n [min-1
]
M/MN
torque nominal del motor
Control Vectorial VFC
Control Escalar U/f
Curva de Torque M / MN:

RECTIFICADOR INVERTER
BUS DE CONTINUA
MOTOR
Principio de Funcionamiento
DIAGRAMA BASICO DE UN CONVERTIDOR

Diagrama en Bloques
Resistencia de Frenado
Transistor “Brake chopper”
Tensión de
Línea
Bus de C.C.
“D.C. Link”
Tensión de Salida
3 fases
(tensión y frecuencia variable)
Rectificador Inverter

IGBT
Condensador
Diodos
Chopper de frenado
Componentes de Potencia

Diagrama Básico - Formas de onda
Voltaje de línea DC-Link PWM
RECTIFICADOR INVERTER

Modulación por Ancho de Pulso (PWM)
Voltaje y corriente de salida en un convertidor de frecuencia
540 V
- 540 V
0 V
M
DC Link = 540 V

Modulación por Ancho de Pulso (PWM)
Curvas de Capacidad de Sobrecarga
Frecuencia PWM
4, 8, ó 16KHz
Temperatura Ambiente 25 °C
Temperatura Ambiente 40 °C
Ejemplo: T = 23 min. para un MC07A008-5A3-4-00
Capacidad de Sobrecarga, Factores:
• Temperatura Ambiente
• Temperatura del Disipador (P014)
• Frecuencia PWM (P860 y P862)

Operación en modo regeneración
Ocurre cuando la velocidad de operación fijada (setpoint) por el
convertidor es menor a la velocidad de rotación del motor.
MODO REGENERACION
EN RAMPAS DE FRENADO
EN MANIOBRAS DE DESCENSO
EN ELEVADORES

BUS DE CONTINUA
INCREMENTA TENSION EN BUS DE CONTINUA DEBIDO A LA REGENERACION
MOTOR OPERANDO COMO
GENERADOR

Operación en modo regeneración (4 cuadrantes)
M
n
M
G
M : Motor
G : Generador
G
M

+UZ
- UZ
+R
-R
TRANSISTOR BRAKE
CHOPPER
RESISTENCIA DE FRENADO
EXTERNA

Frenado Regenerativo

Lógica de Frenado Electromagnético
Relé 24 VCC
Salida
Digital
“/Brake”
(DO02)
24 VCC
Motor con Freno
Electromagnético
Ejemplo del Comando:
Rectificador
150…500 VCA
Ubicado dentro de
la caja de conexión
del motor
Bobina de Freno (3 hilos)
Vf: 220 ó 380 VCA
220 ó 380 VCA

0
1
t
0
1
t
0
velocidad
t
Ramp up
Ramp
down
Habilitación
Señal liberar
freno
Zona de frenado
regenerativo
Lógica de Frenado: Diagrama de Tiempos
Zona de frenado
electromagnético

Tipos de Convertidores de Frecuencia
De tablero:
Protección IP20
Sobre el motor:
Protección IP55
MOVITRAC® 07 B MOVITRAC® LT MOVIMOT®

MOVITRAC® 07 B
Con Alimentación
Monofásica 1 x 230 VCA
Potencias:
0,25Kw hasta 2,2 Kw
(1/3 HP hasta 3 HP)
Con Alimentación
Trifásica 3 x 380 VCA
Potencias:
0,25Kw hasta 75 Kw
(1/3 HP hasta 100 HP)
Con Alimentación
Potencias:
0,37Kw hasta 30 Kw
(½ HP hasta 40 HP)
Desarrollado y Fabricado por SEW en Alemania

MOVITRAC® 07 B
Características:
• Control Escalar U/f y Control Vectorial VFC (sin encoder)
• Transistor Chopper de Frenado incorporado
• Lógica de Frenado (salida digital DO02)
• Gran Capacidad de Sobrecarga: 125 % IN en forma contínua
150 % IN por 60 segundos
180 % IN por 5 segundos
• Filtro de Entrada EMC Incorporado (EN 55011)
• Evaluación de Termistor de motor TF ó TH (por entrada digital DI05)
• Potenciómetro Integrado en el frente del equipo
• Control PI Integrado

MOVITRAC® 07 B
Características (continuación):
• Funciones de Protección Integradas: Sobre-Corriente
Sobre-Temperatura
Falta de Fase
Corto Circuito
• 6 Velocidades Fijas
• Programador extraible.
• Puesta en Marcha desde panel o desde una PC (MOTION STUDIO)
• Interfases de Comunicación: - RS-485 y SBus como estándar
- Profibus, DeviceNet e Interbus
mediante Gateway (hasta 8 MC07)

Accesorios / Opciones
Módulo de comunicación FSC11B
• RS485-PC-interface con conector RJ9 (X44)
• RS485 diagnóstico por terminais (X45)
• Interface CAN (SBus) (X46)
Módulo Entrada y Salida analógica FIO11B
• Entrada Analógica (–10...0...+10 V)
• Salida Analógica (0 ... +10 V; 0(4)...20 mA)
• RS485-PC através de conector RJ9 (X44)
• ó RS485 a través de terminales (X45)

MOVITRAC 07 ® : Aplicaciones en la industria del vino

MOVITRAC 07 ® : Aplicaciones en puentes grúa

MOVITRAC® B
Aplicaciones:
Industria Maderera
Industria Metalmecánica

MOVITRAC 07 ® : Aplicaciones en cintas transportadoras

Documentación – MOVITRAC 07B

MOVITRAC® LTE B
Con Alimentación
Monofásica 1 x 230 VCA
Potencias:
0,37Kw hasta 2,2 Kw
(½ HP hasta 3 HP)
Con Alimentación
Potencias:
0,75Kw hasta 11 Kw
( 1 HP hasta 15 HP)

MOVITRAC® LTE
Convertidor de bajo costo
Diseño ultra compacto
Fácil y rápida puesta en marcha
Bajo costo de instalación
Concepto “Plug & Drive”

MOVITRAC LTE-B®: Aplicaciones con forzadores de aire

MOVITRAC® LTE-B
Características :
Panel de operación integrado con display de 6 dígitos
Tarjeta de Ayuda con lista completa de parámetros y terminales
Salida analógica ( velocidad y corriente)
Accesorio para montaje en riel DIN
Operación de motor a bajo ruido con PWM de 32 KHz

Tarjeta de ayuda
Teclado
Terminales de potencia
Display 6 dígitos
Terminales de comando
Conexión a tierra
40 Parámetros
14 básicos
26 extendidos
Orificios de montaje
MOVITRAC® LTE

MOVITRAC® LTE-B
Display
Start
Reset / Stop
Down
Up
Navegar

MOVITRAC® LTE-B
Tarjeta de Ayuda

Transporte de piedras en canteras
Aplicaciones de Packaging
Transporte de equipaje
MOVITRAC LTE-B ® : Aplicaciones en cintas tranportadoras

Documentación – MC LTE B

MOVITRAC LTP B ®

MOVITRAC LTP-B IP55 hasta 160kW
Rango completo en IP55
Además S2 & S3 en IP20

MOVITRAC® LTP-B
overview
Voltaje de
alimentación
220
…240V,
1ph
220 …240V,
3ph
380…480V
, 3ph
Size 2 [kW] 0.75
1.5
2.2
0.75
1.5
2.2
0.75
1.5
2.2
4
Size 3 [kW] 3.0
4.0
5.5
5.5
7.5
11
Size 4 [kW] 7.5
11
15
18.5
22
Size 5 [kW] 15
18.5
30
37
Size 6 [kW] 22
30
37
45
45
55
75
90
Size 7 [kW] 55
75
90
110
132
160

MOVITRAC® LTP-B
Características
Control integrado con display de 7 segmentos
Transistor Brake Chopper integrado en todos los tamaños
Tarjeta de ayuda con cableado y parametrización básica
Interface SBus via conector RJ45
Preseteado para motores DRS de la misma potencia
LTP-B puede operar con motores DRS, DRE y DRP
Fácil configuración de DRE y DRP. Solo se ingresa la
corriente nominal
Mejora la eficiencia con la „función de ahorro de energía“
V/f, VFC y control de torque a lazo abierto

MOVITRAC® LTP-B con MGF-DSM
LTP-B puede operar MGFxx2-DSM y MGFxx4-DSM
MGF se selecciona directamente con el parámetro P1-16 (20 parám. Danfoss)
Funcionalidad probada con long de cable de motor 100m
Comportamiento similar a la electrónica integrada
Mayores pérdidas en los cables respecto a la electrónica integrada
MGF2 con LTP-B 0.75kW - 200% sobrecarga

Conexión con Gateway y MOVI-PLC
Gateway / MOVI-
PLC / CCU Slave 1 Slave 2 Slave 3
1m 3m
0.3m
0.1m
0.1m
0.1m
Trabajan con todos los Gateways SEW y con el MPLC
Tener en cuenta Cables, splitter y bus de terminación
Hasta 8 drives en la misma red

Documentación – MC LTP B

MOVIMOT®
El Convertidor de Frecuencia incorporado al motor
Conexión Estrella
(Convertidor misma potencia que motor)
Rango de Variación: 1 : 5
Para Motores de:
0,37Kw hasta 3 Kw
(½ HP hasta 4 HP)
Conexión Triángulo
(Convertidor una potencia mayor que el
motor)
Rango de Variación: 1 : 10
Para Motores de:
0,37Kw hasta 2,2 Kw
(½ HP hasta 3 HP)

MOVIMOT®
VARIBLOC®
VARIMOT®
A poleas con correa en V
Con disco de fricción
Reemplaza a
Variadores Mecánicos
y Motores de 2 Velocidades
Fácil de instalar
Sólido y compacto
Puesta en marcha
sin necesidad de especialistas

MOVIMOT®
Concepto de Instalación Descentralizada
• Sistema Modular
• Fácil Instalación
• Reducción en el
Cableado y Tendido
• Ahorra Costos
de Instalación y
Puesta en Marcha
• Ahorra Espacio
en Tableros

MOVIMOT®
Características :
 Control Escalar V/f y Control Vectorial VFC
 Transistor Chopper de Frenado Incorporado
 Rectificador para freno electromagnético incorporado
 LED de diagnóstico
 Grado de protección IP 54, 55 ó 65 a pedido
 Comunicación RS-485 y buses de campo

Accesorios:
MOVIMOT®
Módulo local
de control
de velocidad
y fuente externa
de 24 VDC
Módulo de control
de velocidad
Fuente externa
de 24VDC
Interfaces Bus de Campo
Conversor
setpoint
analógico a
RS-485.
Distribuidores
de Campo
Resistencia
de frenado

Partes y Ajustes Principales:
MOVIMOT®
Caja de conexión del motor
Potenciómetro de
Velocidad
Principal (f1)
LED de Diagnóstico
DIP Switch de Funciones
Ajuste de Rampa (t1)
Ajuste de Velocidad
Secundaria (f2)
Bornera de Conexión
de Comando / Potencia

Conexiones Básicas:
MOVIMOT®

Aplicaciones:
MOVIMOT®
Cintas Tranportadoras
Sistemas de Tratamiento de Efluentes

MOVIMOT ® : Aplicaciones en la industria de la bebida

MOVIMOT ® : Aplicaciones en la industria automotriz

Documentación - Movimot

MOVIDRIVE B
Potencias desde
0.55 Kw hasta 250 Kw
Alimentación
Trifásica

• Control vectorial VFC y CFC/SERVOS.
• Operación de sincronismo interno y leva electrónica.
• Posibilidad de manejo de motores sincrónicos y asincrónicos.
• Programación a través de IPOS Plus®.
• Calibración automática del motor.
• Rápida configuración a traves de pc o programador.
• Posibilidad de expansión.
• Tarjeta de memoria extraíble.
• Control PID integrado.
• Función Safety Stop.
Características

• Precisión de velocidad para CFC/SERVO a M = constante 0.03%
• Precisión de velocidad para CFC/SERVO a ΔM = 80% 0.7%
• Gran capacidad de comunicación.
• 8 Entradas digitales.
• 6 Salidas digitales (Una salida a relé).
• Lógica de control de freno integrado.
• Gran capacidad de sobrecarga hasta 200 % In.
• Evaluación de termistor de motor TF ó TH.
• Filtro de línea incorporado.
• Módulo de aplicaciones (posicionamiento, corte al vuelo, etc).
Características

• Programador extraíble.
• Interfaz de comunicación:
• Resistencias de frenado.
• Filtros de línea (entradas y salidas).
• Choques de línea. (entradas y salidas).
• Módulo de control integrado - MOVI-PLC.
• Panel de operador.
Opcionales
- Profibus.
- DeviceNet.
- Interbus (fibra optica opcional).
- CAN/CANopen mediante Gateway.
- Ethernet(Modbus/TCP, HTTP, SMLP, DHCP)18

Opcionales
Placas de encoder
Interfaces

Opcionales – Fieldbus Industriales
CAN Open DeviceNet Ethernet/IP
Modbus TCP
Profinet IO Profibus

Movidrive B: Aplicaciones en:
Bobinadores - Debobinadores Logistica y distribución

MOVIDRIVE® B
Aplicaciones:
Paletizadoras
Alimentadores

MOVIDRIVE®
Aplicaciones:
Industria Minera
Sistemas de Transporte Pesado

Documentación – Movidrive B

Accesorios para Variadores
Choques de Salida
Resistencias de Frenado
Choques de Entrada
Filtros de Línea

MOVI-PLC® advanced Hardware features
MOVI-PLC® advanced DHE41B
• 8 I/O terminals
• 2 x CAN
• 2 x RS-485
• 1 x Ethernet
• 1 x EtherCat system bus
• USB
• SD card (PC readable)
DHF41B also includes:
• Profibus slave
• DeviceNet slave
DHR41B also includes:
• ProfiNet
• Ethernet IP
• Modbus TCP

MOVI-PLC® advanced Functional characteristics
• Up to 64 axes in sync
• max. 512 I/Os per bus coupler
• Ideally suited for
• Servo applications
• Remote maintenance
• Data management
• High processor
performance
• Kinematics
• Robotics
• Interpolation
• Fast system bus

Instalación de los
dispositivos acorde a
las especificaciones

http://www.sew-eurodrive.cl/
http://www.sew-eurodrive.com/
Información – Documentación – Software.

Agradece la participación de todos ustedes
en este seminario

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