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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: RS232 en 14 de Agosto de 2006, 22:15:40

Título: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: RS232 en 14 de Agosto de 2006, 22:15:40
hola a todos!!!, de electronica de potencia ni idea... :lol:

no se si alguien del foro tendra algun esquema para hacer un variador de frecuencia monofasico??? o alguien sabe como funciona??

gracias...
saludos.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 15 de Agosto de 2006, 00:19:13
Hola RS232, debes tener buenos conocimientos de electrónica por lo menos para hacer algo con electrónica de potencia ¿Los tienes?

¡Para que deseas un variador de frecuencia monofásico?, ya que este tipo de variador solo se usa para controlar la velocidad de un motor, y en todos los casos son trifásicos, ya que al ser monofásicos no son de utilidad.

Espero tus respuestas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: RS232 en 15 de Agosto de 2006, 00:52:52
hola Carlos...
disculpa, no fui muy preciso.
en realidad se quiere tomar el monofasico transformarlo a trifasico y aplicarle el variador de frecuencia...
es cierto que los monofasicos no son de mucha utilidad , el problema es que no se cuenta con una red trifasica y lo que se quiere es convertir el monofasico a trifasico y controlar la velocidad.
de electronica de potencia mas o menos haciendo esto aprenderemos... y con la ayuda del foro claro...

todavia no he comenzando a investigar a fondo, alguna sugerencia por donde comenzar , o alguna manera de indentificar los bloques principales que tendria el aparato..?

gracias...
saludo..

Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 15 de Agosto de 2006, 01:10:41
Hola RS232, eso si que es posible, pero deberías primero decirnos que potencia tiene el motor que deseas controlar y con que tensión funciona, con respecto a donde buscar, se que microchip tiene unas notas de aplicacción que puedes consegir algunas ideas.

Si las encuentro coloco el link.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Andres71 en 15 de Agosto de 2006, 20:51:23
Saludos, aca en este foro vi uno muy bueno, miralo, chauuuuuuuuuuuuu

http://www.forosdeelectronica.com/about172.html&highlight=variador
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 15 de Agosto de 2006, 23:23:10
Hola Andres71, si bien es posible que el circuito funcione, es muy básico.

Saludos, aca en este foro vi uno muy bueno, miralo, chauuuuuuuuuuuuu

http://www.forosdeelectronica.com/about172.html&highlight=variador

Habría que ver que es lo que el colega RS232 anda buscando.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: RS232 en 30 de Agosto de 2006, 01:09:20
hola a todos..
ahora si tengo la idea un poco mas claro...
la potencia del motor no supera los 5 HP como maximo, la alimentacion es 220v.
segun averigue para controlar la velocidad de un motor ac de induccion se puede hacer convirtiendo corriente directa a alterna trifasico disparando SCR a cierta secuencia y cierta velocidad creo que se llaman inversores (??)
lo que no estoy seguro en que momento y en que angulo disparar los SCR...

entonces como idea en bloques seria (imagen adjunta)

espero sus comentarios
saludos..
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 30 de Agosto de 2006, 04:25:37
Hola RS232, esos equipos se llaman "reguladores de velocidad trifásicos", asi de sencillo, y para su funcionamiento no te son utiles los SCR, se usan transistores IGBT o mosfet, pero nunca un tiristor, por lo tanto no se controla el sistema por control de fase, si no que por medio de PWM desde una continua se reconstruye una señal alterna trifásica de una frecuencia y tensión determinada, que es la que alimenta al motor.

Espero te aclare algunas dudas. Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: RS232 en 14 de Septiembre de 2006, 01:06:31
hola chaly29

decide hacer el variador de frecuencia utilizando en la parte del inversor con 6 mosfet, para eso debo generar 3 señales senoidales y ir comparandolas con una señal triangular, y asi tendriarmos 6 PWM (3 PWM son complementos)
pero lo que no encuentro es el circuito para generar la señal trifasica de referencia.
no conoces algun circuito?
gracias
saludos...

Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 14 de Septiembre de 2006, 14:31:31
Hola RS232, como la señal trifásica de referencia debe poder variar en frecuencia (para variar la velocidad del motor) y en tensión (para que el motor no se queme por el exeso de la misma) lo que veo más sencillo de realizar es que un mismo PIC te genere el PWM y la propia señal senoidal, entonces por medio de este ya le podrás controlar la frecuencia y la tensión de salida de la señal que envias al motor.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: RS232 en 18 de Septiembre de 2006, 03:37:05
hola chaly
lo de usar PIC es una buena opcion, anduve buscando y encontre temas relacionados al caso...
pero lo que no entiendo es lo siguiente...
si lo haria con circuitos analogicos habria que generar 3 seno desfasado 120 grados, y una triangular (que es la portadora), y comparando esta dos señales se tiene PWM ,complementando las PWM se tendira 6 señales PWM, 2 PWM para cada uno de los 3 brazos de potencia... (hasta alli bien??)
si lo haria con PIC como debe variar la PWM (el duty cicle y la frecuencia), tendria una tabla de seno y otra para la triangular y compararlas???
y otra cuestion, estoy queriando empler MOSFET, tendria que emplear MOSFET con breakvoltaje superior a los 220???

gracias
espero tu respuesta...

Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 18 de Septiembre de 2006, 15:06:21
Hola RS232, trataré de responderte y que me puedas entender:

lo de usar PIC es una buena opcion, anduve buscando y encontre temas relacionados al caso...
pero lo que no entiendo es lo siguiente...

En las notas de aplicación de microchip encontrarás muchas y variadas explicaciones y aplicaciones para circuitos como estos. En realidad todos los reguladores de hoy en día usan algun tipo de microcontrolador para estas funciones.

si lo haria con circuitos analogicos habria que generar 3 seno desfasado 120 grados, y una triangular (que es la portadora), y comparando esta dos señales se tiene PWM ,complementando las PWM se tendira 6 señales PWM, 2 PWM para cada uno de los 3 brazos de potencia... (hasta alli bien??)
si lo haria con PIC como debe variar la PWM (el duty cicle y la frecuencia), tendria una tabla de seno y otra para la triangular y compararlas???

Para el caso del PIC lo que debes hacer es calcular continuamente el valor ideal del duty cicle para los grados en los que estes situados en ese momento, ya no se realizan comparaciones y todo se procesa por medio de algoritmos. La frecuencia del PWM por lo general siempre es la misma (entre 4 y 8 KHz) por lo que esta no cambia, lo que si cambia es el duty cicle y por medio de los sucesivos valores que le vayas poniendo generarás la senoidal con la frecuencia y tensión deseada.
Esos 310Vcc de los que hablo no son más que los 220Vca rectificados y filtrados, y son los que alimentarán el driver de salida. Este driver de salida como ya te imaguinarás debe ser un puente H para poder generar los 2 semi ciclos de una onda senoidal.
Ese puente H del que hablo lo deberás controlar con 2 señales, una para el semiciclo positivo y otra para el negativo, ambos son identicos pero salen por pines distintos del micro, y mientras uno esta activo el pin opuesto quedaría en la posición de desactivado.
Entonces por ejemplo estamos deseando generar una salida alterna con una frecuencia de 25Hz y una tensión de 110Vca, por lo tanto si el PWM tiene una frecuencia de 4KHz nos daría:

4000 / 25 = 160 (estos son los ciclos de PWM para una señal de salida de 25 Hz)

De esos 160 Hz, 80 Hz pertenecen al semiciclo positivo y los otros 80 al negativo.
Para poder tener una tensión de salida de 110Vca se hace los siguiente:

110 * raiz de 2 = 155V de pico

Como savemos que el drive de salida esta alimentado con una tensión de 310Vcc debemos calcular el duty cicle:

(155 / 310) * 100 = 50%

Por lo tanto si en una cantidad de 80 ciclos del PWM generamos una señal que parta de un duty cicle de 0%, se incremente senoidalmente (en 40 ciclos de PWM) hasta un duty cicle del 50%, luego se decremente senoidalmente (tambien en 40 ciclos de PWM) hasta llegar a 0% nuevamente y esto lo aplicamos intercaladamente a las entradas del puente H mientras la otra entrada esta inactiva, a la salida obtendremos una señal senoidal de 110Vca con una frecuencia de 25Hz, con la cual aplicada a un motor que funcionaba origuinalmente a 220Vca y 50Hz haría que el mismo alcance justo la mitad de las RPM que llegaría con los 50Hz

Otra cosa a tener en cuenta es que el decremento de los Hz de la salida es acompañado por un decremento en la tensión, este decremento es lineal, por ejemplo, para un motor que funciona normalmente a 220Vca 50Hz, debe cumplir los siguientes requisitos a frecuencias menores:

50Hz 220Vca
40Hz 176Vca   = ( 220 / 50 ) * 40
30Hz 132Vca   = ( 220 / 50 ) * 30
20Hz   88Vca   = ( 220 / 50 ) * 20
10Hz   44Vca   = ( 220 / 50 ) * 10

Esto es porque si a un motor le reduces la frecuencia y no la tensión el consumo de corriente se elevaría sobrecalentarlo y podrías quemarlo.
De lo anterior podes deducir que si con ese circuito alimentas un motor de 220Vca este no podrá alcanzar más de 50Hz sin perder rendimiento, ya que no podrías conseguir tensiones de más de 220Vca a la salida del driver, por lo tanto para usar frecuencias mayores a los 50Hz el motor debe estar diseñado para tensiones menores de 220Vca, por ejemplo si deseas llegar a los 80Hz sería:

80Hz 220Vca
50Hz 137Vca   = ( 220 / 80 ) * 50

Por esto si deseas usar frecuencias de hasta 80Hz, el motor debe estar diseñado para que funcione con 137Vca 50Hz

También debes tener en cuenta que no todos los motores son aptos para el uso con reguladores de velocidad, por lo que puedes tener problemas con algunos de ellos.

y otra cuestion, estoy queriando empler MOSFET, tendria que emplear MOSFET con breakvoltaje superior a los 220???

Este tipo de aplicaciones por lo general usan IGBT o MOSFET, por lo que el mosfet es una buena elección y asta necesaria, el uso de TR comunes no es muy conveniente.
Con respecto a la tensión de alimentación debes tener en cuenta que para generar una tesión de una frecuencia determinada y con 220 Vca eficaces necesitarás tener una tensión de alimentación del driver de salida de por lo menos 310 Vcc, por lo tanto un mosfet que solo soporte 250V no te será de utilidad, aparte de esto debes tener en cuenta que el motor (quieras o no) producirá picos de tensión que el circuito deberá soportar, por lo tanto yo te recomendaría que uses mosfet que soporten una tensión de por lo menos 600V y de ser posible y sería lo ideal 800V.

Espero haber sido claro para que se me entienda, hay cosas que son un poco complejas de explicar.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: GustavoT en 23 de Septiembre de 2006, 11:16:38
Las implicaciones para hacer un variador de este tipo son muy muy grandes, yo pensé hacerlo para mi proyecto final y compre los micros especiales, los IGBT arme el puente y ahí quedo.

Porque.....  Estos variadores se venden en todos lados, son baratos y funcionan a las mil maravillas. Para que yo iba a armar uno de estos equipos si en la esquina de mi casa puedo comprar uno mil veces mejor con sistemas vectorial, conexiones de todo tipos, lazos de control del que se me ocurra.
Si lo hacia era únicamente para demostrar que se puede armar uno que actualmente estaría desfasados unos 15 años y  millones de horas/ingeniero con los actuales.

Ahora en tu problema concreto, la mayoría de los variadores chicos se pueden conectar con una red monofásica, talvez no trabajen a la potencia indicada pero trabajan. vas a tener que sobredimensionar un poco el variador
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: RS232 en 09 de Octubre de 2006, 11:42:58
debido a que no hay los IGBT en el mercado local, quiero usar el IRFP460.
que les parece???
el IRFP460 es 500v y 20A.
pero creo que para prevenir que se queme se deberia comenzar el variador con baja frecuencia y tension, con un arranque suave...

saludos.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 09 de Octubre de 2006, 16:53:34
Hola RS232, si puede ser de utilidad, pero deberas colocar 4 en paralelo, ya que debes garantizar una corriente maxima de por lo menos 80A para un motor de 1.5HP, o sea como debes realizar un puente H tendrás que usar 8 IRFP460 y 8 Tr complementarios a este para la construcción de dicho puente.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: RS232 en 10 de Octubre de 2006, 00:01:35
hola chaly
para ser mas preciso el motor es de 1 HP trifasico.
el problema es el costo de estos transistores cada uno aca en mi pais esta llegando a costar 4.75 dolares americanos...,
que consejos me darias para que solamente trabaje con 6 IRFP460 en el puente inversor?


Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 10 de Octubre de 2006, 00:08:32
Hola RS232, un puente en H lleba minimo 4 Tr, por lo tanto no podras usar 6, si usas más debe ser un numero multiplo de 4, por ejemplo 8, 12, 16, de otra manera el puente quedaría desequilibrado.

El tema de los Tr que deseas usar es que solo soportan 20A y un motor al momento de arrancar consume vastante más que eso, por lo tanto la vida de esos Tr esta limitada al arranque y serán quemados, por lo menos y para un motor de 1HP diría que necesitas 50A y no menos de eso, pero bueno, si tu deseas intentar de todas maneras, más que algunos Tr quemados no tendrás.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: RS232 en 10 de Octubre de 2006, 03:48:58
hola chaly.
lo que tu planteas es usar un inversor monofasico por cada fase, haciendo un total de 12 transitores, pero la duda que tengo es de donde debo sacar las señales R,S,T considerando que el motor estara conexionado en triangulo 220v.???

lo que esta planeando es utilizar un puente con 6 transistores, en la imagen adjunta se lo puede apreciar..
pero me parece mas razonable harcelo como tu planteas porque se puede probar cada inversor independientemente....

con respecto a los transistores, realizando la medicion del motor trifasico tiene un resistencia de aprox. 10.5 ohmios lo se puede hacerlo arrancar el motor con un tension para que no supera la corriente maxima que soporta el transitor...
mas o menos para una corriente de arranque de 10 amp considernado la resistencia de 10.5 ohmios :
V=10*10.5 => 105 voltios.


Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 10 de Octubre de 2006, 18:46:31
Hola RS232 , no entiendo algo, si estas queriendo hacer un variador de frecuencia monofásico porque deseas usar un puente H trifásico?

Bueno, si el motor es trifásico todo bien, no hay problema que usus los Tr de 20A, pero si el motor es monofásico no puedes arrancarlo con menos tensión o frecuencia porque no arrancaría, este tipo de motor necesita arrancar con toda la tension para que desconecte el centrífugo, claro, a menos que tu motor sea del tipo capacitor permanente y entonces si estaría todo bien, pero debes garantizar una intensidad de por lo menos 40A en los Tr.

Un saludo.

Atte. CARLOS. 
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: RS232 en 10 de Octubre de 2006, 19:17:37
hola chaly..
la idea es tomar el monofasico de la red y convertirlo a trifasico para hacer un variador de frecuencia para un motor triasico a partir de un monofasico.
pero para usar los transitores de 20A y 500V , se deberia arrancar suave el motor por si acaso???

hasta el momento, estoy medio que confudido o indeciso por cual de los metodos decidirme o sea para hacer el variador...
el problema de hacerlo con 6 PWM con el PIC 16f877 no llego a tener la frecuencia a mas de 1 khz, sospecho que es por el compilador C, otra duda que tengo , para el semiciclo negativo que transitores disparo??



Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 11 de Octubre de 2006, 11:21:25
Hola RS232, ahora sí nos hemos puesto de acuerdo, entonces el variador es trifásico y no monofásico como indica el título :mrgreen: los variadores son caracterizados por el tipo de salida que tienen y no por la entrada, ya que esta ultima puede ser de cualquiera de los dos sistemas indistintamente.

Bueno, entonces como el variador es trifásico y el motor es de 1HP tendremos un consumo aprox. en la salida del driver de 1.5A por fase, lo que multiplicado por 6 (coeficiente de seguridad mínimo) nos daría un valor de 9A y como usarías unos Tr de 20A no deberías tener problemas en que el motor arrancara a 50Hz y su máxima potencia, por lo tanto con 6 Tr puedes hacer el puente H con el circuito de aquí abajo.

El circuito que deberás usar para la salida es el que tu mismo propones:

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=13443.0;attach=2327) (http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=13443.0;attach=2327)

Con respecto a la frecuencia yo trataría de alcanzar un mínimo de 4KHz para obtener una señal de salida más parecida a una senoidal. Por lo tanto te quedan a mí parecer solo 2 opciones, que el PIC corra a 20MHz o usar asembler para programar y tratar de conseguir los 4KHz.

En el circuito que indico arriba los Tr Q2, Q4 y Q6 son los encargado de realizar el semiciclo negativo o sea los Tr inferiores, y los superiores el semiciclo positivo, pero ojo, nunca los 2 Tr de una misma fase están activos al mismo tiempo ya que producirías un corto circuito.

Entonces con el PWM debes generar la señal senoidal, hablando solo de una fase (las demas son idénticas pero con un desfase de 120°) cuando el ciclo es positivo el Tr que conduce es el superior, y si el semiciclo es el negativo, el Tr a conducir es el inferior.

Espero puedas entender mi axplicación, de no ser así solo dime que dudas te quedan.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: RS232 en 21 de Octubre de 2006, 00:40:22
hola chaly...
medio que me estaba complicando asi que decidi comenzar por lo simple y aun asi tengo problemas...
estoy usando 4 mosfet irfp460 canal n para hacer un inversor de salida cuadrada solo por comuntacion de los mosfet,
ahora resulta que la señal rectificada dc que le entra al inversor, estoy probando con 30v, no sala del todo solo sale unos 5v rms entre las dos ramas a 50hz, pero la señal cuadrada esta y la frecuencia tambien, la salida aumenta solo aumentando el Vgs del mosfet..., pero segun las especificacion del mosfet el limite es de 20v...
supongo que el Vds debera casi nulo para que toda la tension caiga sobra la carga?
el Vt del mosfet es de unos 4v, con Vgs de 10 es posible que toda la tension caiga sobre la carga?

saludos.

Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 21 de Octubre de 2006, 07:15:51
Hola RS232, probablemente tu error se deba a que estas usando mosfet de canal N para la rama positiva de mosfet's, y eso estaría muy mal, para los Tr que se encuentran conectados a positivo hay que usar mosfet de canal P, de lo contrario si usaras un N el mosfet estaría actuando en configuración "seguidor de emisor"

De todas maneras tampoco podrás conectar los mosfet de canal P directamente a positivo porque si no los quemarás ya que excederás la tensión máxima de 16V que permiten los mosfet entre el gate y el drain.

Lo más facil sería que subas el diseño de circuito driver que estas usando y te indico los errores o te propongo uno para que uses.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: RS232 en 21 de Octubre de 2006, 09:23:17
hola.
te adjunto el circuito del puente inversor que probe...
los optoacloplador que uso son los pc817, no tiene la patita de la base.


gracias.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 21 de Octubre de 2006, 11:39:24
Hola RS232, tal como suponía tienes un gran problemon en el diseño que estas usando para el driver de los mosfet, veré de hacerte un esquema y lo subo para que lo implementes y me comentes los resultados.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Rakamail en 21 de Octubre de 2006, 14:35:50
Perdón por la intromisión en el tema, pero es que me pilla de refilón. Mi próximo proyecto será un generador de senoidal de frecuencia variable entre 30 y 400Hz, para alimentar el motor (monofásico) de un tocadiscos (LP) y también para probar diferentes fuentes de alimentación normales usando una alternativa a los típicos 50Hz de la toma de casa.
¿Podría alguno indicarme algún método para la generación de la senoidal (y su cuadratura) en este rango? ¿Sería el pwm el óptimo?
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 21 de Octubre de 2006, 15:41:51
Hola Rakamail, para el control de motores se usa una senoidal creada por PWM, por lo tanto es una señal "parecida" a una senoidal, pero a los motores no les molesta demaciado.

Ahora si hablamos de una fuente es casi seguro no le alcanza con una señal "parecida", ya que esta señal tiene el problema de poseer picos elevados de tensión (transitorios), por lo tanto a tu generador necesitarás introducirle un filtro para que la señal "parecida" quede luego de pasar por ese filtro ya conforme en una senoidal hecha y derecha, por lo tanto el circuito para un motor es mucho menos exigente que para la alimentación de una fuente.

Más halla de lo que comento anteriormente deberás tener en cuenta que al alimentar un trafo que originalmente a sido diseñado para funcionar con 50 Hz, al variarle la frecuencia le estarás variando todos los parámetros de funcionamiento, con el consiguiente riesgo de quemarlo, aparte no tiene mucho sentido variar la frecuencia de una fuente, ya que en teoría a la salida de la misma solo tienes continua y no tendrá una variación directa con la frecuencia de la entrada.

Espero se entienda lo que e quirido exponer, un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Rakamail en 21 de Octubre de 2006, 17:43:39
Gracias por la respuesta.
Pues precisamente mi requisito principal para la fuente del motor de tocadiscos es que la senoidal sea perfecta para que el motor (de unos 2W) no vibre. La inductancia del bobinado (es un sincrono de esos pequeños) será suficiente para eliminar los armónicos elevados, (pero la onda de corriente hay que vigilarla...) . Estoy incluso sopesando la idea de distorsionar la forma de onda, si es que consigo un sistema para medir la corriente por el bobinado. Vamos, que no es un motor industrial ;)
Respecto a la fuente que dices, el uso precisamente es estudiar el alimentar una fuente con mayor frecuencia que la red, de esta manera no lo caliento más, sino menos, porque para un mismo flujo, si aumento la frecuencia puedo aumentar la tensión en la misma proporción. Si no lo hago, reduzco el flujo y por tanto el trafo trabaja más liberado. Otras pérdidas sí que aumentan, eso también es verdad. Además de usar la senoidal para alimentar el trafo, realmente la idea es poner la señal de 400Hz a la entrada del rectificador y el banco de diodos, para de esa manera aumentar el tiempo de conducción, y tener más periodo de carga de condensadores, con las ventajas teóricas que ello conlleva.

Perdón por el offtopic...
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 21 de Octubre de 2006, 19:50:58
Hola Rakamail,

Gracias por la respuesta.
Pues precisamente mi requisito principal para la fuente del motor de tocadiscos es que la senoidal sea perfecta para que el motor (de unos 2W) no vibre. La inductancia del bobinado (es un sincrono de esos pequeños) será suficiente para eliminar los armónicos elevados, (pero la onda de corriente hay que vigilarla...) . Estoy incluso sopesando la idea de distorsionar la forma de onda, si es que consigo un sistema para medir la corriente por el bobinado. Vamos, que no es un motor industrial ;)

No importa que el motor no sea industrial, este circuito no tendrá problemas con el motor ni hará que este vibre ni nada por el estilo, creo que ahí tienes una confusión.
El distorcionar la senoidal es una locura, porque ya estaras produciendo armonicos que se introducirán por la red de alimentación pudiendo producir inconvenientes al resto de los equipos.
La idea de medirle la intensidad si es posible, pero creo que no es necesario ya que por el tamaño del motor no vale la pena, aparte no ganarás nada, con solo variarle la tensión es más que suficiente.

Respecto a la fuente que dices, el uso precisamente es estudiar el alimentar una fuente con mayor frecuencia que la red, de esta manera no lo caliento más, sino menos, porque para un mismo flujo, si aumento la frecuencia puedo aumentar la tensión en la misma proporción. Si no lo hago, reduzco el flujo y por tanto el trafo trabaja más liberado.

En esto estoy completamente de acuerdo.

Otras pérdidas sí que aumentan, eso también es verdad. Además de usar la senoidal para alimentar el trafo, realmente la idea es poner la señal de 400Hz a la entrada del rectificador y el banco de diodos, para de esa manera aumentar el tiempo de conducción, y tener más periodo de carga de condensadores, con las ventajas teóricas que ello conlleva.

Al tenes mayor frecuencia no aumentas el periodo de carga (ten cuidado en este punto) si no lo que haces es tener más posibilidades de carga por segundo, si vamos al tiempo (periodo) de carga a 50 Hz es el mismo que a 400 Hz o 4000Hz, lo que sí están menos distanciados un periodo de otro, con la consiguiente disminución del rizado.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: aitopes en 02 de Noviembre de 2006, 07:53:40
Hola Charly!
En un campo tenian un generador TRIFASICO para alimentar algunos motores de hasta 3 HP de una ordeñadora, pero ahora tienen electrificacion rural, de 220V....y les han dicho que los motores existentes no le van a servir mas, que los tienen que cambiar...
Viendo este hilo, me da la impresion que no es muy loco construir tres fases de 220 desfasadas 120 grados para "simular" una corriente trifasica a partir de los 220V de la red. Es asi? Estoy muy loco ;) ?

No es exactamente el tema del hilo, ya que aqui no hay que variar la velocidad ni nada, solo alimentarlos con trifasica a partir de 220V.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 02 de Noviembre de 2006, 22:57:32
Hola aitopes, es exactamente el tema del hilo, pero hablas desde otro punto de vista, y no, no es para nada loco lo que dices, es más todos los reguladores de velocidad para motores trifásicos que conoscon hacen lo que tú dices.

Partiendo de una corriente ya sea mono o tri fasica, la rectifican, la filtran para obtener una continua (al igual que las funtes de alimentación) con esa continua generan una senoidal trifásica de una frecuencia determinada y justamente esta frecuencia es la que determina la velocidad del motor, por lo tanto no es nada descabellado y para ser realistas no conosco fabrica que no posea uno de estos equipos dentro de su maquinaria abitual.

Por lo que dije es factible, pero no te confundas, que no es nada sencillo (es más facil y económico comprarlo echo) realizar uno de estos equipos ya que las tensiones y corrientes que se manejan son bastantes altas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: aitopes en 03 de Noviembre de 2006, 08:53:14
Hola Charly!
Ayer, despues de escribir el post anterior, llene 7 hojas de un cuaderno con dibujitos de sinusoides, y de como debia generar un PWM (seis en realidad), tomando 72 "pasos" (uno cada 5 grados), haciendo tablas de senos, etc. y llegue a la conclucion de que se puede, al menos desde el punto de vista del soft. Despues, me puse a sacar cuentas de como rectificar 220, del tamaño de los condensadores y de los transistores (400V / 30A por lo menos para un motor de 3 HP, teniendo en cuenta el arranque), etc.....y la verdad, me desmoralice, sale una fortuna!!!!!!!! :)

Es tal cual lo decis: es mas barato comprarlo hecho. Ademas, se me ocurre que esto puede meter un ruido en la linea que afecte otros aparatos...por que el consumo sobre los 220v es de....casi 100A en el arranque! No conozco NADA de electricidad industrial, pero me dio la sensacion de que no valia la pena.

Bueno, al menos fue un buen ejercicio el pensar como hacerlo! :)

Gracias por responder.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 03 de Noviembre de 2006, 10:32:30
Hola aitopes

Hola Charly!
Ayer, despues de escribir el post anterior, llene 7 hojas de un cuaderno con dibujitos de sinusoides, y de como debia generar un PWM (seis en realidad), tomando 72 "pasos" (uno cada 5 grados), haciendo tablas de senos, etc. y llegue a la conclucion de que se puede, al menos desde el punto de vista del soft. Despues, me puse a sacar cuentas de como rectificar 220, del tamaño de los condensadores y de los transistores (400V / 30A por lo menos para un motor de 3 HP, teniendo en cuenta el arranque), etc.....y la verdad, me desmoralice, sale una fortuna!!!!!!!! :)

Bueno, tampoco es tan asi como lo comentas, ten en cuenta que un motor de 3HP no consume mas de 60A en conexión trifásica, por lo tanto con un rectificador de 25A (sale unos pocos pesos) ya alcanza, el tema de los Tr es un poco más complicado y necesitaras unos que logren por lo manos 40A, pero tampoco son tan costosos, y otra cosa, ten en cuenta que el motor no arranca a los 50Hz de una, si no que lo hace de manera progresiva desde muy baja frecuencia por lo tanto el consumo extremo que se presenta en el arranque no lo es tanto  :mrgreen:

Es tal cual lo decis: es mas barato comprarlo hecho. Ademas, se me ocurre que esto puede meter un ruido en la linea que afecte otros aparatos...por que el consumo sobre los 220v es de....casi 100A en el arranque! No conozco NADA de electricidad industrial, pero me dio la sensacion de que no valia la pena.

En realidad y si solo se busca lo básico es más económico hacerlo uno, pero los comprados tienen infinidad de maneras de controlarlos así como protecciones, y si le agregas todo eso si que sale más caro, pero te aseguro que es una experiencia linda el intentar hacer uno de esos equipos y por supuesto que logre funcionar :D.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: GustavoT en 18 de Noviembre de 2006, 00:10:18
Armar. a menos que se vayan a vender cientos no creo que se justifique el tiempo en desarrollo que puede tener un equipo de esos incluso basico y de baja potencia.

Ahora si me dicen "hay medio palo para armar uno de 1000HP" es otro tema

Yo lo compro sin pensarlo, uno para un motor de 3HP no debe ser caro
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 18 de Noviembre de 2006, 01:32:02
Hola GustavoT, uno para 3HP está costando entre los 500 y 1000 dolares, según la calidad del mismo, pero creo que la idea es saber como hacerlo y no ahorrar un dinerillo.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: martincnc en 21 de Julio de 2008, 02:19:00
Hola Chaly!.. Tengo una pregunta para hacerte.. Pero no sin antes agradecerte por compartir lo que sabes y tomarte el tiempo para hacerlo..

Te comento que estoy en la etapa de diseño del PCB de un Variador de frecuencia para un Motor Monofasico por medio de PWM..

El diseño del circuito es tal cual lo comentas en uno de los mensajes anteriores, genero la pwm con el pic variando el duty-cycle con una tabla de valores correspondientes a la funcion Seno y la aplico a un puente H completo, con transistores mosfet (4x IRF840)..

Ademas genero una Rampa de Aceleracion para atenuar los picos de corriente en el arranque, y un Control de Corriente de Resistencia Serie con Comparador, como el que tienen los drivers de los motores paso a paso, para poder aplicar los pulsos de 310VCC del pwm sobre el motor sin dañarlo..

En este momento tengo un motor de 1/2 HP universal (con carbones) y otro de capacitor permanente (este motor tiene 2 bobinas iguales y un capacitor de 10uF en paralelo con una de ellas) de 1/32 HP..

Te agradeceria si pudieras decirme si estos motores son compatibles con el variador, y en caso contrario cuales si lo son..

De antemano Muchas Gracias!.. Saludos!
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: electrotacto en 21 de Julio de 2008, 08:18:44
hola martincnc el motor que haces referencia es asi? (http://www.victoryvictor.net/electricidad.htm)
 si eso es correcto el control lo haces conectandolo de manera independiente sobre el campo y trabajas con corrientes pequeñas.

mira esta foto que bellesa

(http://www.victoryvictor.net/electricidad.htm)
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: martincnc en 21 de Julio de 2008, 13:44:37
Hola electrotacto..

Creo que como vos decis, deberia controlar el motor universal mediante la variacion de la tension de armadura.. Mientras tanto voy a ir consiguiendo otros motorcitos ya que la idea de este proyecto es aprender  :P ..

Muchas gracias por el articulo, me va ser de mucha ayuda..

Saludos!
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: SergioCervini en 14 de Julio de 2011, 19:08:02
Estimados:

Quizas no reciba respuesta alguna, pero no pierdo nada con probar.

Tengo un caso relacionado al asunto inicial.

Necesito variar la velocidad de un ventilador de 220V monofasico. Dicho ventilador es importante en tamaño, y consume alrederos de 2000w.

Busque info por todos lados y resumiendo, saco en conclusion que la mejor forma de regular la velocidad de este es por medio de la variacion de frecuencia.

De este hilo ya saque datos importantes, pero no concluyo con toda la informacion.

Si pudiesen aportar un poco mas de datos, los q mas experiencia y ganas de hacerlo, lo agradeceré.

De todas formas, gracias.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: tapi8 en 15 de Julio de 2011, 06:54:20
Bienvenido al foro SergioCervini:

Para un monofasico nunca he visto un regulador de frecuencia, pero en esencia seria un rectificador para 220V y 9.1A en tu caso (2000W) un filtro que aguante 400V minimo y dos MOSFET o IGBT con su driver correspondiente para esa potencia. Esto es lo que necesitarias pero todo tiene que ir con bastante margen, los diodos deben soportar 40a 300v por lo menos y los MOSFET  o IGBT igual.

Los esquemas que hay en este hilo son para trifasicos, tu en vez de 6 MOSFET necesitarias solo 2, uno para el semiciclo positivo y otro para el negativo, con un PIC generarias una portadora de 4Kz, es la mas habitual, y con ella generarias un PWM sobre los transistores de manera alternativa, primero sobre el superior, semiciclo positivo, y despues sobre el inferior, negativo.
Como para 4Kz tienes un periodo de 250us, primero haces que conduzca  un 10%=25us por lo que la V eficaz seran 230/10=23V, en los siguientes 250us lo haces conducir un 20% 50us y tendras 46V eficaces y asi sucesivamente hasta alcanzar el 100% y despues empiezas a bajar de nuevo hasta llegar a 0 y empiezas a hacer lo mismo con el otro transistor para crear el semiciclo negativo.

Otro modo de hacerlo,creo que mas sencillo es haciendo un dimmer sobre el motor, de esta manera no regulas velocidad exactamente, sino que le regulas la potencia y creo que para esto te va a servir, de hecho en algunos electrodomesticos que he desmontado lo hacen asi. Con un TRIAC de 40A, son los mas grandes que hay, pero creo que te llega, sino tiristores en antiparalelo, regulando la conduccion del TRIAC controlando el disparo ya lo tendrias, puedes hacer el control con un PIC o como he visto en algunos electrodomesticos pequeños con un potenciometro y un condensador en la GATE del TRIAC tambien se controla el dispara y la potencia del motor.
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: SergioCervini en 21 de Julio de 2011, 21:09:07
Estimado tapi8:

desde ya agradezco muchisimo tu colaboración.

Te cuento que el motor en cuestion tiene  un control de velocidad q quiero reemplazar, que principalmente se trata de un dimmer controlador por PIC.

Pero varios problemas con esta placa han hecho que necesite reemplazar todo el diseño.

De ahí parti para investigar y encontre recomendaciones sobre como controlar la velocidad.

Todo me llevo a sacar como conclusion que debo modificar frecuencia y tension

Pero, en principio quiero desarrollar un prototipo para ver si en la practica es aplicable.

Por otro lado, al ver que solo se habla de este control para motores trifasicos me hace dudar seriamente.

en fin, hasta ahora no puedo definir nada y no quiero ir al metodo "empirico" sin sosten teorico.

Vuelvo a agradecer tus comentarios
Título: Re: variador de frecuenia monofasico
Publicado por: tapi8 en 23 de Julio de 2011, 05:14:32
Si tu intencion es aprender, entonces perfecto, los inverters tanto para variar frecuencia, como para alimentar aparatos a partir de CD, son muy usados y cada dia mas: SAIs, energia fotovoltaica, motores electricos para industria, automoviles etc.

Pero si lo que quieres es que te funcione el ventilador lo mas rapido y economico posible, hazle el dimmer con un TRIAC, al regular la potencia regulas tambien la cantidad de aire que impulsa y obtienes casi el mismo resultado..
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 10 de Julio de 2016, 03:17:44
Hola amigos, espero me ayuden y abran este tema de nuevo, tengo muchas dudas, y quiero hacer un variador monofasico.
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 27 de Julio de 2016, 19:07:27
Hola amigos, espero me ayuden y abran este tema de nuevo, tengo muchas dudas, y quiero hacer un variador monofasico.
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: KILLERJC en 27 de Julio de 2016, 19:09:15
Hola amigos, espero me ayuden y abran este tema de nuevo, tengo muchas dudas, y quiero hacer un variador monofasico.

El tema esta abierto, por eso podes postear aca, si tenes alguna duda preguntala y alguien que este en el tema te podra contestar.
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 27 de Julio de 2016, 23:21:08
Hola amigos.
ahora quiero salir de todas mis dudas, en ésta señal de la imagen, lo que señalo, en un mal recuadro
son, dos señales moduladas, ahora, las señales no moduladas, según entiendo, van en las ramas superiores, hablando de un puente H de cuatro, mosfet. Eso si respetando la condición que no pueden conducir dos Mosfet del la misma rama al tiempo.
Ahora siendo esto un variador de frecuencia, y suponiendo que la señal por decir la modulada es de
4khz y la a modular de 50hz, si la señal moduladora rojo o azul esta compuesta de 5 pulsos cada uno de 50us.
Para varias la frecuencia, arriba o abajo, ¿debo variar en ancho de estos 5 pulsos, hacia arriba o abajo, al tiempo con el periodo bajo, que seria la linea no modulada?
Este tema me tiene en que no se bien como hacerlo, en un pic.. - Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -  
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 28 de Julio de 2016, 09:48:19
Hola cosmic, no, le señal modulante (roja o azul) son las señales encargadas de "crear" la forma senoidal, o sea se modula el PWM de manera tal que la tensión de salida cree una forma de onda senoidal.

La suma de un tren de pulsos de la señal roja, más un tren de pulsos de la señal azul crearían un ciclo completo de la señal de onda alterna de la salida.

Entonces para variar la velocidad de un motor, debes de variar la frecuencia de la tensión alterna de salida, con la cual alimentarás el motor a controlar.

Pero no todo es tan sencillo. Por ejemplo, supongamos que tenemos un motor de 220 Vca y 50 Hz, este motor conectado a la linea de alimentación tendría una velocidad de 3000 RPM (en la realidad es un poco menos, pero usemos un motor ideal para que el tema se entienda más sencillamente)

Si  lo que deseas es, por ejemplo reducir la velocidad del mismo motor, en ves de 220 Vca 50 Hz, lo alimentamos con una alterna de 220 Vca 40 Hz, y entonces con 40 Hz tendremos una velocidad del motor de 2400 RPM (3000/50x40)
Si quisiéramos que el motor girase a 3600 RPM, pues la frecuencia de la alterna debería de ser de 60 Hz (3600/3000x50)

Pero que pasa a una carga inductiva cuando la frecuencia con la cual es alimentada es reducida? Pues la impedancia de la carga disminuye, por lo tanto la corriente se incrementa y acá está lo complicado.

A medida que reduces la frecuencia de la tensión de salida, pues debes de reducir proporcionalmente la tensión de la misma, porque de lo contrario o quemas el motor o quemas el variador por el incremento de corriente. Entonces y volviendo a los cálculos anteriores, nos quedaría.

Por ejemplo el motor es para 220Vca y 50Hz

O sea que con frecuencia de salida de 50Hz, la tensión de la salida debe de ser de 220 Vca
Pero a 40Hz, para conseguir las 2400 RPM, el motor deberá ser alimentado por (220/50x40) 176 Vca.
Y a 60Hz, para conseguir las 3600 RPM, el motor deberá ser alimentado por (220/50x60) 264 Vca

Por lo general, en los variadores de velocidad, la rampa de decremento/incremento de tensión es "programable" y sabe ser lineal para toda la gama de frecuencias.

Entonces y para resumir, las señales A y D tienen el mismo periodo que los trenes de pulsos y la misma frecuencia que la tensión de salida.
Las señales B y C, a lo largo del tren de pulsos varían los valores de PWM de manera tal de formar una senoidal de salida y controlar la tensión de esta senoidal dependiendo de la frecuencia de la misma.

Espero me puedas entender la explicación.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 28 de Julio de 2016, 10:37:26
Hola amigo, charly.
Te entiendo en parte. Pero estoy muy cerradito de cabeza, para variar el cilo util
De una señal modulada de 5 pulsos, como el ejemplo que tedoy, o la frecuencia, debo cojer cada pulso de estos cinco, y reducir su periodo, o tambien se puede, tomar ese mismo número de pulsos, y repetirlo mas o menos veces, para variar la frecuencia de salida, no de la Ad, si no de la modulada?
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 28 de Julio de 2016, 21:17:34
Hola cosmic, ambos métodos son posibles, pero por supuesto si varías el tiempo de los pulsos o sea su frecuencia, sin variar su cantidad tienes ciertas ventajas. Como por ejemplo, tener una mejor forma de onda senoidal a alta frecuencia de salida.
Aparte de lo anterior, variando la cantidad de pulsos, debes de calcular cada pulso del PWM antes de ejecutarlo, ya que en este sistema el duty cycle del PWM varía continuamente en concordancia con la forma de una señal senoidal.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 28 de Julio de 2016, 22:38:04
Chaly como estas. :-)

si calculo la cantidad de pulsos para X frecuencia a modular, y por ejemplo me sale una tabla de
83 valores, y esos valores me dan esta X frecuencia ya modulada, que pasaría si en un barrido ejecuto
por ejemplo estos 83, en otro barrido, ejecuto el doble de los mismos pulsos y así.
¿Teóricamente disminuiría la frecuencia?
 
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 29 de Julio de 2016, 13:20:03
Hola cosmic, el problema de ese método es que solo obtendrías frecuencias finales múltiplos o deividoras de la fundamental de 50 Hz

Si para 50 Hz usas 83 pulsos, y para la frecuencia siguiente usaras 166 pulsos, entonces la frecuencia para 166 pulsos sería 25 Hz, y la siguiente sería 16.6, 12.5, 10 Y 8.3, etc. No conseguirías un control lineal, si no que sería de a pasos a frecuencias determinadas y para completarla, pocos pasos.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 29 de Julio de 2016, 20:40:35
Hola chaly. ((:-))
Estamos totalmente de acuerdo.
que tal si con una tabla de (X) valores para la frecuencia como el ejemplo, y otra tabla de (Y) valores para usarla y desplazar (X) a cualquiera valor, lograríamos una mejor resolución, ya que podríamos atravez de este puntero (Y), calcular el valor que nos importe tomar de (X).

Pero, cual seria la mejor opción. La anterior mencionada, o variar el ciclo útil de la  moduladora, variando el período de cada pulso, para lograr el objetivo deseado, que es finalmente generar una señal senoidal controlable en tensión y o frecuencia.  :-)
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 30 de Julio de 2016, 03:56:10
Hola cosmic, pensando hoy en tu problema, me e dado cuenta que no existen variadores monofásico, por lo menos no que yo conozca. Y sabes por que no existen? Porque no funcionan...

Motores monofásicos existen de 2 tipos principales, los de condensador permanente y los de acople centrífugo.

Ambos motores tienen bobinado de trabajo (el principal) y bobinado de arranque. En el motor de condensador permanente, el bobinado de trabajo está directamente conectado a la red de 220 Vca y el bobinado de arranque los hace con un condensador en serie. Este condensador crea un desfazaje de la señal alterna tal que permite al motor funcionar de manera correcta. Si nosotros variamos la frecuencia de la señal alterna, la impedancia de dicho condensador varía, por lo que la corriente circulante por la bobina de arranque también lo haría y esta dejaría de tener las características necesarias para que el motor funcione de manera correcta.

En el caso de los motores con acople centrífugo, al momento del encendido, ambas bobinas del motor están conectadas a la red de 220 Vca (la de arranque por medio de un capacitor en serie) y superada determinada cantidad de RPM, hay un interruptor centrífugo que desconecta la bobina de arranque para que esta no se estropee. Por lo que si con el variador seteas una velocidad inferior a las RPM del centrífugo, el mismo se acoplaría y terminarías quemando el motor.

Como verás, por estos motivos es que no existen variadores de velocidad monofásico. Igual, y si el motor que deseas controlar es una del tipo condensador permanente, puedes conseguir una pequeña variación de velocidad usando un simple dimmer (como los de las luces), pero la variación es muy poca, y en el caso de los motores con centrífugo, pues te recomiendo que no intentes ningún tipo de variación, ya que corres el riesgo de estropearlo.

Espero que mi comentario no te "suene" muy pesimista, pero lamentablemente, estamos sujetos a las condiciones de funcionamiento de tales motores.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: elgarbe en 30 de Julio de 2016, 08:32:05
Otra ves más aprendiendo con Carlos!!!

De curioso nomas y si tienes tiempo, de mi paso de trabajar en industrias recuerdo los variadores de frecuencia con control vectorial para poder mantener el torque del motor a bajas RPM, con el único adicional de un forzador de aire y creo que un encoder. En pocas líneas, sabes como funciona ese control?

Saludos!
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 30 de Julio de 2016, 10:08:19
Hola chaly.
Si pensando en eso del condensador, como estamos trabajando con defasajes, y enviamos la señal desfasada a la bobina de arranque, deberia trabajar el motor, sin tener el condensador, es decir, aplicando tres señales desfasadas al motor.
La cuestion es que yo si he visto estos variadores, y los he reparado, no son muy comerciales, pero es mas por la baja eficincia del motor monofásico, su consumo, comparado con motores trifásico. Saludos.
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 30 de Julio de 2016, 13:53:54
Hola elgarbe

De curioso nomas y si tienes tiempo, de mi paso de trabajar en industrias recuerdo los variadores de frecuencia con control vectorial para poder mantener el torque del motor a bajas RPM, con el único adicional de un forzador de aire y creo que un encoder. En pocas líneas, sabes como funciona ese control?

Por cuestiones obvias existe el forzador, ya que si el motor permanece por largos periodos de tiempo haciendo fuerza a bajas revoluciones, un ventilados acoplado al eje del mismo no forzaría la suficiente cantidad de aire para realizar una ventilación adecuada.

Si colocas un variador de velocidad, un motor y un encoder, pues eso pasa a ser llamado servo. Para que entiendas lo que se desea conseguir con ese sistemas, pues el mismo a sido creado para reemplazar motores PaP en máquinas CNC (el uso más popular hoy día), o sea, cuando la maquinaria a controlar es demasiado grande o debe de cumplir ciertos requisitos más severos, los PaP son reemplazados por servo motores que son mucho más rápidos, y potentes.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 30 de Julio de 2016, 14:15:20
Hola cosmic

Si pensando en eso del condensador, como estamos trabajando con defasajes, y enviamos la señal desfasada a la bobina de arranque, deberia trabajar el motor, sin tener el condensador, es decir, aplicando tres señales desfasadas al motor.
La cuestion es que yo si he visto estos variadores, y los he reparado, no son muy comerciales, pero es mas por la baja eficincia del motor monofásico, su consumo, comparado con motores trifásico.

Los rendimientos de ambos tipos de motor son similares y la intensidad por supuesto sería diferente por dos motivos, el trifásico trabaja con mayor tensión y aparte reparte la corriente en 3 conductores, pero el rendimiento general es muy similar.

Ya para controlar de la manera que propones un motor monofásico, necesitarías 2 puentes H (uno para cada bobina) y en definitiva saldría más económico reemplazar el motor por uno trifásico y hacer una variador para el mismo. Y ni hablar de que la calidad final del trabajo sería superior.

Igual dudo que hayas visto un variador para un motor monofásico, lo más probable es que el motor halla sido trifásico y que la alimentación del variador sea monofásica, lo cual si es posible. O el motor halla sido del tipo universal (los que tienen escobillas y rotor bobinado) y en este caso el tipo de variador a usar es completamente distinto.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 30 de Julio de 2016, 20:11:21
Hola chaly.
seguro que lo tuve en mis manos, si son muy pero muy raros, hasta hace poco vi uno en mercado libre, lo vendían en Antioquia aquí en Colombia, eso si de segunda, 110 voltios alimentación 1/4 HP.
Pero bueno, la cosa es investigar un poco sobre control vectorial SPWM y este tipo de cosas.
sólo para jugar por ahí con una turbina de 18.000 RPM, que tengo en mi poder y es mía, para ver que tal se comporta con este tipo de control, y si se quema que se queme, pero quiero intentarlo, es investigación y ocio, así que me sirve tu opinión y consejo de lo que pienso, eso si como la película, retroceder nunca rendirse jamás, :-/ Un saludo.
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 30 de Julio de 2016, 20:31:08
Hola cosmic

seguro que lo tuve en mis manos, si son muy pero muy raros, hasta hace poco vi uno en mercado libre, lo vendían en Antioquia aquí en Colombia, eso si de segunda, 110 voltios alimentación 1/4 HP.

Realmente nunca había escuchado, y menos visto un variador de ese tipo  :lol:

Pero bueno, la cosa es investigar un poco sobre control vectorial SPWM y este tipo de cosas.
sólo para jugar por ahí con una turbina de 18.000 RPM, que tengo en mi poder y es mía, para ver que tal se comporta con este tipo de control, y si se quema que se queme, pero quiero intentarlo, es investigación y ocio, así que me sirve tu opinión y consejo de lo que pienso, eso si como la película, retroceder nunca rendirse jamás, :-/ Un saludo.

Una pregunta, la turbina de 18000 RPM que mencionas, tiene multiplicador por poleas, o engranajes o algo por el estilo? Porque si es el motor el que tiene 18000 RPM de seguro no es del tipo monofásico, ya que solo llegaría a 2900 RPM con 50Hz y 3500 RPM con 60Hz. Y para llegar a 18000 RPM con alterna, esta debería de tener más de 300 Hz.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 30 de Julio de 2016, 20:41:11
Ese es el tema, realmente, la persona que me la dio, me dijo que era de esa velocidad, pero no hay placa, aunque con 110v, 60HZ suena como un avion, y si no la aharras coje vuelo, el arranque es muy furte, pero bueno, la idea es ir probando, aunque ya le metí, alguna vez un pwm con triac y pic, pero se calienta mucho y la regulación de velocidad muy mala, inestable, y eso que tenia cruce por cero
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 30 de Julio de 2016, 20:56:38
Hola cosmic, entonces tu necesitas de otro tipo de control de velocidad. El motor que posee esa turbina no es un monofásico, si no que es un motor del tipo universal, o sea con carbones (de poder trata de postear una foto).

Para comprobar lo que te digo, basta que le conectes una fuente de alimentación de 12V o más de corriente contínua, si el mismo gira (por supuesto lo hará a bajas RPM) es un motor con carbones. Pero ya me confirmaste que lo es por el tipo de arranque "fuerte" que tiene y por la cantidad de RPM que tiene, y si, es muy probable que tenga 18000 RPM o esté muy próximo. El motor que uso en mi fresadora CNC es de este tipo y lo e medido a 16500 RPM.

Y un variador de frecuencia aparte de ser muy complejo, no tiene sentido para controlar ese tipo de motores y tampoco lo controlaría de manera correcta (los controladores por variación de frecuencia son para motores con jaula de ardilla en su rotor). Con un simple dimmer es posible. De lo contrario también puedes hacerlo mediante corriente continua (rectificando, filtrando y controlando la tensión de red) y para hacerle un control de fase (un dimmer), por supuesto debes de usar un opto que no posea control de cruce por cero, de lo contrario no funcionaría de la manera correcta, tal como mencionas que te a pasado.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. no puedes hacer control de fase con un opto que posea cruce por cero  ;-)

Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 30 de Julio de 2016, 21:11:19
Hola chaly.
El motor no es de escobillas, o carbones, en un tiempo lo destapé, y nada que ver con el tema, el de una aspiradora que tengo, esos si vienen de escobillas, o los de los taladros, que por cierto este si me trabajo bastante lineal con el.pic triac y cruce por cero, mas bien su circuiteria interna se parece a la de un ventilador con rodamientos y todo, este motor se usaba como extractor en un tunel, según la persona que me lo dio, pero bueno, mi tema es sea con este o con un ventilador de un soldador MMA TIG, que tambien tengo, y que es de inducción, pero muy buenas rpm probar el tipo de control. Para ver el comportamiento..igual foto, estoy sin cámara, celular bueno me lo robaron, pero buscare uno parecido por internet aver si lo subo, hasta depronto encuentro la referencia original.
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 30 de Julio de 2016, 22:02:29
Hola chaly.
En estos días me consigo quien tome una foto me la mande al correo y la subo, digo del motor..
Pero el caso que me lleva a todo esto más allá de si es viable, justificable y otras, es aprender bien el tema. simular probar con un motor otro y ver los resultados, como te digo es ocio, pero bien aprovechado.. :-/
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 31 de Julio de 2016, 01:36:04
Hola cosmic, te entiendo perfectamente la parte de experimentar, probar, etc. Y es por eso mismo que estoy tratando de dilucidar que tipo de motor es, porque los único que conozco capaces de llegar a esas RPM son los universales, pero tu me dices que tampoco es de ese tipo, por lo cual ya me tienes con una importante intriga  :D Y de ventilador definitivamente no es, ya que tendría máximo 3600 RPM y no poseen un arranque tan brusco como mencionas.

Volviendo al tema, pues si deseas probar, y no te molesta andar quemando componentes :mrgreen: tengo un diseño de circuito que introduciendo una señal senoidal (puede ser generada por un PIC) y una señal triangular (puede ser generada por un PIC o electrónica discreta) ya te entrega las señales PWM

El circuito es el siguiente:

 - Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -

IC1A e IC1B conforman un rectificador de onda completa, el cual toma la señal senoidal y la rectifica dejando ambos semiciclos positivos. Esta señal está presente en el pin 2 de IC1

IC2 es un comparador, el cual toma la señal rectificada y la compara con la triangular de la entrada, entre ambas crean la señal de PWM para ambos semiciclos.

La señal senoidal también esta presente en IC5, el cual se encarga de "identificar" cada semiciclo para que posteriormente la electrónica digital separe los mismo de manera correcta.

IC7 es un flíp flop, el cual mantiene sus salidas 5 y 9 en alto mientras sus entradas 1 y 13 permanezcan en alto.

La señal PWM proveniente de IC2 ataca las compuertas IC4A e IC4B, las cuales en conjunto con el integrado inversor IC6 son las encargadas de separar ambos semiciclos de la señal PWM.

Como ambas salidas de los flip flop están en alto, IC4C e IC4D dejan pasar normalmente la señal de PWM, si en el circuito de protección se detecta un sobre nivel de corriente, el mismo deberá enviar un pulso bajo a las entradas 1 y 13 de los flip flop, el cual reaccionará colocando en bajo las salidas de los mismo y IC4C e IC4D bloquearán la salida del PWM hacia los mosfet por el resto del semiciclo.
Cuando un nuevo semiciclo comience, los flip flop recibirán por sus pines 3 u 11 un pulso alto, el cual los resetearía y nuevamente dejaría pasar la señal de PWM de manera normal.

En la salida de este circuito deberías de conectar los IR2110 de la manera acostumbrada.

Las señales necesarias para hacer funcionar este circuito son las siguiente:

 - Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -

Una señal triangular o diente de sierra, la cual debe de ser del tipo unipolar (toda la señal sobre el nivel de 0V), con una tensión pico a pico de 5.5V y una tensión mínima de 0V en el pico inferior. La frecuencia de esta señal determinaría la frecuencia del PWM. Y la estabilidad de esta señal es fundamental para la calidad del PWM de salida

 - Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -

Una señal senoidal simétrica, con una tensión pico a pico máxima de 10V. La tensión de esta señal será proporcional a la recibida por el motor, y la frecuencia de esta será igual a la recibida por el motor, por lo tanto variado frecuencia y tensión de esta señal ya sería posible el control completo del motor.
Es fundamental que la tensión máxima de esta señal nunca sea superior a la máxima de la señal triangular, ya que esta pequeña superioridad en tensión de la señal triangular es la encargada de formar el death time del PWM, con el cual, en teoría evitaríamos que ambos mosfet de un mismo lado conmuten al mismo tiempo, con las consecuencias que ya conocemos.

Como verás el circuito no es tan complejo, pero si bien el mismo si complica el diseño de una PCB, pues facilita enormemente la programación del PIC, que en definitiva, lo único que tiene que hacer es crear una señal senoidal de la frecuencia y tensión deseada, y el resto de la electrónica se encarga de crear el PWM (que ahora puede tener varias decenas de KHz) y controlar puente H

Por otro lado, con unas pequeñas modificaciones, este mismo circuito puede controlar un puente H trifásico y ya conseguirías un variador para este tipo de motores.

Espero preguntas y comentarios.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 31 de Julio de 2016, 15:10:00
Hola chaly. Por ahí armé un circuito parecido con fli-flop y operacionales alguna vez, pero mi idea es hacerlo con PIC. Pero gracias por el circuito. Me queda una pequeña duda al respecto, pues hasta ahora, estoy recogiendo sólo información.
Teniendo
Frecuencia Moduladora. 10KZ
frecuencia a Modular 60HZ
Periodo de la Moduladora a la mitad de esta :0,0002
Periodo de la F a modular: 0.00833333xx
Numero de Muestras para generar la seno : 41,6666xx
Esta tabla me cubre 6.624ms muy aceptable para un reloj del Microcontrolador a 4MZ

19,38,56,74,92 xxxxxxxxxxx
Cragando esto en el registro de 8 bits, serian pulsos de 19us, 38us,56us,,74us,92us etc.
ahora, este siendo el pulso alto del pin del pic, sea este a 1; debo repetir este mismo valor sease 19us para generar el periodo bajo de la señal en el pin del pic, o es el siguiente valor el cual da el tiempo bajo.
Aclaro. 19us, bsf, 19us, bcf. O 19us bsf y 38us bcf. Esta es la duda que me queda, aunque si repito el mismo valor, el período de la señal aumentara..
Aclaro

Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 31 de Julio de 2016, 19:35:18
Hola cosmic

Teniendo
Frecuencia Moduladora. 10KZ
frecuencia a Modular 60HZ
Periodo de la Moduladora a la mitad de este :0,0002
Periodo de la F a modular: 0.00833333xx
Numero de Muestras para generar la seno : 41,6666xx
Esta tabla me cubre 6.624ms muy aceptable para un reloj del Microcontrolador a 4MZ

Frecuencia Moduladora. 10KZ
Frecuencia a Modular 60HZ
Periodo moduladora 1/10000 = 0.0001 seg
Periodo de (Fr 60Hz) = 1/60 = 0.01666 seg
Numero de muestras = 0.01666 / 0.0001 = 166.66

Periodo es el tiempo que le toma a cualquier forma de onda realizar una onda completa, por lo anto periodo es 1/Frecuencia de la señal. Por lo tanto los cálculos que realizaste no son correctos.

Por otro lado, no se de que tabla estás hablando y tampoco me doy cuenta de donde sacas el número 6.624 mseg. Y te aseguro que un micro funcionando ni a 100 MHz alcanzaría para todos los cálculos que debes de hacer.

19,38,56,74,92 xxxxxxxxxxx
Cragando esto en el registro de 8 bits, serian pulsos de 19us, 38us,56us,,74us,92us etc.
ahora, este siendo el pulso alto del pin del pic, sea este a 1; debo repetir este mismo valor sease 19us para generar el periodo bajo de la señal en el pin del pic, o es el siguiente valor el cual da el tiempo bajo.
Aclaro. 19us, bsf, 19us, bcf. O 19us bsf y 38us bcf. Esta es la duda que me queda, aunque si repito el mismo valor, el período de la señal aumentara..
Aclaro

Por ejemplo para este caso usaste una frecuencia de moduladora de 10000 KHz, el periodo de la moduladora es de 1/10000 = 100 useg. Por lo tanto cada 100 useg. debes de calcular en que ángulo de la señal senoidal te encuentras, que frecuencia estás generando en la senoidal de salida y en base a esa frecuencia y al angulo de la senoidal dondes estás, calcular el duty cycle del correspondiente pulso del PWM y luego crear el pulso en una salida.

Tu tienes confundidos los términos que conforman una señal PWM, te recomiendo los estudies. El periodo debe ser siempre el mismo para cumplir con lo de "moduladora de 10 KHz", y el duty cycle es el que modificas para generar lo de "modulada de 60 Hz"

Y el cálculo del duty cycle lo debes de hacer pulso a pulso, de lo contrario no cumplirás con los requisitos de salida.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: cosmic en 31 de Julio de 2016, 21:20:16
Hola charly.
No estoy confundido, PWM frecuencia fija ciclo útil variable. Ejemplo: señal de 50Hz con 15ms en alto y 5ms en bajo, sigue siendo los mismos 50HZ pero con un Ciclo util del 75% aprovechables. :)
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 31 de Julio de 2016, 22:51:41
Hola cosmic, me alegra que no exista confusión, porque en el mensaje tuyo anterior parecía que si lo había, aunque el mismo estaba y está un poco difícil de entender  :?

Pero bueno, si me entiendes no hay nada que aclarar.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: rosa3 en 24 de Noviembre de 2017, 10:02:29
La mayoría de variadores mantienen constante la velocidad del motor eléctrico mientras modifican la velocidad de la máquina por medio de un embrague mecánico, eléctrico o hidráulico. Los variadores electrónicos varían directamente la velocidad del motor. Para variar la velocidad de un motor es necesario cambiar el número de polos del motor, modificar su deslizamiento o variando la frecuencia de alimentación. El cambio de número de polos está limitado por los escalones fijos de velocidad que se obtienen. El control del deslizamiento se puede realizar variando el voltaje de alimentación al motor o empleando un rotor de resistencia variable, siendo ambos sistemas ineficientes y de altos costos operativos ó de mantenimiento. El método más eficiente de controlar la velocidad de un motor eléctrico es por medio de un variador electrónico de frecuencia.

El variador de frecuencia regula la frecuencia del voltaje aplicado al motor, logrando con ello modificar su velocidad. Sin embargo, se debe tener presente que el cambio de frecuencia debe estar acompañado por un cambio del voltaje aplicado al motor para no saturar el flujo magnético dentro del rotor.

En gran parte de las industrias mucho de los equipos necesitan de un sistema de alimentación trifásico, la idea de este proyecto esta centrado en la en la posibilidad de poder controlar la frecuencia a voluntad del operador y la posibilidad de poder generar un sistema trifásico en caso de que el usuario no disponga de este sistema de alimentación.
En lo anterior descrito se puede decir, que:

1. Muchos de estos equipos tienen un costo elevado siendo por esta razón muy difíciles de poder ser adquiridos por pequeñas empresas, micro empresarios, etc.

2. Con estas dificultades en cuanto a costo este tipo de personas tendría que darse a la tarea de tener que conseguir equipos que cumplan con las mismas características y que no tengan la necesidad de este tipo de insumos ó la posibilidad de poder conseguir recursos extras para poder adquirir este tipo de equipo.

3. En caso de no disponer de recursos extras el usuario tendría que buscar insumos, los cuales cumplan con sus expectativas a un menor costo.

4. Reducir el costo de los variadores de frecuencia para que todo pequeño
empresario tenga acceso a este tipo de equipamiento sin tener la necesidad de invertir una gran cantidad de dinero para esto.
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Picuino en 24 de Noviembre de 2017, 14:30:13
Hola RS232
¿Por qué no quieres comprar un variador?

https://www.schneider-electric.es/es/product/ATV930U40M3/variador-de-velocidad---atv930---4kw---200-240v--con-unidad-de-frenado---ip21/?range=63124-altivar-process-atv900&node=854817728-productos&parent-subcategory-id=86129&parent-category-id=2900&filter=business-1-industrial-automation-and-control


http://download.schneider-electric.com/files?p_Reference=DIA2ED2150601EN&p_EnDocType=Catalog&p_File_Id=8143581693&p_File_Name=DIA2ED2150601EN_V3.0.pdf


Saludos.
Título: Re:variador de frecuenia monofasico
Publicado por: Chaly29 en 24 de Noviembre de 2017, 14:59:48
Hola rosa3, mucha teoría de universidad, pero no aplicas nada nuevo al tema, o sea, no entiendo que tratas de conseguir con tu extensa explicación  :?

Un saludo.

Atte. CARLOS.