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Regeneración de energía simplificada con unidades de CC

La capacidad de los variadores de CC para regenerar energía durante el frenado sin la necesidad de almacenamiento intermedio complejo o puentes de potencia es solo uno de los beneficios de la tecnología de CC, afirma Gary Keen, director de ventas de Sprint Electric.

Con su gama PLX recientemente extendida, Sprint Electric ofrece lo último en tecnología de transmisión digital trifásica. Sus accionamientos son compactos, potentes, flexibles y fáciles de programar, y están disponibles en clasificaciones de corriente entre 12 y 2250 Amps con tensiones de suministro de hasta 690 VAC. "La desaparición de los variadores de velocidad DC ha sido predicho por muchas personas durante años, pero las ventajas inherentes de la corriente continua para aplicaciones que requieren un control preciso de la velocidad y torque del motor, especialmente a baja o nula velocidad, significan que esta tecnología aún está muy viva ", Explica Gary Keen. "Las unidades de DC digitales modernas de hoy en día se han beneficiado de una inversión considerable de especialistas de DC como Sprint Electric, y son iguales o mejores que las unidades de CA en términos de facilidad de uso, programación simple y confiabilidad".

Y, a pesar de las mejoras indudables en las unidades de vector sin sensores CA, hay varias áreas clave en las que la CC supera a la CA para la mayoría de las aplicaciones industriales, como polipastos, extrusoras, máquinas de papel, trefilado y mecanizado.

En lo que respecta a la eficiencia energética, por ejemplo, un variador de frecuencia puede regenerar la energía de nuevo al suministro de la red durante el frenado sin la necesidad de almacenamiento intermedio costoso y complejo, descarga resistiva o puentes de potencia adicionales.

Un variador de CC de cuatro cuadrantes usa dos puentes de tiristor para permitir que el motor funcione y frenar en ambas direcciones de rotación. Esto le permite invertir el torque para disminuir la carga muy suavemente o casi instantáneamente, regenerando energía al mismo tiempo. A diferencia de un variador de velocidad, es capaz de generar par máximo a velocidad cero, lo que permite que la carga se mantenga estacionaria con total seguridad sin la necesidad de frenos mecánicos, una característica especialmente útil para bobinadoras y polipastos.

Esta capacidad significa que la CC también es ideal para aplicaciones tales como mezcladoras, extrusoras y rodillos que requieren altos pares de arranque y un control preciso a baja o nula velocidad. Los variadores de CA requieren codificadores de ejes y algoritmos de control complejos para lograr algo como el control de baja velocidad ofrecido por los variadores de CC, mientras que los motores de CA necesitan ventiladores de enfriamiento si no se van a sobrecalentar cuando funcionan a bajas velocidades.

Las unidades de CC son compactas, ocupando solo un porcentaje de 25 en un porcentaje de espacio 75 de un variador de CA equivalente, según la potencia. El motor de CC también tiene una alta densidad de potencia y pequeñas dimensiones, y estos son a menudo factores decisivos cuando el disco mismo tiene que moverse o el espacio es limitado.

"Dos inconvenientes citados a menudo por los críticos de los sistemas de CC son el mantenimiento frecuente requerido para los cepillos del conmutador de motores DC y las clasificaciones de protección de ingreso más bajas (IP) del motor de CC de marco abierto en comparación con el motor de inducción cerrado", dice Gary Keen. "Ninguno de estos argumentos soporta un análisis más detallado, ya que los últimos desarrollos en motores de CC han reducido los intervalos de mantenimiento para cepillos iguales a los requeridos para los cojinetes en motores de CA, mientras que los motores de CC ahora están disponibles con clasificaciones IP de hasta IP55 "

Cuando se trata de las unidades de disco, la simplicidad inherente de DC aumenta su confiabilidad y vida útil. Los variadores de CA estándar requieren condensadores electrolíticos en la etapa de potencia, componentes voluminosos, caros y con una vida útil limitada. Los principales fabricantes recomiendan su reemplazo a intervalos regulares, un trabajo que debe ser realizado por personal calificado. Los controladores de CC no requieren condensadores electrolíticos, por lo que no hay componentes a bordo con una vida útil limitada. No hay transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) para fallar debido al ciclo térmico y no hay problemas con las ondas reflejadas.

Para la gran cantidad de motores de inducción de CA existentes que impulsan bombas y ventiladores sin control de velocidad, instalar un variador de CA para que coincida con la velocidad a la demanda puede dar como resultado un importante ahorro de energía. Y, en el otro extremo de la escala, las aplicaciones de control de movimiento que requieren una velocidad de respuesta muy alta siguen siendo exclusivas de los servoaccionamientos de CA de alto ancho de banda.

"Pero para la mayoría de las aplicaciones industriales típicas, las unidades de velocidad variable de CC ofrecen una serie de ventajas significativas sobre los sistemas de CA", concluye Gary Keen. "Al contrario de lo que algunos quisieran hacernos creer, DC es una tecnología con un futuro bueno, sostenible y rentable".

Sprint Electric ofrece una amplia gama de control de motor CC, con modelos 150 que cubren tanto fase 1 como fase 3, aplicaciones de motor de CC regenerativas y no regenerativas, junto con controladores de campo, controladores de motor de anillo deslizante digital y controladores de pila de tiristores. La gama completa de productos de Sprint Electric incluye unidades de CD analógicas y digitales desde 12 hasta 2250 Amps. Ya sea en modificaciones o equipos originales, las unidades de CC de Sprint Electric se utilizan en muchas aplicaciones diferentes, incluyendo procesamiento de metales, pulpa y papel, procesamiento de caucho y plástico, equipos de elevación, procesamiento de alimentos, industrias de ocio y mucho más.

Informador de la industria de procesos

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