Variador de frecuencia.

1. Variador de frecuencia (1), se caracteriza por comprender un inversor (-1) por cada fase del motor

(Mac), donde sus salidas van conectadas al mismo, estando la salida del primer inversor conectada a la entrada del segundo inversor, la salida del segundo inversor está conectada la entrada del siguiente, así sucesivamente hasta llegar al último inversor, donde su salida enlaza con la entrada del primero. Los inversores mencionados disponen de dos terminales de alimentación, conectados a una tensión continua regulable.

2. Variador de frecuencia (1) según reivindicación anterior, la tensión regulable mencionada se caracteriza por comprender un condensador (C1) donde uno de sus terminales se conecta a un par de tiristores en antiparalelo por cada fase de la red de suministro eléctrico.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201400207.

Solicitante: RUANO MOYANO, José.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: RUANO MOYANO,José.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > CONTROL O REGULACION DE MOTORES ELECTRICOS, GENERADORES... > H02P3/00 (Disposiciones para parar o poner en ralentí motores, generadores eléctricos o convertidores dinamoeléctricos (parada de motores síncronos con conmutadores electrónicos H02P 6/24; parada de motores dínamoeléctricos que giran paso a paso H02P 8/24; control vectorial H02P 21/00))
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Fragmento de la descripción:

Variador de frecuencia.

En la presente invención se presenta un dispositivo electrónico que permite regular la velocidad de giro de motores eléctricos de corriente alterna asíncronos, también conocido por el nombre de variador de frecuencia. Siendo el presentado en este escrito, de una mayor sencillez tecnológica.

Antecedentes Los motores eléctricos asíncronos se regulan variando la frecuencia de la señal alterna aplicada, usualmente sinusoidal. Aunque esta señal puede ser rectangular, ya que los armónicos de mayor frecuencia a penas influyen en el campo magnético del motor, al ser un sistema inductivo. Al disminuir la frecuencia se debe disminuir la amplitud de la señal alterna, para que las corrientes no superen la nominal del motor.

Los variadores de frecuencia conocidos como inverters, frente a la dificultad de actuar sobre la amplitud de la señal de tensión alterna, recurren a modular el ancho de la señal rectangular para lograr no superar la intensidad nominal, al disminuir la frecuencia.

Existen otros variadores de frecuencia, que generan una señal sinusoidal trifásica en baja potencia, y luego es amplificada en potencia. Lo que requiere unos amplificadores de potencia y un sintetizador de señal sinusoidal.

En la presente invención, se presenta un variador de frecuencia que genera una señal cuadrada, pero cuya frecuencia y amplitud disminuyen proporcionalmente con la tensión de alimentación aplicada, siendo esta regulable, con elevado rendimiento energético del 99% aprox. Al trabajar en conmutación el rendimiento energético del variador de frecuencia es grande.

Descripción de la invención

El actual variador de frecuencia se caracteriza por comprender un inversor por cada fase del motor donde sus salidas van conectadas al mismo, estando la salida del primer inversor conectada a la entrada del segundo inversor, la salida del segundo inversor está conectada a la entrada del siguiente, así sucesivamente hasta llegar al último inversor, donde su salida enlaza con la entrada del primero. Los inversores mencionados disponen de dos terminales de alimentación, conectados a una tensión continua regulable.

Un motor asíncrono de corriente alterna de tres fases, se conecta a la salida de tres inversores, seguidamente la salida del primer inversor se conecta a la entrada del segundo, la del segundo a la entrada del tercero, y la del tercero a la entrada del primero, constituyendo así un anillo realimentado. Estos inversores no son unos inversores cualesquiera, sino que introducen un retardo en la propagación de la señal, retardo que depende de la tensión continua regulable que alimenta los mismos. Cuanto mayor es esta tensión, mayor el la amplitud de la señal generada, y mayor es la frecuencia, al ser este tiempo de retardo para esta tensión menor.

De esta manera, se consigue un sistema que oscila, cuya señal es no una señal sinusoidal, sino una señal rectangular.

Si se fabricara motores asíncronos de corriente alterna polifásicos, que permiten una mayor precisión, sólo se debiera aumentar el número de inversores, siendo este siempre un número impar. Uno se puede imaginar el oscilador como un registro de desplazamiento digital, un cero en la entrada del primer inversor da un uno en su salida, un uno en la entrada del segundo da un cero en su salida, y un cero en la entrada del tercero da un uno en su salida, cambiando la entrada del primero, así sucesivamente. La clave es introducir un retardo en la propagación para disminuir su frecuencia, y pueda sernos útil.

La tensión regulable mencionada se caracteriza por comprender un condensador donde uno de sus terminales se conecta a un par de tiristores en antiparalelo por cada fase de la red eléctrica.

Los tiristores de descarga, son aquellos cuyo ánodo están conectados al condensador, se disparan cuando la tensión en dicha fase es creciente, y toma un valor igual a uno de referencia fijable. De esta manera si la tensión del condensador es mayor a este valor, este se introduce en el condensador, descargándose este, y al continuar aumentado la tensión en la fase el tiristor entra en corte, quedando el tiristor con ese valor de tensión.

Los tiristores de carga, son aquellos cuyo cátodo están conectados al condensador, se disparan cuando la tensión en dicha fase es decreciente, y toma un valor igual a uno de referencia fijable. De esta manera si la tensión del Por tanto es un sistema que permite obtener una tensión regulable, regulando una tensión de referencia, con un rendimiento del 99% aprox.

Breve descripción de los dibujos Descripción breve de los dibujos a modo de ejemplo ilustrativos,

Fig. 1: Variador de frecuencia

Fig. 2: Inversor

Fig. 3: Circuito de disparo de una de las fases

Descripción de una realización preferida El actual variador de frecuencia fig. 1 se caracteriza por comprender un inversor por cada fase del motor, donde sus salidas van conectadas al mismo, estando la salida del primer inversor conectada a la entrada del segundo inversor, la salida del segundo inversor está conectada la entrada del siguiente, así sucesivamente hasta llegar al último inversor, donde su salida enlaza con la entrada del primero. Los inversores mencionados disponen de dos terminales de alimentación, conectados a una tensión continua regulable.

Un motor asíncrono de corriente alterna de tres fases, se conecta a la salida de tres inversores, seguidamente la salida del primer inversor se conecta a la entrada del segundo, la del segundo a la entrada del tercero, y la del tercero a la entrada del primero, constituyendo así un anillo realimentado. Estos inversores no son unos inversores cualesquiera, sino que introducen un retardo en la propagación de la señal, retardo que depende de la tensión continua regulable que alimenta los mismos. Cuanto mayor es esta tensión, mayor el la amplitud de la señal generada, y mayor es la frecuencia, al ser este tiempo de retardo para esta tensión menor.

De esta manera, se consigue un sistema que oscila, cuya señal es no una señal sinusoidal, sino una señal rectangular.

Si se fabricara motores asíncronos de corriente alterna polifásicos, que permiten una mayor precisión, sólo se debiera aumentar el número de inversores, siendo este siempre un número impar. Uno se puede imaginar el oscilador como un registro de desplazamiento digital, un cero en la entrada del primer inversor da un uno en su salida, un uno en la entrada del segundo da un cero en su salida, y un cero en la entrada del tercero da un uno en su salida, cambiando la entrada del primero, así sucesivamente. La clave es introducir un retardo en la propagación para disminuir su frecuencia, y pueda sernos útil.

La tensión regulable mencionada se caracteriza por comprender un condensador donde uno de sus terminales se conecta a un par de tiristores en antiparalelo por cada fase de la red eléctrica.

Los tiristores de descarga, con aquellos cuyo ánodo están conectados al condensador, se disparan cuando la tensión en dicha fase es creciente, y toma un valor igual a uno de referencia fijable. De esta manera si la tensión del condensador es mayor a este valor, este se introduce en el condensador, descargándose este, y al continuar aumentado la tensión en la fase el tiristor entra en corte, quedando el tiristor con ese valor de tensión.

Los tiristores de carga, son aquellos cuyo cátodo están conectados al condensador, se disparan cuando la tensión en dicha fase es decreciente, y toma un valor igual a uno de referencia fijable. De esta manera si la tensión del condensador es menor a este valor, este se introduce en el condensador, cargándose este, y al continuar disminuyendo la tensión de la fase el tiristor entra...

 


Reivindicaciones:

1. Variador de frecuencia (1) , se caracteriza por comprender un inversor (-1) por cada fase del motor (Mac) donde sus salidas van conectadas al mismo, estando la salida del primer inversor conectada a la entrada del segundo inversor, la salida del segundo inversor está conectada la entrada del siguiente, así sucesivamente hasta llegar al último inversor, donde su salida enlaza con la entrada del primero. Los inversores mencionados disponen de dos terminales de alimentación, conectados a una tensión continua regulable.

Variador de frecuencia (1) según reivindicación anterior, la tensión regulable mencionada se caracteriza por 10 comprender un condensador (C1) donde uno de sus terminales se conecta a un par de tiristores en antiparalelo por cada fase de la red de suministro eléctrico.