Parámetros esenciales de los convertidores de frecuencia: Una visión general

Frequency converters comprise a multitude of configurable parameters, each offering a distinct range of options. During operational use, instances may arise where improper configuration of individual parameters results in the frequency converter’s suboptimal performance. Consequently, it becomes imperative to accurately establish the relevant parameters. Herein, the following parameters are delineated in comprehensive detail:

There are many setting parameters of the convertidor de frecuencia, and each parameter has a certain range of choices. During use, it is often encountered that the convertidor de frecuencia cannot work normally due to improper setting of individual parameters. Therefore, it is necessary to set the relevant parameters correctly.

1. Método de control:

Es decir, control de velocidad, control de par, control Proporcional-Integral-Derivativo (PID) u otros métodos. Tras adoptar el método de control, suele ser necesario realizar una identificación estática o dinámica en función de la precisión del control.

2. Frecuencia mínima de funcionamiento:

La velocidad mínima a la que funciona el motor. Cuando el motor funciona a baja velocidad, su rendimiento de disipación de calor es muy pobre. Si el motor funciona a baja velocidad durante mucho tiempo, se quemará. Y a baja velocidad, la corriente en el cable también aumentará, lo que también hará que el cable se caliente.

3. Frecuencia máxima de funcionamiento:

The maximum frequency of general convertidor de frecuencia is 60Hz, and some even reach 400 Hz. High frequency will make the motor run at high speed. For ordinary motors, the bearings cannot run at super-rated speed for a long time. Whether the rotor of the motor can withstand such a centrifugal force.

4. Frecuencia portadora:

Cuanto mayor sea la frecuencia portadora, mayor será el componente armónico de alto orden, que está estrechamente relacionado con la longitud del cable, el calentamiento del motor, el calentamiento del cable y el calentamiento del variador.

5. Parámetros del motor:

En convertidor de frecuencia sets the power, current, voltage, speed, and maximum frequency of the motor in the parameters, and these parameters can be directly obtained from the motor specification sheet.

6. Salto de frecuencia:

La resonancia puede producirse potencialmente en puntos de frecuencia específicos, sobre todo en casos en los que el equipo posee un perfil relativamente alto. Al supervisar el funcionamiento de un compresor, es fundamental mantenerse alejado del punto de sobretensión del compresor.

7. Tiempo de aceleración y deceleración

El tiempo de aceleración abarca la duración necesaria para que la frecuencia de salida ascienda de 0 a la frecuencia máxima, mientras que el tiempo de deceleración representa el intervalo para que la frecuencia de salida disminuya de la frecuencia máxima a 0. Normalmente, la determinación de los tiempos de aceleración y deceleración depende de la modulación de la subida y bajada de la señal de ajuste de frecuencia. Durante la aceleración del motor, es imperativo restringir la tasa de incremento del ajuste de frecuencia para prevenir la sobrecorriente, mientras que durante la desaceleración del motor, restringir la tasa de decremento del ajuste de frecuencia es esencial para prevenir la sobretensión.

To establish the acceleration time, it is imperative to restrict the acceleration current to levels beneath the frequency converter’s over-current capacity, thus averting overcurrent stalling and inadvertent inverter tripping. In terms of deceleration time configuration, the primary goal is to prevent disruption of the smoothing circuit, thereby circumventing convertidor de frecuencia disturbances.

Mientras que los cálculos matemáticos podrían proporcionar los tiempos de aceleración y deceleración en función de la carga, la depuración práctica a menudo implica establecer inicialmente tiempos de aceleración y deceleración ampliados, teniendo en cuenta tanto las características de la carga como el conocimiento empírico. Este proceso iterativo implica la observación de las posibles alarmas activadas por sobrecorriente o sobretensión durante el arranque y la parada del motor, seguida de la reducción progresiva de los tiempos de aceleración y deceleración. Guiado por el principio de ausencia de alarmas operativas, este procedimiento iterativo se realiza varias veces para determinar los tiempos óptimos de aceleración y deceleración.

8. Aumento de par

Denominada compensación de par, esta técnica consiste en aumentar el rango de baja frecuencia f/V para compensar la reducción de par a bajas velocidades atribuida a la resistencia del bobinado del estator del motor. Cuando se configura en modo automático, la elevación de la tensión durante la aceleración se produce automáticamente, mitigando así la reducción del par de arranque y facilitando una aceleración fluida del motor. En los casos de compensación manual, se puede conseguir una curva más refinada mediante experimentación empírica, centrándose especialmente en las características de la carga y en la respuesta inicial de la carga.

En situaciones con cargas de par variable, una selección inadecuada puede dar lugar a una tensión de salida excesiva a bajas velocidades, con el consiguiente derroche injustificado de energía.

9. Protección electrónica contra sobrecarga térmica

This feature is designated to safeguard the motor from overheating. It leverages the frequency converter’s CPU to calculate motor temperature rise based on operating current and frequency, subsequently enacting protective measures against overheating. It is worth noting that this function exclusively applies to scenarios characterized as “one driving one motor.” However, in situations involving “one motor driving multiple motors,” the installation of a thermal relay for each motor becomes imperative.

El cálculo del valor de ajuste de la protección térmica electrónica es el siguiente:

Valor de ajuste de la protección térmica electrónica (%) = [Corriente nominal del motor (A) / corriente nominal de salida del convertidor de frecuencia (A)] × 100%.

10. Limitación de frecuencia

This pertains to the prescribed upper and lower thresholds of the frequency converter’s output frequency. The frequency limitation serves as a protective mechanism, preempting the output frequency from reaching excessively high or low levels due to erroneous operations or external frequency setting signal source malfunctions. This safeguard is instrumental in averting potential equipment damage. Its configuration should be tailored to align with the unique context of the application. Furthermore, this function doubles as a speed regulator.

For instance, consider its utility in scenarios like certain belt conveyors, where material volumes are limited. To curtail machine and belt wear, employing a convertidor de frecuencia is prudent. By establishing an upper limit frequency within the converter, the belt conveyor’s operation can be calibrated to a steady, reduced pace.

11. Frecuencia de polarización

Denominado indistintamente frecuencia de desviación o ajuste de desviación de frecuencia, este parámetro tiene una función distinta cuando la frecuencia se establece mediante una señal analógica externa (tensión o corriente). Permite el ajuste fino de la frecuencia de salida cuando la señal de ajuste de frecuencia alcanza su punto mínimo. En determinados modelos de variador, cuando la señal de ajuste de frecuencia está en 0%, el valor de desviación puede aplicarse dentro del rango de 0 ~ fmax. Ciertos variadores especializados, como Meidensha y Sanken, ofrecen la capacidad añadida de ajustar la polaridad de polarización.

For instance, during debugging phases, when the frequency setting signal reads 0%, the frequency converter’s output frequency may not be precisely 0Hz but rather xHz. By configuring the bias frequency to a negative value of xHz, the frequency converter’s output frequency can be effectively calibrated to 0Hz.

12. Ganancia de la señal de ajuste de frecuencia

This functionality remains operative solely when external analog signals determine the frequency. Its primary role is to mitigate disparities between the external setting signal voltage and the frequency converter’s internal voltage (+10V). Concurrently, it streamlines the process of selecting the analog setting signal voltage. During configuration, when the analog input signal attains its maximum value (e.g., 10V, 5V, or 20mA), identification of the frequency percentage that aligns with the f/V graph output is pivotal. This percentage is then set as a parameter.

In scenarios where the external setting signal ranges between 0 ~ 5V and the convertidor de frecuencia output frequency spans 0 ~ 50Hz, a gain signal of precisely 200% is set. This calibration guarantees optimal alignment between the external analog signal and the inverter’s internal voltage, ensuring precise frequency control.

13. Límite de par

Este parámetro engloba dos modos distintos: limitación del par de conducción y limitación del par de frenado. Funciona sobre la base de los valores de tensión y corriente de salida del convertidor de frecuencia, y la CPU calcula el par. Este cálculo mejora significativamente las características de recuperación de la carga de impacto durante las operaciones de aceleración, desaceleración y velocidad constante. La función de límite de par facilita el control automatizado de la aceleración y la deceleración. Suponiendo que los tiempos de aceleración y deceleración sean inferiores al tiempo de inercia de la carga, garantiza que el motor acelere y decelere automáticamente de acuerdo con el ajuste de par configurado.

La función de par de accionamiento genera un par de arranque robusto y, durante el funcionamiento estable, controla el deslizamiento del motor, limitando el par motor al valor máximo preestablecido. Incluso si el par de carga experimenta una escalada brusca, un breve tiempo de aceleración no provocará la desconexión del variador. Además, con tiempos de aceleración excesivamente cortos, el par del motor no superará el valor máximo designado. El par de accionamiento mejorado resulta ventajoso para iniciar las operaciones, por lo que se recomienda configurarlo dentro del rango de 80-100%.

En el contexto del par de frenado, un valor más bajo se traduce en una mayor fuerza de frenado, lo que favorece una aceleración y deceleración rápidas. Sin embargo, los valores de par de frenado excesivos pueden activar una alarma de sobretensión. Ajustar el par de frenado a 0% reduce la regeneración añadida al condensador principal, permitiendo la deceleración del motor sin necesidad de una resistencia de frenado y evitando el disparo. Sin embargo, en determinadas cargas, puede producirse un fenómeno de ralentí relacionado con la deceleración si el par de frenado se ajusta a 0%. Esto puede provocar arranques repetitivos del convertidor de frecuencia, causando fluctuaciones de corriente significativas. La vigilancia es esencial para evitar casos graves de desconexión del convertidor en tales escenarios.

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