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Lunes, Noviembre 20, 2017

Sistemas de velocidad variable por corrientes de Eddy para motores

Los beneficios de usar motores operados con velocidad variable se reconocieron décadas antes de la invención de los variadores de frecuencia variable (VFD), usados para el control de procesos. A pesar de la confiabilidad superior y el bajo costo, el motor de inducción de corriente alterna está limitado a ciertas velocidades específicas, que son una función de la frecuencia de la red potencia aplicada y los devanados internos del motor. Esta limitación ha sido problemática para los especificadores y usuarios, por ejemplo, de bombas centrífugas.

Una idea temprana para utilizar el bombeo de velocidad variable, que sigue siendo relevante hoy, es la impulsión de la bomba usando variadores por corrientes de eddy (en inglés llamados Eddy Current Drive). Alternativamente conocidos como accionamientos magnéticos o electromagnéticos, estas máquinas inteligentemente simples utilizan la energía mecánica de un motor de velocidad constante adecuadamente clasificado, y un flujo magnético ajustable para regular el par (y, por lo tanto, la velocidad) disponible para la carga impulsada.

En los variadores de velocidad por corrientes de eddy (conocidas también como corrientes de Foucault), el motor acciona un tambor cilíndrico a velocidad nominal. Un rotor magnéticamente activo gira sobre un eje separado y acciona la bomba a velocidad variable. El rotor magnético está equipado con una bobina de baja tensión que es activada por la corriente de excitación de CC del controlador. La variación de la corriente de excitación da como resultado una variación proporcional en el par, lo que permite al sistema controlar la velocidad a un 0,5% de la demanda.

Los controles son vulnerables

Las unidades mecánicas más antiguas son casi siempre reparables utilizando partes estándar ampliamente disponibles, tales como rodamientos de bolas, cepillos de carbón, anillos deslizantes y tacómetros de retroalimentación de velocidad. A pesar de su larga vida de servicio, algunos controladores son vulnerables al fallo y la obsolescencia de las piezas.

Las adaptaciones modernas del controlador pueden utilizar la robusta y confiable tecnología con SCR´s para producir una excitación CC variable a partir de una entrada de CA monofásica. Esto hace posible una serie de nuevas características para la unidad de corriente de eddy, como tamaño compacto, control de teclado y una sola plataforma de control.

Uso de las redes de comunicación

En la mayoría de las aplicaciones de bombeo, la velocidad se controla localmente en el panel de control mediante un potenciómetro de ajuste, o flechas arriba/abajo en el teclado digital. Para una operación remota o automática, un conmutador o selección de teclado transfiere el control de la unidad a una fuente externa, tal como un sistema de Control Lógico Programable (PLC) o control de supervisión y adquisición de datos (SCADA). El controlador intercambia estos comandos a través de señales analógicas de corriente (4-20 mA) o de tensión (0-10 VCC), y señales de estado basadas en relés para el inicio, parada e indicación de fallos, entre otros.

Algunas unidades ofrecen compatibilidad con un amplio espectro de equipos de control de alto nivel, permitiendo el intercambio de señales de comando, estado, velocidad, par e información de fallos a través de un cable Ethernet. Esto tiene el potencial de reducir los requerimientos de enrutamiento y conexión de cables para la instalación.

Una capacidad adicional con la adición de una opción Ethernet IP es la capacidad de supervisar y controlar remotamente la unidad de unidad asociada a través de Internet, desde cualquier lugar. Otra característica es la capacidad de enviar "señales de socorro" (estado de fallo) a direcciones de correo electrónico, o mensajes de texto para alertar a los operadores o gerentes de planta de una unidad que falla en servicio.

Los usuarios de bombas que eligen esta opción pueden disfrutar de la garantía de servicio confiable para sus requisitos de bombeo de velocidad variable, junto con la flexibilidad de una interfaz de control digital bien adaptada al entorno de automatización actual.

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