La capacidad de la fuente de alimentación adecuada para motores de inducción trifásicos requiere una consideración integral de Características de arranque, carga operativa, eficiencia y estabilidad del sistema.. El dimensionamiento adecuado garantiza que los equipos de suministro de energía (generadores, transformadores, variadores de frecuencia) satisfagan las demandas del motor sin un diseño excesivo, que desperdicia recursos. A continuación se muestra un análisis detallado de los principios clave de coincidencia para diferentes tipos de fuentes de alimentación.
El generador debe cubrir la demanda máxima de energía instantánea del motor (especialmente la corriente de arranque) manteniendo la estabilidad del voltaje y la precisión de la frecuencia.
Parámetros clave:
• Método de arranque del motor (DOL, estrella-triángulo, arrancador suave, VFD).
• Corriente de arranque múltiple (5 a 7 veces la corriente nominal para DOL).
• Factor de potencia (normalmente 0,8–0,9 para motores).
• Respuesta transitoria del generador (caída de tensión ≤15%, fluctuación de frecuencia ≤±5%).
Para arranque directo en línea (DOL):
Generador kVA=Motor kW×Corriente de arranque múltiple/Eficiencia del generador×Factor de potencia
Para arrancadores suaves/VFD:
Generador kVA=1,5×Motor kW
• Arranque DOL: Capacidad del generador ≥ 3 veces la potencia del motor (p. ej., motor de 30kW → Generador de 90 kVA).
• Arranque VFD: Capacidad del generador ≥ 1,5× potencia del motor.
• Múltiples motores: Suma de los kVA de arranque del motor más grande + potencia de funcionamiento de otros motores.
El transformador debe limitar la caída de voltaje durante el arranque del motor (≤10–15%) mientras admite otras cargas conectadas.
Parámetros clave:
• Iniciar el múltiplo actual.
• Impedancia del transformador (normalmente entre 4 y 6%).
• Tasa de carga (recomendado ≤80% para operación continua).
Para un solo motor:
Transformador kVA=Motor kW×Corriente de arranque múltiple/Factor de potencia
Para múltiples motores:
kVA del transformador = 1,25 × (suma de cargas en funcionamiento + kVA de arranque del motor más grande)
• Arranque DOL: Transformador ≥ 3× potencia del motor (p. ej., motor de 11 kW → transformador de 35 kVA).
• Arranque estrella-triángulo: Transformador ≥ 2× potencia del motor.
• Motores alimentados por VFD: Transformador ≥ 1,2× potencia de entrada del VFD (tiene en cuenta los armónicos).
El VFD debe coincidir con la corriente nominal, la capacidad de sobrecarga y los límites térmicos del motor, con una reducción adicional por armónicos o altas temperaturas.
Parámetros clave:
• Corriente nominal del motor y capacidad de sobrecarga (el VFD debe soportar una sobrecarga de 1,5 veces durante 1 min).
• Frecuencia portadora (las frecuencias más altas aumentan las pérdidas de conmutación).
• Temperatura ambiente (se requiere reducción de potencia por encima de 40°C).
Corriente nominal del VFD = 1,1 × corriente de carga completa del motor (FLC)
Pautas de selección de energía:
• Propósito general: potencia del VFD ≥ 1,1 veces la potencia del motor (por ejemplo, motor de 15 kW → VFD de 18,5 kW).
• Servicio pesado (por ejemplo, grúas): potencia del VFD ≥ 1,5 veces la potencia del motor.
• Cargas de par constante (transportadores): 1,1× potencia del motor.
• Cargas de par variable (ventiladores/bombas): 1× potencia del motor.
• Ambientes de alta temperatura: Agregue un margen del 10 al 20 %.
1. Optimice el método de arranque: prefiera arrancadores suaves o VFD para reducir las demandas de suministro de energía.
2. Redundancia del sistema:
• Generadores/transformadores: 10–20% de capacidad excedente.
• VFD: refrigeración dedicada para evitar la reducción de potencia.
3. Eficiencia versus equilibrio de costos:
• Ciclos de trabajo alto: utilice transformadores de alta eficiencia (p. ej., SCB13).
• Operación intermitente: Se acepta una capacidad menor.
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Fuente de alimentación |
Principio central de coincidencia |
Relación de capacidad típica |
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Generador |
Respuesta transitoria + corriente de arranque |
DOL: 3–4× potencia del motor |
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Transformador |
Límite de caída de voltaje + apilamiento de carga |
DOL: 3× potencia del motor |
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VFD |
Corriente nominal + capacidad de sobrecarga |
General: 1,1× potencia del motor |
La combinación adecuada de la fuente de alimentación evita fallas en el arranque del motor, sobrecalentamiento o inestabilidad de la red. Garantizar un funcionamiento seguro, eficiente y rentable.. Las tendencias futuras incluyen sistemas inteligentes de adaptación de carga y VFD basados en semiconductores de banda ancha para una mayor optimización.
Términos clave:
DOL (Directo en línea)
kVA (kilovoltio-amperio)
VFD (Unidad de frecuencia variable)
SCB13 (Transformador tipo seco de alta eficiencia)
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