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Los sistemas de transporte forman el sistema circulatorio de las operaciones modernas de fabricación, almacenamiento y logística. Transportan materias primas, productos en proceso y artículos terminados a una velocidad que debe controlarse con precisión. Si es demasiado rápida, los productos colisionarán, se volcarán o caerán; si es demasiado lenta, la capacidad de producción disminuirá y se generarán cuellos de botella. Los motores servo se emplean comúnmente para proporcionar el control preciso de velocidad requerido en estos sistemas de transporte. Desafortunadamente, los motores y variadores servo son extremadamente sensibles a las variaciones en el voltaje de entrada suministrado al variador. Las caídas de voltaje provocarán una disminución de la velocidad del motor, y los picos de voltaje darán lugar a fallos por sobretensión y paradas repentinas. Los reguladores de voltaje para motores servo están diseñados específicamente para suministrar la energía estable y uniforme necesaria. Este artículo explica cómo permiten un control preciso de la velocidad.
Mantenimiento de RPM constante ante cambios de carga
La carga sobre una cinta transportadora variará considerablemente a lo largo de su recorrido. Una sección de la cinta transportadora con carga pesada consumirá más corriente que una sección con carga ligera. Si la tensión disminuye en un momento de carga elevada, el variador servo no podrá suministrar la potencia necesaria y no logrará regular la velocidad. La cinta se ralentizará y podría producirse un atasco o una acumulación de material.
El conmutador de derivaciones rápido basado en tiristores (SCR) o relés, empleado por los reguladores de tensión para motores servo, mantiene la tensión de salida dentro de ±3 % de la tensión ajustada, incluso cuando la tensión de red disminuye o aumenta en ±20 % o más. El tiempo de respuesta de 20–40 ms es mucho menor que la constante de tiempo del mecanismo de la cinta transportadora. Mientras la tensión de red experimente una caída, el regulador de tensión la compensará y seguirá suministrando al variador una fuente de tensión estable. Así, el variador podrá centrar su atención exclusivamente en el control de la velocidad, sin tener que preocuparse por las fluctuaciones de la tensión de entrada. La velocidad de la cinta transportadora permanecerá constante.
Eliminación del error de velocidad causado por caídas de tensión en la red
La mayoría de los sitios industriales cuentan con maquinaria grande y pesada, como sistemas de climatización (HVAC), soldadoras o compresores, que provocan caídas momentáneas de tensión (hundimientos) del 10 al 30 %. Estas caídas son detectadas por el variador servo y, debido a la respuesta rápida del bucle de velocidad del motor, causan inmediatamente una reducción de la velocidad. El variador servo intentará corregir la velocidad aumentando la corriente consumida, pero hasta que pase la caída de tensión el motor seguirá funcionando a velocidad reducida. El resultado es un «tropiezo» perceptible en el flujo de material.
Cuando un regulador de voltaje para motor servo se instala en la entrada de un variador servo, este se convierte en un dispositivo amortiguador. La energía almacenada, ya sea en el transformador de control del regulador o en un banco de condensadores, suministrará la potencia necesaria para compensar caídas de voltaje breves de hasta 100 ms. Durante caídas más prolongadas, el regulador reaccionará y cambiará de tomas para elevar el voltaje hasta su valor nominal. El variador servo nunca "percibirá" dicha caída, por lo que la velocidad del motor nunca se desviará del valor deseado. Esto resultará especialmente beneficioso en líneas de clasificación de alta velocidad o en transportadores de indexación, donde la colocación precisa es crítica.
Protección de variadores servo contra disparos por sobretensión
Al igual que las caídas de tensión pueden ser perjudiciales, las condiciones de sobretensión también pueden ser igualmente incapacitantes. Se producirá una falla por sobretensión cuando la energía regenerada por un motor sobrecargado durante la desaceleración se suministre de nuevo al bus de corriente continua (CC). Si, además, la tensión de línea también es elevada en ese momento, la tensión del bus de CC podría alcanzar el umbral de disparo por sobretensión del variador. En este caso, el variador se desconectará, deteniendo bruscamente el transportador y posiblemente causando daños en los productos.
Los reguladores de voltaje para motores servo incorporan protección contra sobretensión que limitará cualquier pico de voltaje en la línea o la regeneración entrante. Estos dispositivos son especialmente útiles en aplicaciones con frecuentes aceleraciones y desaceleraciones, como las líneas de paletización o los transportadores de indexación, donde el riesgo de sobretensión o disparos por regeneración es elevado. El regulador reduce significativamente dicho riesgo. Asimismo, limitará la tensión a la que se verán sometidos el rectificador y el condensador del bus de corriente continua del variador. Como resultado, se prolongará la vida útil del variador y se garantizará un funcionamiento constante del transportador, evitando las molestas interrupciones causadas por fallos del variador relacionados con el voltaje.
Habilitación de perfiles precisos de aceleración y desaceleración
En muchas aplicaciones, como las estaciones de servicio o las operaciones de ensamblaje de precisión, el motor servo requiere una aceleración y una desaceleración exactas para posicionar de forma segura una carga sin que se produzca un desplazamiento del producto. Estos movimientos precisos se logran mediante el control del par del motor servo. Cuando la tensión de la red varía, el variador también variará la corriente en un intento infructuoso de regular la velocidad. Esto se manifiesta como un par inconsistente, lo que provoca una aceleración inestable capaz de causar una mala alineación o un desplazamiento del producto.
La fuente de voltaje rígida y de baja impedancia de un regulador de voltaje para motor servo garantizará que el variador servo mantenga una salida de par constante, independientemente de las variaciones de voltaje. El factor de potencia de estos reguladores, combinado con su capacidad para suministrar energía estable pese a la magnitud de las caídas y fluctuaciones del voltaje de entrada, dará como resultado un par suave y controlado. Como ejemplo, considérense varios sistemas de transporte por banda que arrancan simultáneamente en un mismo circuito. Sin un regulador de voltaje, cada variador servo experimentará una caída de voltaje cuando cada sistema comience a demandar corriente del circuito. Con un regulador, cada sistema extraerá la corriente necesaria, pero desde una fuente de voltaje rígida. Así se logrará una aplicación precisa del par, lo que permitirá una colocación consistente de un ensamblaje o un llenado uniforme de un recipiente.
Los sistemas de transporte son una parte integral de la industria moderna. Los motores servo y los controles que les permiten funcionar ofrecen un control sin paralelo sobre el movimiento. Los reguladores de voltaje para motores servo permiten que estos accionamientos servo precisos operen de forma constante, incluso en condiciones de alimentación eléctrica no ideales. Al eliminar las caídas de voltaje y las sobretensiones, y al proporcionar una fuente estable de voltaje independientemente de las condiciones de carga del sistema de transporte, los reguladores de voltaje para motores servo le permiten garantizar que la velocidad del transportador siempre sea exactamente la adecuada. Con más de 20 años de experiencia, 50 000 m² de superficie de fabricación, capacidad interna de desarrollo de componentes clave y habiendo sido contribuyente oficial en la redacción de las normas nacionales de la industria, fabricamos reguladores de voltaje servo que le brindan un control perfecto de la velocidad del transportador. Contáctenos hoy mismo.