¿Cómo determinar las RPM a plena carga de un motor de inducción a cualquier frecuencia arbitraria?

Puedes, pero tiene poco sentido.

Un motor de inducción se comporta igual que un transformador, si se reduce la frecuencia, hay que reducir también la tensión aplicada, de lo contrario el núcleo —tanto la carcasa exterior como el rotor— se sobreexcita y se calienta.

Si reduce el voltaje, la característica par/velocidad se reduce proporcionalmente en la dirección del par. La velocidad real a plena carga depende del punto de trabajo obtenido al cruzar la característica de carga con la característica del motor.

Entonces, si un motor de inducción está construido para 240 V 50/60 Hz, en realidad es un motor de 240 V 50 Hz que también funcionaría a 60 Hz.

Puede ser irrelevante. Muchos VFD usan compensación de deslizamiento .

Compensación de deslizamiento La compensación de deslizamiento es en realidad una versión sofisticada del concepto de bucle abierto. El método de compensación de deslizamiento del control de velocidad no controla las RPM reales del eje. Más bien, utiliza transductores de corriente de salida del variador para monitorear la corriente consumida por el motor conectado. Como se discutió anteriormente, cuando se coloca una carga en un motor de diseño NEMA B durante una situación en la que la frecuencia de salida se mantiene constante, el deslizamiento aumenta, las RPM del eje disminuyen y la corriente del motor aumenta. La diferencia aquí es que la función de "deslizamiento" "compensa" la reducción en las RPM del eje aumentando el voltaje y la frecuencia aplicada al motor. La Figura 2 ilustra una aplicación que requiere que el motor suministre un par completo a 1500 RPM.

La parte superior muestra lo que ocurre sin compensación de deslizamiento. La frecuencia aplicada es de 50 Hz, pero las RPM reales del eje del motor, debido al deslizamiento, tienen un valor de 1455. La parte inferior muestra cómo la compensación de deslizamiento "compensa" automáticamente esta situación al aplicar una frecuencia de salida adicional de 1,5 Hz a la frecuencia de salida existente de 50 Hz. , lo que da como resultado una nueva frecuencia de salida de 51,5 Hz. El eje del motor aún se "desliza" hacia atrás, pero ahora la velocidad real del eje es la deseada de 1500 RPM. La cantidad de deslizamiento en realidad no disminuye. Simplemente se cambia de modo que las RPM reales ahora sean las RPM deseadas. Recuerde que el variador monitorea la corriente consumida por el motor, no las RPM reales del eje.

Lea más en Yaskawa .

En cualquier frecuencia de operación por debajo de la frecuencia nominal, las RPM a plena carga de un motor de inducción controlado por un VFD deben estar bastante cerca de las RPM sincrónicas menos las RPM de deslizamiento nominal. Las RPM de deslizamiento nominal son las RPM síncronas a la frecuencia nominal menos las RPM a plena carga a la frecuencia nominal.

El VFD está diseñado para proporcionar el voltaje a cualquier frecuencia de operación que resulte en esa operación de torque versus deslizamiento. Los variadores vectoriales sin sensor ajustan el voltaje aplicado mediante el uso de un modelo matemático del motor. Hace al menos treinta años, se podría requerir un rendimiento muy similar comenzando con un perfil de V/Hz constante, proporcionando un ajuste manual para aumentar ligeramente el V/Hz en el extremo inferior del rango de frecuencia y proporcionando un refuerzo automático de "compensación IR". en proporción al par estimado a partir de la frecuencia y potencia de salida. Con el control vectorial sin sentido, los ajustes se establecen automáticamente mediante una rutina de "ajuste" única durante la puesta en servicio. Los resultados son más consistentes y proporcionan los resultados deseados esencialmente hasta la velocidad cero y algo por encima del 150 % del par nominal.

El tiempo de funcionamiento seguro a cualquier par y velocidad por debajo de la velocidad nominal depende del diseño del motor y del método de refrigeración. Muchos motores autorrefrigerados diseñados para servicio VFD pueden operar continuamente a un par nominal de hasta 1/3 de la velocidad nominal.