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Ecualización de cargas en accionamientos eléctricos

Definición: La ecualización de carga es el proceso de suavizar lacarga fluctuante. La carga fluctuante extrae una gran cantidad de corriente del suministro durante el intervalo máximo y también provoca una gran caída de voltaje en el sistema debido a que el equipo puede sufrir daños. En la ecualización de carga, la energía se almacena con una carga ligera, y esta energía se utiliza cuando se produce la carga máxima. Así, la potencia eléctrica del suministro permanece constante.

La fluctuación de la carga se produce principalmente en algunos de losunidades de disco Por ejemplo, en una máquina de prensado, se requiere un par grande para una corta duración. De lo contrario, el par es cero. Algunos de los otros ejemplos son un laminador, una bomba de movimiento alternativo, máquinas de planificación, un martillo eléctrico, etc.

En los accionamientos eléctricos, se produce la fluctuación de la carga.en la amplia gama. Para suministrar la demanda de par máximo a los accionamientos eléctricos, el motor debe tener valores nominales altos, y también el motor extraerá la corriente de pulso de la fuente. La amplitud de la corriente de impulso da lugar a una fluctuación de voltaje de línea que afectó a la otra carga conectada a la línea.

Método de ecualización de carga

El problema de la fluctuación de la carga se puede superar.mediante el uso del volante. El volante está montado en un eje del motor en unidades no reversibles. En velocidad variable y unidad reversible, no se puede montar un volante en el eje del motor, ya que aumentará el tiempo transitorio de la unidad. Si el motor se alimenta desde el grupo generador de motor, entonces el volante se monta en el eje del generador de motor y por lo tanto iguala la carga en la fuente pero no la carga en el motor.

Cuando la carga es ligera, el volante se acelera.y almacenó el exceso de energía extraída del suministro. Durante la carga máxima, el volante desacelera y suministra la energía almacenada a la carga junto con la energía de suministro. Por lo tanto, la potencia permanece constante y la demanda de carga se reduce.

El momento de inercia del volante requerido para la ecualización de carga se calcula de la siguiente manera. Considere la curva de par de velocidad del motor lineal como se muestra en la siguiente figura.

ecuación de carga-ecuación-1
Suponiendo que la respuesta del motor es lenta debido a una gran inercia y, por lo tanto, aplicable para operaciones transitorias. Diferencie la ecuación (1) y multiplique ambos lados por J (momento de inercia).

ecuación de carga-ecuación-2
Donde Τmetro Es la constante de tiempo mecánica del motor. Es el tiempo requerido para que la velocidad del motor cambie en (ωm0 - ωmetro) cuando el par motor se mantiene constante en el valor nominal ᴛr. De la ecuación (2) y (3)

ecuación de carga-ecuación-3
Considere un par de carga periódico, un ciclo que consiste en un período de carga alta con un par Tlh y la duración, y un período de carga liviana con torque Tll y duración tl

carga-ecualización-ecuación-4
Donde Tmin es el par motor en t = 0, que es también el instante en el que la carga pesada Tlh Está aplicado. Si el par motor al final del período de carga pesada es Tmax, luego de la ecuación (6)

ecuación de carga-ecuación-5
Solución de la ecuación (5) para el período de carga ligera con el par inicial del motor igual a Tmax es

ecuación de carga-ecuación-6
donde T" = t - th

Cuando se opera en estado estacionario, el par del motor al final de un ciclo será el mismo que al comienzo de un ciclo. = tl, T = tmin. Sustituyendo en la ecuación (8) se da

ecuación de carga-ecuación-7
De la ecuación (7)

ecuación de carga-ecuación-7
De la ecuación (4) y (10)

carga-ecualización-ecuación-9
También de la ecuación (9)

ecuación de carga-ecuación-10
De la ecuación (4) y (11)

ecuación de carga-ecuación-11
El momento de inercia del volante requerido se puede calcular a partir de la ecuación (11) y (12)

ecuación-ecualización-carga-12
Donde W es el peso de la rueda (Kg) y R es el radio (m).

Nota: El momento de inercia es la obstrucción angular del cuerpo en rotación. Es el producto de la masa y un cuadrado de una distancia del eje de rotación.

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