Inicio » Blog » Convertidores de Frecuencia Qué Son y Para Qué Se Usan

Convertidores de frecuencia: qué son y para qué se usan

Diciembre 9, 2022
Alt

Los convertidores de frecuencia a corriente se usan en los sistemas de control para transformar un pulso o una frecuencia en una señal de corriente equivalente.

¿Cuál es la importancia de estos dispositivos?

Para graficarlo, PR electronics elaboró un artículo en el que describe su rol en el control de dos de los valores de proceso que se miden con mayor frecuencia en la industria: la velocidad y el caudal.

Medición de la velocidad

La supervisión y el control de la velocidad son importantes en una gran variedad de aplicaciones. Por ejemplo, en el caso de las máquinas rotativas como compresores o turbinas, el control de la velocidad de rotación es fundamental para evitar que un exceso de velocidad genere fuerzas por fuera de las especificaciones del equipo, lo que podría provocar un fallo catastrófico del equipo o poner en peligro al personal.

La medición y el control de la velocidad también es importante en las turbinas eólicas, manipulación de materiales, calefacción, ventilación y aire acondicionado, bombas, mezcladoras, motores y muchas más aplicaciones. En definitiva, el control de la velocidad es un elemento vital para la eficiencia energética, la productividad, la fiabilidad de los equipos y la seguridad.

Pero, ¿cuál es el rol de los convertidores de frecuencia?

Por lo general, las señales de velocidad provenientes de sensores de proximidad, encoders rotativos/lineales o tacómetros, adoptan la forma de una salida de frecuencia o pulsos.

Para asegurar la compatibilidad universal de estas señales con las entradas de control a un PLC, variador de frecuencia, indicador local o sistema de telemetría, la frecuencia o la salida de pulsos de estos sensores suele convertirse en una corriente representativa (mA) mediante un convertidor de frecuencia a corriente, o en una señal de tensión (V) mediante un convertidor de frecuencia a tensión.

Los convertidores de frecuencia a corriente o de frecuencia a tensión, como el PR 3225 / PR 4225 de PR electronics, son compatibles con distintas entradas de pulso y frecuencia, que incluyen:

  • NAMUR
  • NPN / PNP
  • Tacho
  • S0 según DIN 43864
  • Contacto de interruptor

Medición del caudal

Ya sea líquido, gas o vapor, el caudal se mide y controla en muchos procesos industriales. Las aplicaciones incluyen afluente, efluente y aireación en el tratamiento de aguas residuales, alimentación de gas para quemadores, control de vapor en calderas, distribución de gas natural y muchas más áreas donde el control del caudal es fundamental para la seguridad, el equilibrio de la carga y la entrega del producto.

Existen varias técnicas para la medición del caudal según la aplicación, incluyendo la presión diferencial, Coriolis, ultrasónica, vórtice y turbina.

Muchos de estos tipos de caudalímetros tienen una salida de pulsos/frecuencia representativa del caudal que se mide. Un ejemplo es el caudalímetro de turbina que se muestra arriba, que utiliza un captador magnético para medir la velocidad de rotación de la turbina cuando las palas pasan por el sensor y emite una señal de pulso/frecuencia proporcional al caudal.

En definitiva, tal como vimos en el caso de la medición de la velocidad, esas señales de pulso/frecuencia deberán convertirse en una señal de corriente o tensión para poder interactuar con el sistema de control.

¿Qué es la conversión de frecuencia a corriente?

Las salidas de pulso o frecuencia de los diversos sensores y transmisores utilizados para medir la velocidad y el caudal a menudo se convierten en una señal de corriente o tensión para interactuar con un sistema de control.

Los convertidores de frecuencia a corriente o los convertidores de frecuencia a mA convierten la señal de velocidad o caudal relevante en una señal de corriente correspondiente, normalmente de 4-20 mA. Estos dispositivos a menudo incluyen aislamiento galvánico para ayudar a eliminar el ruido de la señal y los transitorios que a menudo se asocian a los motores pesados y las aplicaciones de maquinaria rotativa. Otros productos más avanzados suelen incluir funciones adicionales para cumplir los requisitos de interfaz de aplicaciones más avanzadas.

PR electronics ofrece una gama de convertidores de frecuencia a corriente con opciones para salidas de relé o NPN/PNP además de salidas analógicas o concurrentes con ellas. También hay opciones disponibles para la división y multiplicación de pulsos para cumplir con los desafíos de interconexión de aplicaciones heredadas y futuras.

¿Qué es la conversión de frecuencia a tensión?

Alternativamente, también se puede utilizar la conversión de frecuencia a tensión, donde la señal se convierte a una tensión correspondiente, normalmente de 2-10 V, dependiendo de los requisitos de la interfaz. La flexibilidad de la gama de dispositivos de PR electronics permite la conversión de frecuencia a corriente o de frecuencia a tensión en el mismo dispositivo.

¿Qué es la conversión de frecuencia a frecuencia?

Algunas aplicaciones exigen la modificación de una señal de frecuencia para satisfacer los requisitos de los equipos posteriores. Esto puede deberse al engranaje o a los tiempos de respuesta, donde puede ser necesaria la división de frecuencias o el buffering. Una salida de frecuencia también permite un uso potencial como generador de base de tiempo o frecuencia.

Ventajas de los convertidores f/l y f/f de PR electronics

Los productos de acondicionamiento de señal de frecuencia de PR electronics ofrecen tecnología, rendimiento y flexibilidad líderes en el mercado. El amplio rango de frecuencia, el tiempo de respuesta rápido y la alta precisión de los convertidores de frecuencia a corriente de PR electronics hacen que sean la solución ideal para aplicaciones de monitorización de velocidad y caudal.

Estas son algunas de sus características:

Tecnología

  • Alto aislamiento galvánico – hasta 3,75 kVCA
  • NE 21 – Criterio A rendimiento EMC
  • Dinámica de señal de 18 bits

Rendimiento

  • Tiempo de respuesta rápido de hasta < 30 ms
  • Bajo consumo de energía
  • Amplio rango de temperatura de funcionamiento
  • Capacidad de alta frecuencia – hasta 100 kHz

Flexibilidad

  • Opciones de alimentación universal
  • Opciones de dispositivo de 6 mm de ancho
  • Opción de display de montaje en panel
  • Gran variedad de tipos de entrada
  • Selección de opciones de salida específica y concurrente
  • Disponible opción de salida MODBUS
  • Opciones de configuración de la serie 4500
  • Opciones ATEX y SIL

Fuente: PR electronics