¿Cómo puede controlar la velocidad de una bomba de agua de CA? En particular, éste .
¿Mi suposición es que PWM no funcionará en un motor de CA? He oído que controlar el voltaje cambiará su velocidad ... ¿es esto cierto? Si es así, ¿cómo puedo controlar el voltaje a través del microcontrolador (probablemente Arduino)?
Los motores de CA no son tan fáciles de acelerar como los motores de CC; su par está relacionado tanto con el voltaje aplicado como con la frecuencia aplicada. Esto se conoce como la relación voltios: Hz. Para mantener el par a una velocidad distinta a la velocidad nominal, debe ajustar la frecuencia en proporción al voltaje.
Si desea hacerlo correctamente, rectifique la CA en un bus de CC y luego use IGBT para cortar el bus (utilizando PWM) para generar una forma de onda de CA a la frecuencia y el voltaje promedio que necesita. Esto no es tan simple como parece, y los motores de CA monofásicos tienen condensadores que son los enemigos jurados de los dispositivos activos como los IGBT.
No todo está perdido, sin embargo: si puede vivir con la caída del par, simplemente puede volver a la fase del voltaje aplicado al motor usando un triac. Use un optoacoplador para detectar cuándo la onda de CA cruza a cero y luego úselo como punto de referencia para controlar un temporizador que controla en qué parte de la onda de CA enciende el triac. Este es el control clásico de ángulo de fase o disparo de ángulo de fase y funciona para aplicaciones de atenuación general para iluminación y calefacción.
Tienes algo a tu favor: la mayoría de las bombas de agua son una carga cúbica; los requisitos de torsión disminuyen drásticamente a medida que disminuye la velocidad de la bomba. Si tiene un tipo de bomba de agua de desplazamiento positivo (bombas de pistón) no tendrá tanta suerte, pero las bombas de tipo centrífugo y de impulsor son bastante fáciles de reducir la velocidad. Debería poder acercarse a una reducción de velocidad de 2: 1 y seguir moviendo el agua, pero no más. Además, recuerde que es posible que no pueda cumplir con los requisitos de la cabeza estática de su sistema si reduce la velocidad demasiado; la bomba simplemente no podrá hacer la presión de cabeza requerida. No romperás nada, pero puede que no funcione tan bien como quieras.
Todo esto debe ser MUY factible con un arduino u otro microcontrolador pequeño. Solía diseñar controladores de motor trifásicos utilizando los microcontroladores PIC disponibles a finales de los años 90. Solo tenga en cuenta que jugará con voltaje de línea; use aislamiento óptico tanto para detectar cruces por cero como para conducir el tiristor, y trabaje lenta y deliberadamente cuando realice la prueba.
Tenga en cuenta que si solo quiere que una perilla apague la bomba, puede hacerlo sin ningún microcontrolador usando un diac y un triac. Realice algunas búsquedas en la web de controladores de calefactores resistivos o control de temperatura de soldador, o controladores de triac de "ángulo de fase". Toneladas de ejemplos en línea.
Suponiendo que la razón para variar la velocidad de un motor de bomba es hacer el control de flujo, ¿por qué no simplemente colocar una válvula en la salida y regular el flujo ajustando la válvula?
He utilizado con éxito los controladores GS1 y GS3 de automatización directa para controlar los motores de CA. Tienen una interfaz de botón fácil de configurar manualmente la velocidad.
También he escuchado cosas buenas sobre las unidades de VFD Baldor y Yaskawa.
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