<p>Definición: La ecualización de carga es el proceso de suavizar la carga fluctuante. La carga fluctuante extrae una gran cantidad de corriente del suministro durante el intervalo pico y también provoca una gran caída de voltaje en el sistema debido a que el equipo puede dañarse. En la ecualización de carga, la energía se almacena en carga ligera y esta energía se utiliza cuando se produce la carga máxima. Por lo tanto, la energía eléctrica del suministro permanece constante.
La fluctuación de carga ocurre principalmente en algunas de las unidades. Por ejemplo, en una máquina de prensado, se requiere un gran par de torsión durante un período breve. De lo contrario, el par es cero. Algunos de los otros ejemplos son un laminador, una bomba reciprocante, máquinas cepilladoras, un martillo eléctrico, etc.
En los accionamientos eléctricos, la fluctuación de la carga se produce en un amplio rango. Para suministrar la demanda de par pico a los accionamientos eléctricos, el motor debe tener valores nominales altos y, además, el motor extraerá impulsos de corriente del suministro. La amplitud de la corriente de pulso 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 puede solucionarse utilizando el volante. El volante está montado en un eje del motor en transmisiones no reversibles. En la transmisión de velocidad variable y reversible, no se puede montar un volante en el eje del motor, ya que aumentará el tiempo transitorio de la transmisión. Si el motor se alimenta desde el grupo electrógeno del motor, entonces el volante se monta en el eje del generador del motor y, por lo tanto, iguala la carga en la fuente pero no la carga en el motor.
Cuando la carga es liviana, el volante acelera y almacena el exceso de energía extraída del suministro. Durante la carga máxima, la rueda 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 de la rueda volante requerido para la compensación 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.
Se supone que la respuesta del motor es lenta debido a la gran inercia y, por lo tanto, aplicable para operación transitoria. Derive la ecuación (1) y multiplique ambos lados por J (momento de inercia).
Donde Τm es la constante de tiempo mecánica del motor. Es el tiempo necesario para que la velocidad del motor cambie en (ωm0 – ωm) cuando el par motor se mantiene constante en el valor nominal ᴛr. De la ecuación (2) y (3)
Considere un par de carga periódico un ciclo que consiste en un período de carga alta con par Tlh y duración tl, y un período de carga ligera con par Tll y duración tl
Donde Tmin es el par motor en t = 0, que también es el instante en que se aplica una carga pesada Tlh. Si el par motor al final del período de carga pesada es Tmax, entonces de la ecuación (6)
La solución de la ecuación (5) para el período de carga ligera con el par motor inicial igual a Tmax es
donde t’ = t – th
Cuando se opera en régimen permanente, el par motor al final de un ciclo será el mismo que al comienzo de un ciclo. Por lo tanto, en t’ = tl, T = tmin. Sustituyendo en la ecuación (8) da
De la ecuación (7)
De la ecuación (4) y (10)
También de la ecuación (9)
De la ecuación (4) y (11)
El momento de inercia del volante requerido se puede calcular a partir de la ecuación (11) y (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 giratorio. Es el producto de la masa por el cuadrado de una distancia al eje de rotación.
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