Utilice un estabilizador automático de voltaje para solucionar el daño causado por la fluctuación de voltaje

Un cliente trabaja en una fábrica de mecanizado. Muchos tornos CNC siempre emiten una alarma alrededor de las 14:00. El problema se produce al reiniciar. Antes ocurría una o dos veces, pero ahora ocurre con frecuencia por la tarde. Le pedí la imagen original y la solución. Sospeché que el voltaje de su red eléctrica podría fluctuar mucho durante ese período. El voltaje es demasiado alto o demasiado bajo, lo que provoca que las máquinas herramienta CNC no funcionen correctamente. Le pedí que comprara un regulador automático de voltaje para probarlo. Posteriormente, el problema se solucionó. La razón es que el voltaje fluctúa mucho. La fluctuación instantánea del voltaje del inversor provoca la parada del PLC debido a un fallo de comunicación.

¿Qué es la fluctuación de voltaje?

El fenómeno en el que el voltaje cambia bruscamente y se desvía del valor nominal dentro de un período de tiempo determinado se denomina fluctuación de voltaje. La tasa de cambio de voltaje es superior al 1 % por segundo, lo que se denomina cambio brusco de voltaje.

La fluctuación de voltaje generalmente se debe a las siguientes tres razones:

(1) El modo de funcionamiento de la red eléctrica cambia, lo que provoca cambios en la distribución de energía y la impedancia de la red.

(2) La carga eléctrica varía según las estaciones, las horas del día y de la noche, y los procesos de producción del usuario.

(3) Algunos equipos de la red eléctrica sufren accidentes o fallos.

Las razones mencionadas anteriormente provocan un desequilibrio en la potencia reactiva de la red eléctrica, lo que provoca fluctuaciones de tensión. ¿Cuáles son los riesgos de las fluctuaciones de tensión? Si la fluctuación de tensión (aumento o disminución) supera el rango permitido, la red eléctrica y los equipos eléctricos del usuario funcionarán en condiciones de alta o baja tensión, lo cual no resulta económico ni seguro. Los riesgos de la red eléctrica y los equipos eléctricos del usuario que funcionan en condiciones de alta o baja tensión se describen a continuación:

(1) Riesgos de operar en condiciones de alta tensión:

A. Acelerar el envejecimiento del aislamiento de la fuente de alimentación y los equipos eléctricos, acortando su vida útil;

B. Provocar distorsión de la forma de onda de la tensión, aumentar los armónicos de alto orden de la red eléctrica y, en casos graves, causar sobretensión, poniendo en peligro la seguridad de la red y los equipos;

C. Aumentar las pérdidas en vacío de transformadores y motores, lo que aumenta la potencia y la pérdida de energía de la red.

D. Forzar la salida de servicio de algunos dispositivos de compensación reactiva, reducir la eficiencia de la compensación reactiva y aumentar la pérdida de línea de la red.

E. Afectar el funcionamiento normal de los usuarios y la calidad del producto.

(2) Riesgos del funcionamiento a baja tensión:

A. Reducir la eficiencia de los equipos de generación y suministro de energía.

B. Aumentar las pérdidas de potencia y energía de la red eléctrica.

C. Poner en peligro el funcionamiento seguro de la red eléctrica y, en casos graves, provocar un colapso de la tensión, lo que puede provocar el colapso de parte de la red.

D. Dificultar el arranque del motor, que podría quemarse si funciona a baja tensión durante un tiempo prolongado.

E. Reducir la eficiencia de los equipos eléctricos y afectar la calidad del producto.

Características de las fluctuaciones de tensión.

La corriente alterna (CA) se conoce como corriente alterna de frecuencia industrial. La CA se caracteriza generalmente por tres magnitudes: tensión, corriente y frecuencia. El rango de fluctuación de la red eléctrica de 220 V es inferior a 220 V ± 10 %. La frecuencia industrial de corriente alterna (CA) comúnmente utilizada en diversos países es de 50 Hz (hercios) y 60 Hz (hercios). La distribución de voltaje CA civil varía de 100 V a 380 V. La sala de computadoras generalmente utiliza una red eléctrica trifásica de 380 V y 50 Hz como fuente de alimentación, pero el módulo rectificador de la fuente de alimentación de 220 V del equipo utiliza un voltaje monofásico de 220 V. Siempre hemos creído que el suministro eléctrico de la red eléctrica es continuo y estable, salvo cortes de energía ocasionales. De hecho, esto no es así. Al ser una red eléctrica pública, el sistema eléctrico de la red eléctrica está conectado a miles de cargas diversas. Algunas de las cargas más grandes no solo obtienen electricidad de la red eléctrica, sino que también la afectan, causando sobretensiones, inestabilidad de voltaje, subidas o bajadas instantáneas de voltaje, etc. Además, accidentes naturales o provocados por el hombre, como terremotos, incendios, rayos y cortocircuitos en el sistema de transmisión y transformación de energía, ponen en peligro el suministro eléctrico normal, afectando así el funcionamiento normal de los aparatos eléctricos.

¿Qué efecto tiene el voltaje excesivo en los aparatos eléctricos?

El voltaje excesivo puede acelerar el envejecimiento de los equipos eléctricos, reducir su vida útil y, en casos graves, quemarlos. Por ejemplo, la vida útil de una bombilla común, cuando el voltaje suele ser un 10% superior, es solo el 30% de la vida útil cuando el voltaje se mantiene a su valor nominal. Por cada aumento del 5% en el voltaje del cátodo de diversos tubos electrónicos, la vida útil del cátodo se reduce a la mitad.

¿Qué efectos tiene un voltaje demasiado bajo en los electrodomésticos?

Un voltaje demasiado bajo puede reducir la capacidad de los equipos de transmisión y transformación de energía, reducir la potencia de carga de las líneas de transmisión, provocar cortes de energía a gran escala, acortar la vida útil de los equipos e incluso quemar electrodomésticos.

¿Qué efectos tiene un corte de suministro eléctrico en los electrodomésticos?

Un corte de suministro eléctrico se refiere a una situación en la que el suministro eléctrico se interrumpe y dura al menos dos ciclos o varias horas. Las causas incluyen: la activación del disyuntor, la interrupción del suministro eléctrico, un fallo de la red eléctrica, etc. Generalmente, provoca que los electrodomésticos se quemen o se produzcan incendios al restablecerse la energía después de un corte.

Tanto la desviación como la fluctuación de voltaje afectan la calidad de la energía y su aplicación normal y segura. La desviación de voltaje es la desviación del voltaje real respecto del valor nominal, lo que resulta en sobretensión (alta) o subtensión (baja). Si el voltaje real es demasiado alto, provocará sobretensión en el equipo, poniendo en riesgo el aislamiento y reduciendo su vida útil. Si el voltaje real es demasiado bajo, afectará el funcionamiento normal del usuario, provocando que sus equipos y aparatos eléctricos no funcionen correctamente o dejen de funcionar. Las fluctuaciones y parpadeos de voltaje son cambios irregulares y rápidos que provocan parpadeos en las luces y molestias visuales. Aunque algunas fluctuaciones de voltaje se encuentran dentro del límite normal, debido a su rápida frecuencia, también pueden interferir con el funcionamiento normal de equipos e instrumentos electrónicos sensibles al voltaje, como las computadoras.