Estrategia de Control Adaptativo para un Sistema de Bombeo Utilizando un Variador de Frecuencia
Autores: Bordeasu, Dorin; Prostean, Octavian; Filip, Ioan; Vasar, Cristian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estrategia de Control Adaptativo para un Sistema de Bombeo Utilizando un Variador de Frecuencia
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Velocidad variable
Variador de frecuencia
Controlador proporcional-integral
Estrategia de control adaptativa
Regímenes de operación
Lazo de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Actualmente, la solución más implementada para impulsar un sistema de bombeo (PS) a velocidad variable es el uso de un variador de frecuencia (VFD). Debido a que la mayoría de los VFD tienen integrado solo un controlador de frecuencia proporcional-integral (PI) cuyos parámetros (ganancia proporcional/tiempo de integración) pueden ajustarse fuera de línea pero no pueden cambiarse durante la operación en tiempo real, y muchos PS deben operar en diferentes regímenes (a velocidad variable, caudal variable, altura de bombeo variable o incluso a potencia variable, por ejemplo, aquellos alimentados por fuentes de energía renovable), la estrategia de control adaptativo propuesta en este documento supera estos problemas con un rendimiento muy bueno. La estrategia de control adaptativo propuesta utiliza solo controladores PI simples para gestionar varios regímenes de operación. El carácter adaptativo no se asegura reajustando los parámetros del controlador PI como en los controladores de autoajuste, sino reajustando la ley de control a través de un cambio en el lazo de control dependiendo de la salida controlada del proceso (velocidad de la bomba, descarga de la bomba, altura de bombeo o potencia absorbida). Las desviaciones de las salidas controladas mencionadas de sus valores de referencia se convierten en error de frecuencia eléctrica (la desviación del valor actual de su referencia), que es la entrada regular al controlador ya ajustado; por lo tanto, no se requiere reajuste del controlador.
Descripción
Actualmente, la solución más implementada para impulsar un sistema de bombeo (PS) a velocidad variable es el uso de un variador de frecuencia (VFD). Debido a que la mayoría de los VFD tienen integrado solo un controlador de frecuencia proporcional-integral (PI) cuyos parámetros (ganancia proporcional/tiempo de integración) pueden ajustarse fuera de línea pero no pueden cambiarse durante la operación en tiempo real, y muchos PS deben operar en diferentes regímenes (a velocidad variable, caudal variable, altura de bombeo variable o incluso a potencia variable, por ejemplo, aquellos alimentados por fuentes de energía renovable), la estrategia de control adaptativo propuesta en este documento supera estos problemas con un rendimiento muy bueno. La estrategia de control adaptativo propuesta utiliza solo controladores PI simples para gestionar varios regímenes de operación. El carácter adaptativo no se asegura reajustando los parámetros del controlador PI como en los controladores de autoajuste, sino reajustando la ley de control a través de un cambio en el lazo de control dependiendo de la salida controlada del proceso (velocidad de la bomba, descarga de la bomba, altura de bombeo o potencia absorbida). Las desviaciones de las salidas controladas mencionadas de sus valores de referencia se convierten en error de frecuencia eléctrica (la desviación del valor actual de su referencia), que es la entrada regular al controlador ya ajustado; por lo tanto, no se requiere reajuste del controlador.