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Recuperación de energía con la fuente de alimentación bidireccional BIC-2200

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Según Brian Lu, del centro de servicio técnico de Mean Well, la fuente bidireccional BIC-2200, distribuida por Electrónica OLFER, es ampliamente utilizada en el sector de fabricación de baterías para reducir los costes de fabricación y para ayudar a la reducción de emisiones de carbono.

En este tipo de aplicaciones se usa el convertidor bi-direccional BIC-2200 para cargar las baterías durante la fabricación, ensayo y posteriormente descargarlas, revertiendo dicha energía a la red eléctrica, para enviar las baterías a los clientes finales con la cantidad óptima de carga.

Normalmente, las baterías no se pueden enviar cargadas al 100% ya que esto reduce la vida de las mismas, además de entrañar mayores peligros, por lo que según el tipo de tecnología se deben enviar con niveles de carga diferentes. El BIC-2200 puede funcionar como cargador de baterías y también como inversor con conexión a red para reinyectar la energía sobrante de las baterías a la red eléctrica.

No obstante, los convertidores bi-direccionales BIC-2200 se pueden utilizar para otro tipo de aplicaciones relacionadas con motores. Gracias a la capacidad de detección automática, el BIC-2200 también puede utilizarse para absorber directamente la FEM inversa (Fuerza Electromotriz) en aplicaciones relacionadas con motores de corriente continua sin necesidad de dispositivos externos adicionales de regeneración o circuitos.

Recuperación de energía con la fuente de alimentación bidireccional BIC-2200

Soluciones para la energía

Cuando se utiliza una tensión de corriente continua para alimentar motores, especialmente servo motores, el motor genera una fuerza electromotriz inversa durante la desaceleración. La FEM devuelve corriente invertida al voltaje de alimentación del motor de corriente continua. Esta energía se puede absorber en parte cargando los condensadores de salida de la fuente de alimentación utilizada para alimentar el motor.

Si la energía es mayor, este exceso de tensión de retorno suele activar la protección frente a sobretensiones de salida de la fuente de alimentación, lo que provoca un paro no deseado en la aplicación ya que la fuente suele apagar la salida al activarse esta protección. La Figura 1 muestra el aumento de tensión de alimentación continua durante la desaceleración del motor.

Existen diversas soluciones para resolver el problema de las tensiones de retorno provocadas por la desaceleración del motor, como agregar diodos. En este caso la energía de retorno es bloqueada y disipada en calor, por lo que no aprovechamos esa energía y supone un aumento de temperatura y estrés en el sistema.

También se pueden añadir un mayor número de condensadores en la salida, esto encarece la solución y además no siempre es posible ya que una carga capacitiva muy elevada puede provocar que la fuente que alimenta los motores entre en protección en el encendido por sobrecarga.

Figura 2: La desaceleración del motor genera una tensión de retorno elevando la tensión del bus de alimentación del motor
Figura 2: La desaceleración del motor genera una tensión de retorno elevando la tensión del bus de alimentación del motor

No tan complicado como puede parecer

Estas soluciones añaden costes y complejidad al diseño general del sistema. La fuente de alimentación bidireccional BIC-2200 puede utilizarse para alimentar directamente el motor convirtiendo de alterna a continua y absorber la energía de retorno durante el frenado y transferirla automáticamente a la red eléctrica, pudiéndose utilizar dicha energía en cualquier otra parte de la fábrica donde sea necesaria.

La Figura 3 muestra la tensión de salida estable del BIC-2200 cuando el motor se desacelera, ya que el modo de inversión del BIC-2200 absorbe la energía de FEM inversa. En conclusión, la fuente de alimentación bidireccional BIC-2200 proporciona una solución integral que simplifica el diseño del sistema de accionamiento del motor, así como la reducción de costos.

Recuperación de energía con la fuente de alimentación bidireccional BIC-2200
Figura 3: voltaje de salida estable de la BIC-2200 durante la desaceleración del motor

El BIC-2200 en su versión CANBus se puede configurar para hacer esta transferencia de manera automática y parametrizar las tensiones de alimentación y de cambio de dirección. El BIC-2200 también puede controlarse mediante señales analógicas o control digital,

Para cualquier duda sobre el producto no duden en contactar con Electrónica OLFER.


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