FAQ: ¿Por qué algunos equipos de ultrasonido de potencia operan en la frecuencia de resonancia y otros en la frecuencia de antirresonancia?
Modos de funcionamiento típicos de transductores de ultrasonidos comprobables por el Analizador TRZ®.
La mayoría de los equipos de ultrasonidos de potencia sometidos a grandes variaciones de carga operan en su frecuencia de antiresonancia (frecuencia paralela), el ejemplo clásico son las máquinas de soldadura por ultrasonido. Por el contrario, los equipos sometidos a una carga constante o una variación de carga leve, generalmente funcionan en la resonancia (frecuencia serie), por ejemplo, los limpiadores ultrasónicos.
Es más fácil y económico operar los transductores de ultrasonido en la frecuencia de resonancia (Fr) con respecto al rastreamiento de frecuencia porque hay un mínimo de impedancia en Fr. La segunda derivada positiva de la curva del módulo de impedancia facilita la determinación de Fr. Si la electrónica es muy lenta, puede ocurrir una pérdida de rendimiento, pero difícilmente ocurrirán daños en el generador. Sin embargo, operando en Fr, tendrá una impedancia mucho menor en condiciones sin carga, lo que causará una sobrecarga de corriente si se quita la carga (por eso no se debe encender un limpiador por ultrasonidos vacío).
En la frecuencia de antirresonancia (Fa), es más difícil operar el transductor o convertidor de forma segura, porque tiene una impedancia máxima a esta frecuencia y cualquier error de rastreamiento provoca una sobrecarga. El circuito del generador debe ser rápido y preciso. Por otro lado, la impedancia en la frecuencia de antirresonancia aumenta sin carga, lo que hace que esta opción sea muy conveniente para aplicaciones con grandes variaciones de carga. Debido a eso, puede activar un soldador de ultrasonidos sin carga indefinidamente sin dañar el generador.
Vale la pena mencionar que un transductor de ultrasonidos puede operar en cualquier frecuencia entre Fr y Fa y en las proximidades de estas frecuencias con la sintonización y el rastreamiento adecuados.
Comportamiento de frecuencias e impedancias en función de la carga. Cuando las cargas aumentan, la diferencia entre Fr y Fa aumenta, Zr aumenta y Za disminuye.
| Load | Fa-Fr | Zr | Za |
| ↑ | ↑ | ↑ | ↓ |
Curvas de impedancia con y sin carga- comportamiento de las frecuencias e impedancia en función de la carga.
Fr, Zr, Fa y Za son parámetros dinámicos afectados por cambios de carga como se muestra en la tabla anterior, esa es la razón por la que los generadores de ultrasonidos de potencia necesitan rastreamiento de frecuencia.
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