VARIADOR DE FRECUENCIA
El Variador de frecuencia y su importancia en la industria actual
El variador de frecuencia es un dispositivo electrónico utilizado para controlar la velocidad de motores eléctricos al variar la frecuencia de alimentación. Este dispositivo ha revolucionado la industria moderna al ofrecer un control preciso y eficiente de los motores, lo que resulta en un ahorro de energía significativo, una mejora en la productividad y una mayor vida útil de los equipos. En este artículo, exploraremos en profundidad los variadores de frecuencia, su funcionamiento, aplicaciones y beneficios en diversos sectores industriales.
¿Qué es un variador de frecuencia?
Un variador de frecuencia, también conocido como variador de velocidad, convertidor de frecuencia, o “VFD (variable frequency drive)” en inglés, es un accionamiento electrónico utilizado para controlar la velocidad de un motor eléctrico al variar la frecuencia de la corriente de alimentación. El variador de frecuencia convierte la corriente alterna (CA) de entrada en corriente continua (CC) y luego genera una tensión modulada (Simulando una corriente alterna) de salida con la frecuencia y voltaje requeridos para controlar la velocidad del motor. Estos dispositivos están compuestos por varios componentes, como rectificadores, condensadores, transistores de potencia (IGBT) y una CPU.
¿Cómo funciona un variador de frecuencia?
Un variador de frecuencia convierte la corriente alterna de entrada en corriente continua, luego la convierte nuevamente en corriente modulada (simulando corriente alterna) ajustable mediante un inversor controlado por un controlador. Esto permite controlar la velocidad y el par de un motor eléctrico de manera eficiente y precisa, adaptándose a las necesidades específicas de la aplicación.
Etapas de funcionamiento de un variador de frecuencia:
Entrada de alimentación
El variador de frecuencia suele ser alimentado en la mayoría de los casos a través del suministro de red eléctrico que disponga cada instalación (3AC) el valor de esta tensión debe permanecer dentro del rango de tensión que especifica el fabricante del VFD, en cuanto a la frecuencia de red (50/60Hz) la mayoría de VFD son compatibles.
Etapa Rectificadora
Para que la corriente alterna de entrada pueda ser convertida en corriente continua se suelen emplear diodos rectificadores o rectificadores controlados para cada una de las tres fases de entrada. Transformando esta señal a una corriente en una sola dirección. En la mayoría de VFD, para cumplir con la normativa BT, integran un filtro RFI o también llamado filtro EMC. La función de este tipo de filtro es reducir emisiones conducidas del cableado en la frecuencia de alimentación para entornos industriales o bien domésticos.
Bus de Continua
La energía rectificada se almacena en condensadores de gran capacidad, para obtener un valor de tensión continua estable y reserva de energía suficiente para proporcionar la energia requerida por el motor. Algunos fabricantes como Emotron, incorporan una bobina de CC que filtra esta energía y también tiene la finalidad de impedir el paso de la corriente alterna entre etapas, de este modo el VFD puede obtener un mayor rendimiento energético.alterna.
Etapa Inversora
La corriente continua filtrada pasa a un ondulador que vuelve a convertir la energía en una salida trifásica conmutándola, con valores de tensión, intensidad y frecuencia de salida variables. Se usan principalmente IGBT,transistores bipolares (BJT), tiristores (SCR), GTO, CMOS o similares. La energía pasará a ser una señal de salida al motor por diversos procedimientos ciclicos de troceado, o señales de aproximación senoidal mediante modulación por anchura de impulsos PWM. Al variar la frecuencia y el voltaje de salida, el VFD controla la velocidad y el par del motor de manera flexible y fiable.
Controlador
Para que el VFD realice un control total sobre el motor, se deben ajustar los parámetros para un correcto funcionamiento. Recibe información de entrada, como la velocidad deseada del motor, y ajusta la frecuencia y el voltaje de salida en consecuencia. El controlador también proporciona datos de supervisión, protección contra sobrecargas y puede ofrecer funciones adicionales, como acelerar y desacelerar de una manera suave y precisa, control de par, etc.
Salida a motor
Para trasnmitir la potencia del variador al motor trifásico asíncrono se dispondrá de un cableado apantallado para cumplir con la compatibilidad electromagnética. Una vez realizadas las conexiones y la configuración en el variador, tendremos un control total sobre la aplicación.
Sectores habituales de los variadores de frecuencia
Industria
de Procesos
Los variadores de frecuencia se utilizan para controlar la velocidad de los motores en maquinaria de producción, líneas de montaje y sistemas de transporte.
Energía renovable
En sistemas de energía eólica y solar, los variadores de frecuencia se utilizan para controlar la velocidad de los generadores y optimizar la generación de energía.
Climatización
Para controlar la velocidad de los motores de los ventiladores y las bombas, lo que permite un control más preciso de la temperatura y el caudal de aire.
Manejo de fluidos
Los variadores de frecuencia se utilizan para controlar la velocidad de las bombas, lo que resulta en un menor consumo de energía y una mayor eficiencia en el bombeo de los líquidos.
Materias primas
Los variadores de frecuencia se utilizan para controlar la velocidad de los motores en maquinaria de producción, líneas de montaje y sistemas de transporte.
Petroquímica, petróleo y gas
La adaptabilidad a diferentes condiciones de carga, y el diagnóstico y mantenimiento avanzados son ventajas cruciales para un sector tan exigente
Marítimo y naval
Los variadores en el sector marítimo y naval ofrecen ventajas que contribuyen a mejorar la eficiencia operativa, la vida útil de los equipos y el impacto ambiental en el sector.
Industria alimentaria y farmacéutica
Los variadores de frecuencia se utilizan en maquinaria de procesamiento de alimentos para controlar la velocidad de los motores y garantizar un procesamiento preciso y eficiente de los alimentos y fármacos.
Beneficios de los variadores de frecuencia
La utilización de variadores de frecuencia en los motores eléctricos conlleva una serie de beneficios, tanto en términos de eficiencia energética como de productividad. Algunos de los beneficios clave son:
- Ahorro de energía: Los variadores de frecuencia permiten ajustar la velocidad del motor de acuerdo con la demanda de la aplicación, lo que resulta en un ahorro significativo de energía al evitar el funcionamiento a velocidad máxima en todo momento.
- Mayor vida útil del motor y de las máquinas: Al controlar la velocidad y reducir el estrés mecánico en el motor y la maquinaria, los variadores de frecuencia pueden prolongar la vida útil de estos al minimizar el desgaste y la fatiga mecánica.
- Arranque suave: Los variadores de frecuencia ofrecen un arranque suave y controlado, es por esto que se minimiza el impacto inicial en el motor y los equipos conectados, evitando así picos de corriente y alargando la vida útil de los componentes de todo el sistema.
- Control preciso: Estos dispositivos permiten un control preciso de la velocidad del motor, lo que resulta en una mayor precisión en los procesos industriales y una mejora en la calidad de los productos fabricados.
- Reducción de ruido: Al controlar la velocidad del motor, los variadores de frecuencia pueden reducir el nivel de ruido en las instalaciones industriales, creando así un entorno de trabajo más silencioso y confortable.
En definitiva, los variadores de frecuencia son herramientas fundamentales en la industria actual, brindando un control preciso y eficiente de la velocidad de los motores eléctricos. Su capacidad para ahorrar energía, prolongar la vida útil del motor y la maquinaria y mejorar la productividad, los convierte en dispositivos esenciales en una amplia gama de aplicaciones industriales. Al comprender su funcionamiento y beneficios, las empresas pueden aprovechar al máximo los variadores de frecuencia para optimizar sus procesos y alcanzar un mayor nivel de eficiencia y sostenibilidad.
Los mejores variadores de frecuencia
Variadores de frecuencia Emotron: fiabilidad, robustez y sencillez.
Los variadores Emotron ofrecen varios beneficios distintivos en comparación con otros variadores en el mercado. A continuación, os presentamos algunos de los beneficios clave de los variadores Emotron:
Control preciso y eficiente: Los variadores Emotron proporcionan un control preciso y eficiente de la velocidad y el par de los motores eléctricos. Utilizan algoritmos avanzados de control de vector y control de par, lo que permite un rendimiento óptimo del motor y un consumo de energía reducido.
Alta fiabilidad y durabilidad: Los variadores Emotron están diseñados y fabricados con altos estándares de calidad para garantizar una operación confiable y duradera. Están construidos con componentes de alta calidad y tecnología robusta, lo que los hace adecuados para entornos industriales exigentes.
Protección integral del motor: Los variadores Emotron ofrecen una protección integral para los motores eléctricos. Incorporan funciones de protección avanzadas, como protección contra sobrecargas, protección contra sobretensiones, protección contra subtensiones, protección contra cortocircuitos y protección contra fallos de fase. Estas características ayudan a prevenir daños en los motores y a prolongar su vida útil.
Fácil instalación y configuración: Los variadores Emotron están diseñados para una instalación y configuración sencillas. Vienen con interfaces intuitivas y amigables para el usuario, lo que facilita la puesta en marcha y la adaptación a diferentes aplicaciones. Además, algunos modelos de variadores Emotron ofrecen funciones de autotuning, que simplifican aún más el proceso de configuración.
Funcionalidades avanzadas: Los variadores Emotron ofrecen una amplia gama de funcionalidades avanzadas para satisfacer diversas necesidades industriales. Algunas de estas características incluyen control de par constante, control de velocidad constante, control de posición, compensación de carga, frenado regenerativo, control de torque en rampa y muchas más. Estas funcionalidades permiten adaptar el variador a diferentes aplicaciones y optimizar el rendimiento del sistema.
Compatibilidad y conectividad: Los variadores Emotron son compatibles con una amplia gama de motores eléctricos, lo que los hace versátiles y adecuados para diversas aplicaciones. Además, algunos modelos ofrecen opciones de conectividad, como interfaces de comunicación integradas (por ejemplo, Ethernet, Modbus, Profibus) y capacidad de integración en sistemas de control de nivel superior, lo que facilita la integración en sistemas existentes.
Es importante tener en cuenta que los beneficios específicos pueden variar según el modelo y la configuración del variador Emotron. Si estás considerando la adquisición de un variador Emotron, te recomendamos consultar-nos las especificaciones del modelo deseado y considerar tus necesidades y requisitos particulares.
¿Porqué elegir Emotron?
La marca sueca Emotron, que es propiedad de CG Drives & Automation, tiene una muy buena reputación en el mercado de la automatización industrial. La marca se ha establecido y especializado como un proveedor de soluciones de accionamiento eléctrico y control de motores de muy alta calidad y confiabilidad, y se utiliza en una amplia gama de aplicaciones industriales en todo el mundo.
Emotron ofrece una amplia gama de productos, incluyendo variadores de frecuencia, arrancadores suaves, limitadores de par electrónicos y otros productos relacionados con el control de motores y la automatización industrial. Estos productos están diseñados para ofrecer una solución precisa y fiable para la automatización de procesos en diferentes industrias.
En Tehos hemos confiado en Emotron durante más de 30 años y el resultado siempre ha sido una gran satisfacción por parte de nuestros clientes.
Para nosotros está claro: Emotron es sinónimo de fiabilidad y robustez
