Un inversor de frecuencia o variador de frecuencia no es más que el controlador para los motores de tipo eléctrico que, comúnmente, se usan en sistemas de accionamiento electromecánico. Este se destaca por regular la velocidad y el par del motor de corriente eléctrica alterna, variando la frecuencia de entrada del motor y controlando debidamente los cambios de tensión o corriente conforme a la topología.
Elegir un inversor es un aspecto clave en lo que se relaciona a la regulación de la velocidad de frecuencia variable, las funciones de protección y el ahorro de energía. A continuación, hablaremos sobre los aspectos clave para elegir variadores de frecuencia.
¿Cómo seleccionar un variador para el control de motores eléctricos?
Generalmente, se debe elegir variadores de frecuencia conforme al tipo de objetos controlados, la precisión de la velocidad estática, el rango de regulación de la velocidad y los requerimientos de par de arranque, entre otros. Todo ello, con el fin de ser útil, económico y que responda a los requisitos del proceso y el nivel de producción.
Al respecto, como paso previo a la elección de variadores de frecuencia, es necesario reunir datos elementales sobre la placa del motor para seleccionar el VFD adecuado:
- Amperios a plena carga (FLA).
- Potencia nominal del inversor.
- Caballos de fuerza.
- RPM.
- Tensión.
- Amperios a plena carga (FLA).
- Factor de servicio.
Especificaciones del variador de frecuencia
Amperios a plena carga (FLA)
Los amperios a plena carga se implementan, con el fin de establecer el tamaño del inversor de frecuencia. El FLA de un motor eléctrico tiene que coincidir con el valor nominal de corriente del variador de frecuencia a elegir.
Asimismo, se puede conseguir un variador de frecuencia con un valor nominal de corriente superior al que se necesita el motor como medida de seguridad, lo que ayuda con un pequeño margen para la aplicación.
Este aspecto es esencial, cuando se dispone de una carga de alta inercia o una carga que es complicada de arrancar. En este sentido, un valor nominal de corriente sobredimensionado del variador de frecuencia permite que funcione mejor y sea más fiable a largo plazo. Dado que, no funcionará a la capacidad máxima del inversor.
Caballos de fuerza (HP)
Identificar la carga o los caballos de fuerza del motor es una excelente forma de disminuir las opciones para que se puedan ajustar a una aplicación. Sin embargo, no debe usarse como una referencia para establecer el variador de frecuencia.
Producto de las variables de los requerimientos de la carga, como las RPM, posiblemente el dimensionamiento de un variador de frecuencia enfocado solo en los HP puede generar problemas.
Tensión y fase
Cuando se trata de una entrada trifásica, es clave poder adaptar la tensión del variador de frecuencia y del motor eléctrico industrial a la tensión disponible en el respectivo campo. Mientras que, en una entrada monofásica, es necesario tener presente que en el motor trifásico, aunque solo en la energía monofásica, el variador puede actuar como una especie de convertidor de fase.
Asimismo, es útil usar una reactancia de línea cuando se implementa una potencia de entrada monofásica al variador. Esto sucede porque los variadores de frecuencia pueden llegar a contaminar la energía. Por tanto, al usarlos como convertidores de fase, son aún más contaminantes para la calidad de la energía.
Tipo de carga
Reconocer el perfil de la carga es clave, cuando se trata de elegir un motor y los variadores de frecuencia correctos para la aplicación. Por lo general, las cargas pueden formar grupos de cinco categorías y el tamaño de la carga, la aceleración/desaceleración, la velocidad requerida, pueden establecer el par y la potencia que se necesita.
- Cargas de par constante
- Cargas de par variable
- Cargas de potencia constante
- Cargas de impacto
- Cargas del tipo de arranque/desconexión
Recomendaciones al seleccionar un inversor de frecuencia adecuado
Uno de los aspectos imprescindibles a la hora de seleccionar un inversor de frecuencia es conocer el tipo de carga que se puede implementar al motor, dado que, determinará el costo y el tamaño del variador de frecuencia. Este debe tener la capacidad de corriente necesaria para conseguir que el motor pueda generar el par que se requiere para la carga.
Existe la posibilidad de que ciertas cargas y aplicaciones requieran de un dimensionamiento y algunos aspectos específicos. Cuando se busque elegir variadores de frecuencia para cualquier tipo de aplicación, entonces debe existir un margen de maniobra en los respectivos valores nominales de FLA y sobrecarga.
Esto, sobre todo, si se presenta una carga que es complicada para arrancar o que puede experimentar cargas pesadas durante el funcionamiento.
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