Como es de saberse, un inversor de frecuencia es un controlador para motor eléctrico que se usa en sistemas de accionamiento de orden electromecánico. Se caracteriza por regular la velocidad y el par del motor de corriente alterna, variando el nivel de frecuencia de entrada del motor y llegando a controlar debidamente los cambios de tensión, con respecto a la topología.
En este sentido, la selección de los variadores de frecuencia es clave, en términos de la regulación de la velocidad de frecuencia variable, las funciones de protección y el ahorro de energía.
¿Cómo seleccionar un inversor para el control de motores eléctricos?
Lo conveniente es hacer una selección de inversores 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 esto con el fin de que sea útil, accesible y cumpla con los requerimientos del proceso y la producción.
Como paso previo al elegir un inversor de frecuencia se deben reunir datos importantes, relacionados con el motor para seleccionar el equipo adecuado:
- Tensión
- Caballos de fuerza
- RPM
- Amperios a plena carga (FLA)
- Factor de servicio
- Potencia nominal del inversor
- Tipo de carga (par constante o par variable)
Ya que se cuenta con la información de la placa del motor y de la forma como se desea instalar y controlar el equipo, entonces es el momento de conocer ciertas especificaciones del variador de frecuencia que pueden contribuir en la decisión de cuál se puede ajustar mejor a los requerimientos existentes.
Especificaciones del variador de frecuencia
Caballos de fuerza (HP)
Tener conocimiento sobre la carga o los caballos de fuerza del motor es una buena manera de disminuir las alternativas para que se realicen los ajustes a una aplicación; sin embargo, se debe evitar el uso como referencia directa para definir el equipo.
Amperios a plena carga (FLA)
Los amperios a plena carga se implementan para establecer el tamaño del inversor. El FLA de un motor debe tener la capacidad de coincidir con el valor nominal que tenga la corriente del variador de frecuencia a elegir. Tener un valor nominal de corriente sobredimensionado del variador de frecuencia permitirá funcionar de mejor forma y ser más fiable a largo plazo, porque no está funcionando a la capacidad máxima del variador de frecuencia.
Tensión y fase
Si se cuenta con una entrada trifásica, es clave adaptar la tensión del equipo y del motor a la tensión disponible en el campo. Es usual que se trate de 220/230 VCA para aplicaciones de baja tensión. En el caso de una entrada monofásica, se deben considerar algunos aspectos, especialmente ante un motor trifásico; sin embargo, sólo con la energía monofásica, el inversor puede actuar como un convertidor de fase.
Tipo de carga (par constante o par variable)
Conocer el perfil de la carga es clave al momento de elegir un motor y los variadores de frecuencia óptimos para la aplicación. Generalmente, las cargas pueden llegar a agruparse en cinco categorías y el tamaño de la carga, la aceleración/desaceleración y la velocidad requerida establecen el par y la potencia que se necesita.
Rango de velocidad
El inversor de frecuencia lo que hace es permitir que el motor funcione por debajo y sobre la velocidad. Generalmente, un motor no debe funcionar a menos del 20% de su velocidad máxima permitida. En caso de que se haga funcionar un motor a menos de esta velocidad sin tomar en cuenta las precauciones para protegerlo, entonces el motor podrá sobrecalentarse.
En este sentido, un variador de frecuencia también puede hacer que un motor funcione más rápido que el valor de la velocidad que figura en su placa.
Selección de inversores en función de los métodos de control
Cuando se realice la elección de los variadores de frecuencia, se debe tener presente la técnica de control. Varios usuarios requieren comunicaciones Ethernet para conseguir datos correctos sobre estos a los PLC y a los sistemas de automatización de la producción.
Cada vez son más las operaciones que buscan este tipo de sistemas de comunicación avanzados; sin embargo, algunos variadores económicos no cuentan con estas alternativas.
¿Cómo elegir el variador de frecuencia adecuado?
La consideración más importante al momento de seleccionar un variador de frecuencia es conocer el tipo de carga que se aplica a los motores US, dado que establecerá el tamaño y el valor del equipo. El variador de frecuencia debe contar con la capacidad de corriente para que el motor pueda generar el par que se necesita para la carga.
Existe la posibilidad de que ciertas aplicaciones y cargas necesiten un dimensionamiento y ciertas consideraciones específicas. Al momento de elegir un variador de frecuencia para cualquier uso, es necesario dejar un margen de maniobra en los valores nominales de sobrecarga y FLA.
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