Qué hace realmente un variador de frecuencia VFD

Un variador de frecuencia VFD, también conocido como variador de frecuencia o inversor de frecuencia de motor, se utiliza para controlar la velocidad y el par de un motor de CA ajustando la frecuencia y el voltaje de entrada. En lugar de hacer funcionar un motor a máxima velocidad todo el tiempo, un VFD le permite adaptar la velocidad del motor a la demanda de trabajo real, lo que ahorra energía y reduce el estrés mecánico.

En aplicaciones del mundo real, como bombas, ventiladores, transportadores y compresores, esto significa un funcionamiento más fluido, facturas de electricidad más bajas y una vida útil más larga del equipo. Un variador de frecuencia VFD es especialmente valioso cuando las condiciones de carga cambian con frecuencia.

Componentes principales dentro de un variador de frecuencia VFD

Comprender lo que hay dentro de un variador de frecuencia VFD le ayuda a solucionar problemas y elegir el modelo correcto. La mayoría de las unidades siguen la misma estructura interna, incluso en diferentes marcas.

• Rectificador: convierte la energía CA entrante en energía CC
• Bus CC: suaviza y almacena la tensión CC mediante condensadores
• Inversor: convierte CC nuevamente en CA a frecuencia y voltaje ajustables
• Tablero de control: gestiona comandos de velocidad, lógica de protección y comunicación.

Cómo el control de frecuencia cambia la velocidad del motor

La velocidad del motor está directamente relacionada con la frecuencia eléctrica. Un motor estándar que funciona a 60 Hz gira a una velocidad fija. Cuando un variador de frecuencia VFD reduce la frecuencia a 40 Hz o 30 Hz, la velocidad del motor cae proporcionalmente. El aumento de la frecuencia aumenta la velocidad dentro de límites seguros.

Para mantener el par estable, el VFD también ajusta el voltaje junto con la frecuencia. Este control coordinado es la razón por la que los VFD pueden hacer funcionar motores suavemente en un amplio rango de velocidades sin sobrecalentarse.

Aplicaciones comunes donde brillan los variadores de frecuencia VFD

Un variador de frecuencia VFD es más eficaz en aplicaciones donde no es necesario que la velocidad sea constante. A continuación se muestran algunos ejemplos prácticos en los que los VFD ofrecen beneficios claros.

• Bombas centrífugas: control de caudal sin válvulas estranguladoras
• Ventiladores y sopladores: grandes ahorros energéticos a velocidades reducidas
• Transportadores: aceleración y desaceleración suaves
• Mezcladoras y extrusoras: adaptación precisa de la velocidad a la carga de material

El ahorro de energía explicado en términos prácticos

El ahorro de energía es una de las principales razones para instalar un variador de frecuencia VFD. Para ventiladores y bombas, el consumo de energía cae drásticamente cuando se reduce la velocidad. Hacer funcionar un motor al 80 % de su velocidad puede reducir el uso de energía en casi un 50 % en algunas aplicaciones.

En lugar de desperdiciar energía mediante métodos de control mecánico, el VFD proporciona sólo la potencia que el motor realmente necesita. Con el tiempo, esto suele amortizar el coste del disco más rápido de lo esperado.

Parámetros clave que debe configurar correctamente

La configuración adecuada de los parámetros es fundamental para un funcionamiento estable. Los ajustes incorrectos pueden provocar sobrecalentamiento del motor, par deficiente o disparos molestos. Cada variador de frecuencia VFD requiere datos básicos del motor antes de su puesta en servicio.

• Tensión y corriente nominales del motor.
• Frecuencia base y velocidad nominal
• Tiempo de aceleración y desaceleración.
• Límites de sobrecarga y protección

Elegir el tamaño correcto del variador de frecuencia VFD

Seleccionar el tamaño de transmisión correcto no se trata solo de la potencia del motor. El tipo de carga, el ciclo de trabajo y el par de arranque son importantes. Para aplicaciones de carga pesada como trituradoras o compresores, a menudo se recomienda sobredimensionar el variador de frecuencia VFD.

Consejos de instalación que previenen problemas comunes

Muchas fallas de los variadores de frecuencia VFD se deben a una instalación deficiente y no a defectos del producto. Prestar atención al cableado, la conexión a tierra y la ventilación puede evitar la mayoría de los problemas.

• Utilice cables de motor blindados para reducir el ruido eléctrico.
• Asegúrese de que la conexión a tierra sea adecuada tanto para el variador como para el motor.
• Mantenga un flujo de aire adecuado alrededor del gabinete de la unidad

Fallas típicas del variador de frecuencia VFD y verificaciones rápidas

Cuando se dispara un VFD, el código de falla generalmente le indica la dirección correcta. Las alarmas más comunes son sobrecorriente, sobretensión y sobrecalentamiento.

Antes de reemplazar piezas, verifique las condiciones básicas como cambios de carga, ventiladores de refrigeración y conexiones de cableado. Los ajustes simples a menudo resuelven el problema sin tiempo de inactividad.