Cómo funciona un variador de frecuencia: todo lo que necesitas saber

Cómo funciona un variador de frecuencia
Introducción
Los variadores de frecuencia, también conocidos como convertidores de frecuencia, son dispositivos que controlan la velocidad de los motores eléctricos ajustando la cantidad de energía eléctrica que reciben. Estos variadores son ampliamente utilizados en aplicaciones industriales y permiten regular la velocidad del motor según la demanda, lo que resulta en un mayor ahorro energético y una mayor eficiencia en los procesos.
Control de la velocidad de los motores eléctricos
Los motores eléctricos son componentes fundamentales en numerosos equipos y maquinarias. Estos motores necesitan energía eléctrica para funcionar y proporcionar velocidad a los elementos donde están instalados. Tradicionalmente, los controles mecánicos eran utilizados para regular la velocidad de estos motores, pero estos sistemas resultaban ineficientes, ruidosos y difíciles de mantener.
Funcionamiento de los variadores de frecuencia
Los variadores de frecuencia se encuentran entre la alimentación eléctrica y el motor, regulando la energía que se envía al motor. Estos dispositivos transforman la corriente alterna en corriente continua, suavizando la onda de la corriente eléctrica. La energía luego pasa de los condensadores a un inversor, que transforma la corriente continua en corriente alterna de salida, ajustando la frecuencia y la tensión según los requisitos del proceso.
Ahorro económico y beneficios medioambientales
Los variadores de frecuencia suponen un gran ahorro económico, ya que reducen los costes de mantenimiento y las emisiones de ruido. Al regular la velocidad del motor según la demanda, se evita el consumo excesivo de energía eléctrica. Además, estos dispositivos también ayudan a cumplir los objetivos medioambientales al reducir las emisiones de gases contaminantes.
Reparación o adquisición de un variador de frecuencia
En caso de fallo o avería de un variador de frecuencia, es posible optar por su reparación o adquirir uno nuevo, dependiendo del caso y el equipo en cuestión. La decisión dependerá de factores como el costo de la reparación, la disponibilidad de repuestos y la antigüedad del variador.
Qué es un variador de frecuencia (VFD)
Un variador de frecuencia, también conocido como VFD (Variable Frequency Drive) o convertidor de frecuencia ajustable, es un sistema utilizado para controlar la velocidad rotacional de un motor de corriente alterna (AC) mediante el control de la frecuencia de alimentación suministrada al motor.
Funcionamiento de un VFD
Los variadores de frecuencia funcionan variando la frecuencia de la corriente alterna suministrada al motor, lo cual afecta su velocidad síncrona. Los motores síncronos o asíncronos tienen diferentes velocidades de rotación según el número de polos y la frecuencia suministrada. Los variadores de frecuencia utilizan "llaves electrónicas" de conmutación, como los IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors), para cambiar el ciclo de trabajo y obtener una señal sinusoidal.
Componentes de un sistema VFD
Un sistema de variador de frecuencia incluye un motor de corriente alterna, un controlador y una interfaz operadora. El motor utilizado en un sistema VFD suele ser un motor de inducción trifásico. El controlador del VFD convierte la energía de entrada de corriente alterna en corriente continua y luego en una señal cuasisinusoidal de corriente alterna mediante un circuito inversor conmutado. Los transistores IGBT son ampliamente utilizados en los inversores de los VFD.
Regulación de la relación voltios/hertzios
En un variador de frecuencia, la relación voltios/hertzios debe ser regulada constantemente para un funcionamiento óptimo del motor. Esto se logra utilizando métodos como la modulación de la anchura de pulso (PWM), que permite ajustar la frecuencia suministrada al motor de acuerdo a las necesidades de velocidad.
Beneficios y aplicaciones de los variadores de frecuencia
Un variador de frecuencia regula la velocidad de los motores eléctricos para ajustar la energía eléctrica a la demanda real de la aplicación. Esto conlleva varios beneficios, entre ellos:
- Reducción del consumo energético del motor entre un 20% y un 70%.
- Mayor control sobre la velocidad y el torque del motor.
- Mejora de la productividad y eficiencia energética.
- Alargamiento de la vida útil de los equipos y reducción de los costos de mantenimiento.
Los variadores de frecuencia tienen diversas aplicaciones en la industria, como en sistemas de climatización, bombas de agua, ventiladores, transportadores, maquinaria de procesamiento y muchas más.
Estos dispositivos permiten regular la cantidad de energía eléctrica que recibe el motor, ajustando la velocidad según la demanda. Los variadores de frecuencia suponen un gran ahorro económico, reduciendo los costes de mantenimiento y emisiones de ruido. Además, ayudan a cumplir los objetivos medioambientales al reducir el consumo energético. En caso de fallos o averías, es posible optar por la reparación o adquisición de un nuevo variador, dependiendo del caso y el equipo en cuestión.
¿Te intriga saber más sobre temas como Cómo funciona un variador de frecuencia: todo lo que necesitas saber? Descubre una variedad de artículos fascinantes en la categoría Tecnologia.
Deja una respuesta