Aplicaciones Industriales

Variadores de Frecuencia

VARIADORES DE FRECUENCIA

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Observe si el variador está influyendo de manera negativa en su motor, o si este variador es la mejor opción

Los variadores de frecuencia son equipos de control industrial que permiten controlar la velocidad y par de una máquina rotativa asociada. Esto se consigue a partir de la modulación de la señal de alimentación del motor. Reciben la onda sinusoidal de la red eléctrica y la rectifican y atenúan hasta conseguir una señal de corriente continua. Esta corriente continua es posteriormente modulada a través de un inversor para poder conseguir una señal cuadrada o un tren de pulsos que excite al motor. La señal modulada puede variar tanto en voltaje como en frecuencia. Por eso, es posible controlar la velocidad y par del motor de manera precisa. Al ajustarse a la carga real del motor, en caso de aplicaciones de par continuo, o al poder controlar su velocidad de manera detallada, los variadores presentan una ventaja importante a la hora de controlar motores, pero también a la hora de reducir el consumo eléctrico. Sin embargo, son equipos sensibles a la alimentación eléctrica. Además, pueden introducir distorsiones armónicas, o incluso deteriorar el aislamiento y/o rendimiento de los motores asociados si no están correctamente configurados y/o seleccionados.

Es posible encontrar asociados a todo tipo de máquinas rotativas, desde bombas, compresores o ventiladores hasta motores en aplicaciones de transporte de materias.

Principales fallos

Calidad eléctrica de alimentación

En el caso de muy bajas tensiones, pueden llegar a trabajar erráticamente. En el caso de sobretensiones, ser destruidos por picos de tensión.

En operaciones en las que se desee mantener el par del motor constante y a baja velocidad, el variador puede reducir de manera importante la tensión de excitación del motor. Esto conlleva hacer trabajar al motor en baja tensión con los correspondientes problemas de sobrecalentamiento y deterioro de los aislantes del motor.

 

Presencia de armónicos en la red

Principalmente, son generadores de armónicos de alta frecuencia. También colaboran en empobrecer la calidad eléctrica general de la instalación. Al trabajar generando trenes de pulsos de alta frecuencia, pueden provocar picos de tensión en las operaciones de conmutación de alta frecuencia. Estos picos pueden agravarse en la caja de conexiones del motor debido a la reflexión de la onda. Por este motivo, el fabricante suele limitar la longitud máxima de cable entre el variador y el motor. Estas sobretensiones pueden alcanzar picos de hasta 2,5 veces la tensión continua del variador (la usada para modular la salida), poniendo en riesgo al motor, deteriorando su aislamiento y reduciendo su vida útil.

 

Mal dimensionamiento del frenado

Los variadores pueden recibir tensiones de reflujo desde el motor en las operaciones de frenado. En el caso de un mal dimensionamiento del frenado del motor, si este se ve afectado por un frenado demasiado rápido, el motor puede actuar como un generador eléctrico durante un corto periodo de tiempo, debido a su inercia. La onda generada por el motor se dirige hacia el variador y puede chocar con la onda generada por el variador para controlar el motor. Esto puede generar picos muy importantes de tensión que pueden llegar a quemar el equipo de control.

 

Beneficios

  • El análisis continuo de un variador de frecuencia nos permite valorar su calidad y eficiencia de trabajo. Además, podemos medir su rendimiento y saber cuándo necesita una operación de mantenimiento.
  • El análisis de armónicos nos permite evaluar su contribución en el deterioro de la red de alimentación y, en su caso, plantear acciones correctivas.
  • Cabe destacar que un variador siempre está ligado a un motor eléctrico. Un análisis del variador, además de permitirnos su evaluación, nos permite ver si el variador está influyendo de manera negativa en su motor asociado o si este motor ha de ser sustituido por otro que se adecue mejor a la salida del variador.
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