\u00bfC\u00f3mo seleccionar un variador de frecuencia para el control de motores el\u00e9ctricos?\u00a0<\/b><\/h3>\n
Por norma general, se debe hacer la selecci\u00f3n de variadores de frecuencia en funci\u00f3n del tipo de objetos controlados, el rango de regulaci\u00f3n de la velocidad, la precisi\u00f3n de la velocidad est\u00e1tica y los requisitos de par de arranque, etc., para que sea \u00fatil, econ\u00f3mico y cumpla con los requisitos del proceso y la producci\u00f3n.<\/p>\n
Como paso previo a la selecci\u00f3n de variadores de frecuencia, es importante reunir la informaci\u00f3n b\u00e1sica de la placa del motor para elegir el VFD adecuado y que se muestra a continuaci\u00f3n:<\/p>\n
- \n
- Caballos de fuerza<\/li>\n
- Amperios a plena carga (FLA)<\/li>\n
- Tensi\u00f3n<\/li>\n
- RPM<\/li>\n
- Factor de servicio<\/li>\n
- Potencia nominal del inversor (no en la placa de caracter\u00edsticas)<\/li>\n<\/ul>\n
La informaci\u00f3n adicional se determinar\u00e1 en funci\u00f3n de los requisitos del sistema y aplicaci\u00f3n.<\/p>\n
- \n
- Tipo de carga (par constante o par variable)<\/li>\n
- Rango de velocidad y m\u00e9todo de control (protocolo de comunicaci\u00f3n PLC requerido, se\u00f1al 4-20mA, etc.)<\/li>\n
- Necesidades especiales de la caja (d\u00f3nde se montar\u00e1 el VFD, interior\/exterior\/etc.)<\/li>\n<\/ul>\n
Una vez se disponga de la informaci\u00f3n de la placa caracter\u00edstica del motor y de c\u00f3mo se quiere instalar y controlar el variador de frecuencia, es el momento de conocer algunas especificaciones importantes de cada\u00a0variador de frecuencia que pueden ayudar a decidir cu\u00e1l se ajusta mejor a las necesidades. En Ultatek somos\u00a0distribuidores autorizados de variadores de frecuencia TOSHIBA<\/a>, contacta ahora con uno de nuestros asesores para que te den soporte sobre la selecci\u00f3n del variador de frecuencia adecuado seg\u00fan las caracter\u00edsticas de carga de tu aplicaci\u00f3n.<\/p>\n
Especificaciones del variador de frecuencia<\/b><\/h3>\n
- \n
- Amperios a plena carga (FLA)<\/b><\/li>\n<\/ul>\n
Los amperios a plena carga se utilizan para determinar el tama\u00f1o del variador. El FLA de un motor debe coincidir con el valor nominal de corriente del variador de frecuencia a escoger. Adem\u00e1s, se puede adquirir un variador de frecuencia con un valor nominal de corriente superior al que requiere el motor como medida de seguridad, lo que proporcionar\u00e1 un peque\u00f1o margen para la aplicaci\u00f3n. Esto es especialmente importante cuando se tiene una carga de alta inercia, o una carga que es dif\u00edcil de arrancar. Un valor nominal de corriente sobredimensionado del\u00a0variador de frecuencia permitir\u00e1 funcionar mejor y ser m\u00e1s fiable a largo plazo, ya que no est\u00e1 funcionando a la capacidad m\u00e1xima del variador de frecuencia.<\/p>\n
- \n
- \n
Caballos de fuerza (HP)<\/b><\/h4>\n<\/li>\n<\/ul>\n
Conocer la carga o los caballos de fuerza del motor es una buena forma de reducir las opciones para que se ajusten a una aplicaci\u00f3n, pero no debe utilizarse como referencia directa para determinar el variador de frecuencia. Debido a las variables de los requisitos de la carga, como las RPM, es probable que el dimensionamiento de un\u00a0variador de frecuencia basado \u00fanicamente en los HP pueda causar problemas.<\/p>\n
- \n
- Tensi\u00f3n y fase<\/b><\/li>\n<\/ul>\n
En el caso de una entrada trif\u00e1sica, es fundamental adaptar la tensi\u00f3n del variador de frecuencia y del motor a la tensi\u00f3n disponible en el campo. Normalmente se trata de 220\/230 VCA para aplicaciones de baja tensi\u00f3n. Para una entrada monof\u00e1sica, hay que tener en cuenta que en el caso de tener un motor trif\u00e1sico, pero s\u00f3lo energ\u00eda monof\u00e1sica, el\u00a0variador de frecuencia puede actuar como un convertidor de fase. Si la carga es de 3 CV o menos, hay varios variadores de entrada monof\u00e1sica que pueden valer. Como regla general, se debe multiplicar el FLA del motor por 2 y seleccionar un variador de frecuencia con un valor nominal del doble del FLA del motor.<\/p>\n
Tambi\u00e9n es \u00fatil utilizar una reactancia de l\u00ednea cuando se aplica una potencia de entrada monof\u00e1sica al variador. Esto se debe a que los\u00a0variadores de frecuencia pueden contaminar la energ\u00eda. Cuando se utilizan como convertidores de fase, son a\u00fan m\u00e1s contaminantes para la calidad de la energ\u00eda.<\/p>\n
- \n
- Tipo de carga (par constante o par variable)<\/b><\/li>\n<\/ul>\n
Conocer el perfil de la carga (rango de velocidad, par, y potencia) es esencial a la hora de seleccionar un motor y los variadores de frecuencia adecuados para la aplicaci\u00f3n. En general, las cargas pueden agruparse en cinco categor\u00edas y el tama\u00f1o de la carga, la velocidad requerida y la aceleraci\u00f3n\/desaceleraci\u00f3n definir\u00e1n el par y la potencia requerida.<\/p>\n
Cargas de par constante<\/b>: Con las cargas de par constante, el par no es una funci\u00f3n de la velocidad. A medida que cambia la velocidad, el par permanece constante y los caballos de fuerza cambian linealmente con la velocidad. Las cargas de par constante hacen que los motores consuman una corriente relativamente alta a bajas velocidades en comparaci\u00f3n con las aplicaciones de par variable. Para este tipo de uso, el\u00a0variador de frecuencia debe ser capaz de proporcionar un alto par de arranque (1,5 veces o m\u00e1s el \u00edndice nominal) para superar la fricci\u00f3n est\u00e1tica y la inercia de la carga. Para mantener un par constante, que est\u00e1 directamente relacionado con la corriente, la tensi\u00f3n que va del VFD al motor se incrementa a medida que aumenta la velocidad.<\/p>\n
Cargas de par variable<\/b>: Estas cargas requieren un par mucho menor a bajas velocidades y el par aumenta r\u00e1pidamente a altas velocidades. A medida que el motor gira m\u00e1s r\u00e1pido, la carga en el motor aumenta. Este tipo de cargas se representa aproximadamente suponiendo que el par de carga requerido es proporcional al cuadrado de la velocidad. Normalmente, a medida que la velocidad disminuye, el par disminuye con el cuadrado de la velocidad y la potencia disminuye con el cubo de la velocidad. Las cargas de par variable incluyen las bombas centr\u00edfugas, ventiladores y sopladores. Cuanto m\u00e1s r\u00e1pido gire el motor m\u00e1s corriente consume el variador de frecuencia para proporcionar el par demandado.<\/p>\n
Cargas de potencia constante<\/b>: Para algunas m\u00e1quinas, el par requerido disminuye a medida que aumenta la velocidad. Este se aplica especialmente a la potencia constante cuando el motor proporciona un par que es inversamente proporcional a la velocidad del motor. Con estas cargas, la potencia es constante, por lo que rara vez se producir\u00e1 un ahorro de energ\u00eda cuando se reduce la velocidad. Para cargas de potencia constante, el par es inversamente proporcional a la velocidad. Por encima de la velocidad base, la tensi\u00f3n suministrada al motor no puede aumentarse ya que alcanza su l\u00edmite m\u00e1ximo. A medida que el accionamiento sigue velocidad, y la tensi\u00f3n se mantiene igual, la corriente que llega al motor empieza a disminuir lo que significa que el par tambi\u00e9n disminuye. Entre estas aplicaciones se encuentran las bobinadoras de par constante con accionamiento central y los tornos de pelado de troncos.<\/p>\n
Cargas de impacto<\/b>: Estas cargas exigen un par intermitente y no dependen de la velocidad del motor. Por ejemplo, una que utiliza un gran volante de inercia para suministrar la energ\u00eda mec\u00e1nica necesaria para la carga. Las aplicaciones de prensado requieren que el motor y el\u00a0variador de frecuencia produzcan suficiente par de aceleraci\u00f3n para devolver el volante a la velocidad requerida antes del comienzo de la siguiente carrera de trabajo.<\/p>\n
Cargas del tipo de arranque\/desconexi\u00f3n<\/b>: Las cargas que tienen una gran inercia exigen m\u00e1s par en el arranque. Por lo tanto, el par de arranque es el par inicial que se requiere para mover una carga y define el par de arranque del motor y el valor nominal de la corriente de salida del variador de frecuencia. Si el par de arranque no se tiene en cuenta, el\u00a0variador de frecuencia puede dispararse debido al l\u00edmite de corriente y el motor no puede arrancar la carga. El l\u00edmite de corriente se ajusta en funci\u00f3n de la carga de arranque. En general, el par de arranque se expresa como un porcentaje del par a plena carga.<\/p>\n
Los variadores de velocidad pueden utilizarse en las cinco categor\u00edas de tipos de carga, incluidas las que exigen un par constante y variable.<\/p>\n
La correcta selecci\u00f3n de variadores de frecuencia ayudan a proporcionar el control adecuado para cualquier aplicaci\u00f3n en funci\u00f3n del tipo de carga, tensi\u00f3n de entrada, potencia de entrada, tipo de motor y la carcasa del accionamiento.<\/p>\n
- \n
- Rango de velocidad<\/b><\/li>\n<\/ul>\n
El variador de frecuencia permite que el motor funcione por debajo y por encima de la velocidad. En general, un motor no deber\u00eda funcionar a menos del 20% de su velocidad m\u00e1xima permitida especificada. Si se hace funcionar un motor a menos de esta velocidad sin tomar precauciones para protegerlo, el motor se sobrecalienta. Si se pretende hacer funcionar el motor a bajas velocidades, deben tomarse las precauciones adecuadas para protegerlo, como por ejemplo utilizar un ventilador auxiliar de refrigeraci\u00f3n independiente.<\/p>\n
Un\u00a0variador de frecuencia tambi\u00e9n puede hacer que un motor funcione m\u00e1s r\u00e1pido que el valor de velocidad que figura en su placa. Como regla general, los motores no deben funcionar a m\u00e1s del 20% de su velocidad nominal. Tenga en cuenta que si supera la velocidad de dise\u00f1o, perder\u00e1 par. Adem\u00e1s, debe asegurarse de que su motor no funcione constantemente por encima del valor nominal de FLA.<\/p>\n
Selecci\u00f3n de variadores de frecuencia en funci\u00f3n de los m\u00e9todos de control<\/b><\/h3>\n
Cuando se hace la selecci\u00f3n de variadores de frecuencia, se debe tener claro el m\u00e9todo de control. Muchos usuarios necesitan comunicaciones Ethernet para obtener la informaci\u00f3n correcta de los variadores a los PLC y a los sistemas de automatizaci\u00f3n de la producci\u00f3n. Cada vez son m\u00e1s las operaciones que recurren a estos sistemas de comunicaci\u00f3n avanzados, pero algunos variadores econ\u00f3micos no incluyen estas opciones.<\/p>\n
Algunos de los m\u00e9todos de control son:<\/strong><\/p>\n
Control de 2 hilos o control de 3 hilos: El control de 2 hilos suele ser un interruptor de retenci\u00f3n con la posici\u00f3n de apagado que detiene el accionamiento y la posici\u00f3n de encendido que lo pone en marcha. El control de 3 hilos permite el uso de un bot\u00f3n de arranque y otro de parada.<\/p>\n
- \n
- Potenci\u00f3metro de velocidad<\/b>: Permite al operador ajustar la velocidad del motor con un potenci\u00f3metro.<\/li>\n
- Programaci\u00f3n digital \/ Unidad de visualizaci\u00f3n<\/b>: Permite al operador programar y solucionar problemas del accionamiento introduciendo valores mediante un teclado a trav\u00e9s de una unidad de visualizaci\u00f3n LED o LCD. La unidad de visualizaci\u00f3n tambi\u00e9n puede utilizarse para supervisar el funcionamiento del accionamiento.<\/li>\n
- Seguidor de se\u00f1ales anal\u00f3gicas<\/b>: 4-20mA o 0-10VDC, debe proporcionarse una entrada aislada para el\u00a0variador de frecuencia y pares trenzados\/apantallados. Los cables deben mantenerse alejados de la CA trif\u00e1sica, especialmente de la PWM.<\/li>\n
- Selecci\u00f3n de velocidad con interruptor selecto<\/b>r: Permite al operador seleccionar entre varias velocidades preestablecidas. Si la velocidad se ajusta a trav\u00e9s del PLC y no hay salida anal\u00f3gica, tambi\u00e9n se puede utilizar.<\/li>\n
- Comunicaciones en serie<\/b>: Permite que los variadores de frecuencia se comuniquen en una red, como MODBUS RTU, lo que permite coordinar y supervisar el funcionamiento del variador desde un PC.<\/li>\n
- Comunicaciones Ethernet<\/b>: Permite que los accionamientos de frecuencia variable se comuniquen en una red, como MODBUS TCP\/IP, RTMoE (Real Time Motion over Ethernet), Ethernet\/IP, etc.<\/li>\n<\/ul>\n
Existen ranuras de m\u00f3dulos de integraci\u00f3n del sistema para instalar opciones adicionales de bus de campo, Ethernet, retroalimentaci\u00f3n de posici\u00f3n, control de m\u00e1quinas y E\/S ampliadas.<\/p>\n
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<\/a><\/p>\nVariadores de frecuencia\u00a0personalizados a tus aplicaciones particularizadas<\/b><\/h3>\n
Al igual que los dem\u00e1s dispositivos, existe un n\u00famero suficiente de accesorios para los variadores variador de frecuencia, que son los siguientes:<\/p>\n
- \n
- Desconector o disyuntor<\/li>\n
- HOA (Interruptor de mano\/apagado\/autom\u00e1tico)<\/li>\n
- Luces piloto<\/li>\n
- Bypass<\/li>\n
- Reactor de l\u00ednea<\/li>\n
- Mitigaci\u00f3n de arm\u00f3nicos<\/li>\n
- TVSS<\/li>\n
- Filtro dV\/dt<\/li>\n<\/ul>\n
Puede ser dif\u00edcil determinar la combinaci\u00f3n perfecta de accionamientos y accesorios, ya que depende en gran medida de las consideraciones medioambientales, de aplicaci\u00f3n y normativas.<\/p>\n
Recomendaciones finales\u00a0al momento de elegir el variador de frecuencia adecuado<\/b><\/h3>\n
La consideraci\u00f3n m\u00e1s importante a la hora de elegir un variador de frecuencia es conocer el tipo de carga que se aplica al motor porque determinar\u00e1 el tama\u00f1o y el costo del variador de frecuencia. El\u00a0variador de frecuencia debe tener suficiente capacidad de corriente para que el motor pueda producir el par requerido para la carga.<\/p>\n
Es posible que algunas aplicaciones y cargas requieran un dimensionamiento y unas consideraciones especiales. A la hora de la selecci\u00f3n de variadores de frecuencia para cualquier aplicaci\u00f3n, hay que dejar un margen de maniobra en los valores nominales de FLA y sobrecarga. Esto es especialmente cierto si se tiene una carga que es dif\u00edcil de arrancar o que experimenta cargas pesadas durante el funcionamiento.<\/p>\n
Somos\u00a0distribuidores de variadores de frecuencia Mitsubishi para todo M\u00e9xico<\/a>. Contacta ahora\u00a0con uno de nuestros asesores t\u00e9cnicos para que te ayude en la selecci\u00f3n del variador de frecuencia adecuado para tu aplicaci\u00f3n.<\/p>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t
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- Potenci\u00f3metro de velocidad<\/b>: Permite al operador ajustar la velocidad del motor con un potenci\u00f3metro.<\/li>\n
- Rango de velocidad<\/b><\/li>\n<\/ul>\n
- Tipo de carga (par constante o par variable)<\/b><\/li>\n<\/ul>\n
- Tensi\u00f3n y fase<\/b><\/li>\n<\/ul>\n
- \n
- Amperios a plena carga (FLA)<\/b><\/li>\n<\/ul>\n