{"id":26850,"date":"2024-03-15T06:24:25","date_gmt":"2024-03-15T12:24:25","guid":{"rendered":"https:\/\/ultatek.com\/?p=26850"},"modified":"2025-09-09T02:43:46","modified_gmt":"2025-09-09T08:43:46","slug":"variador-de-velocidad-regenerativo-aplicaciones-usos-y-principios-de-operacion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ultatek.com\/en\/variador-de-velocidad-regenerativo-aplicaciones-usos-y-principios-de-operacion\/","title":{"rendered":"Regenerative Variable Speed Drive: Applications, Uses, and Operating Principles"},"content":{"rendered":"

En este art\u00edculo te explicamos c\u00f3mo los variadores de frecuencia regenerativos pueden aplicarse en entornos industriales para ahorrar energ\u00eda y brindar beneficios operativos adicionales a los responsables de plantas en M\u00e9xico.<\/p>\n

Hist\u00f3ricamente en la industria, un motor el\u00e9ctrico se encend\u00eda y se dejaba funcionando durante todo el turno de trabajo. A menudo hab\u00eda una buena raz\u00f3n para esto: arrancar motores sol\u00eda requerir un gran aumento de energ\u00eda hasta que el motor se pon\u00eda en movimiento y generaba su propia resistencia. Este aumento pod\u00eda ser hasta 12 veces la corriente de trabajo del motor y, por lo tanto, los motores suelen tener una cantidad limitada de arranques directos permitidos por hora.<\/p>\n

Dejar el motor funcionando parec\u00eda un enfoque bastante realista. Sin embargo, instalar un variador de frecuencia en el motor ofrece un r\u00e9gimen de arranque mucho m\u00e1s suave y es mucho menos restrictivo en t\u00e9rminos del n\u00famero de arranques disponibles. Esto crea la oportunidad de hacer funcionar el motor solo cuando sea necesario y ahorrar energ\u00eda significativa apagando el motor cuando no se necesita.<\/p>\n

One\u00a0variador de frecuencia para motores el\u00e9ctricos<\/a>\u00a0ofrece a\u00fan m\u00e1s eficiencia energ\u00e9tica al optimizar la energ\u00eda utilizada en el motor el\u00e9ctrico independientemente de la carga, y tambi\u00e9n al hacer funcionar el proceso a velocidades m\u00e1s bajas, lo que puede ahorrar energ\u00eda y costos significativos. Con un ventilador o una bomba, por ejemplo, una ligera reducci\u00f3n en la velocidad puede reducir significativamente el consumo de energ\u00eda.<\/p>\n

Los ahorros obtenidos mediante el uso de inversores en t\u00e9rminos reales son tanto financieros como ecol\u00f3gicos. De hecho, se ha calculado que los ahorros de CO2 realizados por los inversores vendidos en el Reino Unido cada a\u00f1o se relacionan con el CO2 utilizado por 100,000 autom\u00f3viles comerciales que recorren una distancia normal.<\/p>\n

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\u00bfQu\u00e9 es un Variadores de Velocidad Regenerativo?<\/b><\/h3>\n

Un inversor no s\u00f3lo ahorra energ\u00eda o permite que un proceso se optimice para cargas y requisitos cambiantes; algunas aplicaciones industriales presentan una serie de otros desaf\u00edos que son f\u00e1cilmente abordados por los accionamientos de inversor de alto rendimiento de hoy en d\u00eda. T\u00edpico de estos es donde la energ\u00eda en el proceso supera la potencia del motor. Para mantener el proceso bajo control, esta energ\u00eda debe ser gestionada y, si es posible, utilizada para alimentar otras partes del ciclo de producci\u00f3n.<\/p>\n

Para mantener un control continuo bajo todas las situaciones de carga, un inversor no solo tiene que impulsar un motor que est\u00e1 moviendo una carga, sino tambi\u00e9n desechar el exceso de energ\u00eda cuando la carga est\u00e1 impulsando el motor (t\u00edpicamente durante la desaceleraci\u00f3n). Como esta energ\u00eda generada est\u00e1 en forma de electricidad, a menudo se convierte y disipa como calor a trav\u00e9s de resistencias de frenado. Sin embargo, un Variador de Velocidad Regenerativo especialmente dise\u00f1ado, como el Variador de Velocidad Regenerativo A701 de Mitsubishi, controla la carga en todas las condiciones y elimina el exceso de energ\u00eda convirtiendo la energ\u00eda cin\u00e9tica en electricidad e inyect\u00e1ndola de forma segura en la red el\u00e9ctrica o comparti\u00e9ndola con otros accionamientos al conectarlos entre s\u00ed. De cualquier manera, se ahorrar\u00e1 energ\u00eda y se reducir\u00e1n los costos de electricidad.<\/p>\n

Los requisitos b\u00e1sicos de un arranque y parada suaves se pueden programar en un\u00a0Variador de Frecuencia Regenerativo<\/a>. Adem\u00e1s, las velocidades de funcionamiento pueden reducirse cuando la demanda es menor, lo que ahorra energ\u00eda adicional, o el motor incluso puede detenerse si hay una demanda temporalmente nula.<\/p>\n

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\u00bfQu\u00e9 implica la regeneraci\u00f3n en un variador de velocidad?<\/b><\/h3>\n

La regeneraci\u00f3n es un fen\u00f3meno inherente a los variadores de velocidad, donde la energ\u00eda fluye de vuelta desde el motor hacia el variador. Este proceso puede darse en dos situaciones principales:<\/p>\n

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  1. Cuando el motor opera a una velocidad mayor que la velocidad deseada<\/b>: Esto puede ocurrir durante el arranque del motor, cuando la carga inercial del sistema es elevada, o durante la r\u00e1pida disminuci\u00f3n de la velocidad del motor.<\/li>\n
  2. Durante el frenado<\/b>: Al aplicar freno al motor, este act\u00faa como un generador, produciendo energ\u00eda el\u00e9ctrica que es devuelta al variador de velocidad.<\/li>\n<\/ol>\n

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    \u00bfPor qu\u00e9 es crucial la regeneraci\u00f3n en los variadores de velocidad?<\/b><\/h3>\n

    La regeneraci\u00f3n se vuelve fundamental por dos razones fundamentales:<\/p>\n

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    1. Eficiencia energ\u00e9tica<\/b>: La energ\u00eda regenerada puede ser aprovechada por el variador de velocidad para alimentar otros motores o devolverse a la red el\u00e9ctrica, lo que mejora considerablemente la eficiencia energ\u00e9tica del sistema.<\/li>\n
    2. Seguridad<\/b>: Si el variador de velocidad no puede gestionar la energ\u00eda regenerada de manera adecuada, corre el riesgo de da\u00f1os, lo que podr\u00eda resultar en fallos, tiempos de inactividad y costos de reparaci\u00f3n.<\/li>\n<\/ol>\n

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      \u00bfC\u00f3mo se controla la regeneraci\u00f3n en los variadores de velocidad?<\/b><\/h3>\n

      Los variadores de velocidad modernos cuentan con diversos m\u00e9todos para gestionar la energ\u00eda regenerada:<\/p>\n

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      1. Frenado reost\u00e1tico<\/b>: Emplea una resistencia para disipar la energ\u00eda regenerada en forma de calor. Aunque es una opci\u00f3n simple y econ\u00f3mica, puede resultar ineficiente y generar calor no deseado.<\/li>\n
      2. Frenado regenerativo<\/b>: Utiliza un convertidor de frecuencia bidireccional para devolver la energ\u00eda regenerada a la red el\u00e9ctrica. Si bien es m\u00e1s eficiente que el frenado reost\u00e1tico, puede implicar un costo mayor.<\/li>\n
      3. Frenado por inyecci\u00f3n de CC<\/b>: Este m\u00e9todo aprovecha un convertidor de CC para inyectar la energ\u00eda regenerada en el bus de CC del variador de velocidad. A pesar de ser eficiente y vers\u00e1til, puede ser m\u00e1s complejo de implementar.<\/li>\n<\/ol>\n

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        \u00bfC\u00f3mo funcionan los Variadores de Velocidad Regenerativos?<\/b><\/h3>\n

        Los variadores de velocidad regenerativos est\u00e1ndar tienen una secci\u00f3n de entrada, un dep\u00f3sito de energ\u00eda y una secci\u00f3n de salida. En general, operan de tal manera que la energ\u00eda puede fluir libremente en ambas direcciones a trav\u00e9s de las secciones de salida del inversor, pero la secci\u00f3n de entrada es un puente de diodos que solo permite que la energ\u00eda fluya en una direcci\u00f3n.<\/p>\n

        Los variadores de velocidad regenerativos mantienen las tres secciones, pero para funcionar como un accionamiento regenerativo, la energ\u00eda necesita fluir en ambas direcciones tanto en la secci\u00f3n de entrada como en la de salida. Esto se logra mediante la fusi\u00f3n de dos inversores uno detr\u00e1s del otro. El inversor de entrada adicional permite que la energ\u00eda fluya desde la red el\u00e9ctrica hasta el dep\u00f3sito de energ\u00eda cuando sea necesario, y permite que el flujo inverso fluya sin impedimentos hacia la red cuando el dep\u00f3sito est\u00e1 por encima de los niveles de operaci\u00f3n normales.<\/p>\n

        Cuando el motor necesita ser impulsado, la circuiter\u00eda del inversor de entrada se opera autom\u00e1ticamente para permitir que la fuente de alimentaci\u00f3n de la red pase a trav\u00e9s y mantenga el dep\u00f3sito de energ\u00eda en condiciones \u00f3ptimas. Si la carga del motor supera al motor, el motor el\u00e9ctrico act\u00faa como un generador y la energ\u00eda se transmite de nuevo a trav\u00e9s de la secci\u00f3n de salida del inversor y comienza a acumular energ\u00eda en el dep\u00f3sito de energ\u00eda. En estas condiciones, el accionamiento regenerativo cambia la energ\u00eda excedente utilizando la acci\u00f3n del inversor de entrada para devolver la energ\u00eda excedente a la red el\u00e9ctrica. Una funci\u00f3n importante del inversor de entrada es sincronizar la potencia regenerada con la rotaci\u00f3n de fase de las fases de entrada.<\/p>\n

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        \u00bfQu\u00e9 consideraciones son cruciales al seleccionar un variador de velocidad con capacidad de regeneraci\u00f3n?<\/b><\/h3>\n

        Al elegir un variador de velocidad con capacidad de regeneraci\u00f3n, es esencial tener en cuenta los siguientes aspectos:<\/p>\n