¿Qué es un variador de frecuencia?
Se utiliza un variador de frecuencia en motores de corriente alterna para controlar la velocidad del motor. Aunque es más costoso en el primer costo que un motor de velocidad fija, este tipo de sistema puede proporcionar ahorros de costos al reducir los gastos de servicios públicos y aumentar la vida útil del equipo. Los sistemas de accionamiento de frecuencia variable cambian el voltaje y la frecuencia del motor para aumentar o disminuir los caudales de la bomba.
Este sistema contiene un convertidor de corriente alterna (CA) a corriente continua (CC), un circuito de procesamiento de CC y un inversor de CC a CA. El resultado es un suministro de CA de carácter similar al de CA suministrado por la empresa de servicios públicos, pero con la capacidad de aumentar y disminuir el voltaje y la frecuencia. Cuando se conecta a una bomba, un motor de accionamiento de frecuencia variable puede proporcionar control de la velocidad de flujo sin el uso de sistemas de válvulas de control.
La ventaja de los sistemas de accionamiento de frecuencia variable proviene de la potencia reducida requerida para hacer funcionar la bomba a velocidades más bajas. Es ineficiente hacer funcionar una bomba a una velocidad y reducir los caudales con válvulas. Las compañías de servicios públicos cobran a los clientes por factores de potencia más bajos o eficiencia eléctrica, y puede ser una ventaja usar sistemas de accionamiento de frecuencia variable con factores de potencia más altos.
Estos sistemas se utilizan en una amplia variedad de industrias. Algunos procesos químicos tienen límites de temperatura aceptables y estrechos para la calidad del producto. Variando los caudales del producto puede proporcionar un ajuste de temperatura más rápido que variar la fuente de calor o enfriamiento.
Las torres de enfriamiento de agua tienen una gran variabilidad en el flujo de agua para el enfriamiento del proceso. Durante un clima más frío, se requiere menos flujo de agua y un sistema de velocidad variable puede mantener las temperaturas requeridas a costos mucho más bajos. Conectar el control del motor a los reguladores de temperatura del sistema permite aumentar el flujo de agua necesario para el enfriamiento.
Otra ventaja de los motores de velocidad variable es la capacidad de arranque suave. Los motores conectados a un voltaje constante arrancan rápidamente y se producen tensiones en el motor por cambios repentinos de presión. Arrancar un motor con control de frecuencia variable permite que el motor aumente la velocidad lentamente, y se producen menores tensiones en el sistema. Menos estrés puede resultar en una vida útil más larga del equipo y una reducción de costos.
La mayoría de los motores eléctricos se enfrían con ventiladores conectados al eje del motor. Una desventaja de los sistemas de accionamiento de frecuencia variable es la pérdida de enfriamiento del ventilador cuando funciona a velocidades más bajas. Este tipo de sistema también puede causar un calentamiento adicional de los devanados del motor. Puede ser necesario instalar sensores de temperatura del motor o ventiladores de enfriamiento auxiliares en climas cálidos para evitar el sobrecalentamiento del motor.
Los motores de accionamiento de frecuencia variable pueden tener niveles de ruido más altos que un motor de velocidad constante. La frecuencia tiene una forma de onda de CA ligeramente diferente a la de CA suministrada por la utilidad. Esto puede causar vibraciones en los devanados del motor, lo que genera un ruido que puede aumentar con frecuencias y velocidades del motor más bajas.