Los VFD pueden reducir el consumo de
energía, mejorar el control en tiempo real y alargar la vida útil del motor;
seleccionar el más adecuado para su aplicación requiere hacer las preguntas
correctas. Aquí hay algunos consejos de expertos para considerar.
Determine
si un VFD es correcto para su aplicación
La función principal de un variador de
frecuencia es variar la velocidad de un motor de inducción de AC trifásico. Los
VFD también proporcionan control de inicio y detención que no es de emergencia,
aceleración y desaceleración, y protección contra sobrecarga. Además, los VFD
pueden reducir la cantidad de corriente de arranque del motor acelerando el
motor gradualmente. Por estas razones, los VFD son adecuados para
transportadores, ventiladores y bombas que se benefician de un motor reducido y
con una velocidad de operación controlado.
Un VFD convierte la alimentación de AC
entrante a CC, que se invierte de nuevo a la potencia de salida trifásica. En
función de los puntos de referencia de velocidad, el VFD varía directamente el
voltaje y la frecuencia de la potencia de salida invertida para controlar la
velocidad del motor. Hay una advertencia: la conversión de la alimentación de AC
a un bus de CC y luego a una onda senoidal simulada puede usar hasta 4% de la
potencia que se suministraría directamente a un motor si no se utilizara un
VFD. Por esta razón, los VFD pueden no ser rentables para motores funcionando a
velocidad máxima en operación normal. Dicho eso, si un motor debe emitir una
velocidad variable parte del tiempo, y solo la velocidad total a veces, un
contactor de derivación utilizado con un VFD puede maximizar la eficiencia.
Considere
sus razones para utilizar un VFD
Las razones típicas para considerar los VFD
incluyen ahorro de energía, corriente de arranque controlada, velocidad y par
de operación ajustable, detención controlada y operación inversa. Los VFD
reducen el consumo de energía, especialmente con el ventilador centrífugo y las
cargas de la bomba.
Reducir a la mitad la velocidad del
ventilador con un VFD reduce la potencia requerida en un factor de ocho, ya que
la potencia del ventilador es proporcional al cubo de la velocidad del
ventilador. Dependiendo del tamaño del motor, el ahorro de energía podría pagar
el costo del VFD en menos de dos años.
Arrancar un motor de AC a través de la
línea requiere una corriente de arranque que puede ser más de ocho veces el
amperaje de carga completa (FLA) del motor. Dependiendo del tamaño del motor,
esto podría generar un drenaje significativo en el sistema de distribución de
energía, y la caída de voltaje resultante podría afectar al equipo sensible. Usar
un VFD puede eliminar la caída de tensión asociada con el arranque del motor, y
cortar la corriente de arranque del motor para reducir las cargas de demanda de
servicios.
Seleccione
el tamaño adecuado para la carga
Al especificar el tamaño de VFD y las
clasificaciones de potencia, tenga en cuenta el perfil operativo de la carga
que conducirá. ¿La carga será constante o variable? ¿Habrá arranques y paradas
frecuentes o la operación será continua?
Considere tanto el torque como la corriente
máxima. Obtenga la corriente máxima más alta en las peores condiciones de
operación. Verifique el amperaje de carga total (FLA) del motor, que se
encuentra en la placa de identificación del motor. Tenga en cuenta que, si un
motor ha sido rebobinado, su FLA puede ser más alto que el indicado en la placa
de identificación.
Las prensas de impresión web, las fábricas
de papel y las aplicaciones de conversión de materiales requieren la regulación
de velocidad precisa del control de circuito cerrado. En tales casos, los VFD
se pueden ejecutar en un modo de control de lazo cerrado. En otros lugares, se
utilizan los modos de voltios por Hertz (V / Hz) y sin sensor (o vector de lazo
abierto).
No dimensione el VFD de acuerdo con las
clasificaciones de potencia. En su lugar, dimensione el VFD al motor a sus requisitos
de corriente máxima a la demanda máxima de par. El VFD debe satisfacer las
demandas máximas impuestas al motor.
Tenga
en cuenta los requisitos de frenado
Con cargas de inercia moderadas, la
sobretensión durante la desaceleración normalmente no ocurrirá. Para
aplicaciones con cargas de alta inercia, el VFD extiende automáticamente el
tiempo de desaceleración. Sin embargo, si una carga pesada debe ser rápidamente
desacelerada, una resistencia de frenado dinámico debe ser usado.
Determine
los requerimientos de E/S
La mayoría de los VFD pueden integrarse en
sistemas y procesos de control. La velocidad del motor puede ajustarse
manualmente ajustando un potenciómetro o mediante el teclado incorporado en
algunos VFD. Además, prácticamente todos los VFD tienen algunas E/S, y los VFD
de gama más alta tienen múltiples E/S y puertos de comunicaciones completos;
estos se pueden conectar a los controles para automatizar los comandos de
velocidad del motor.
La mayoría de los VFD incluyen varias
entradas y salidas discretas, y al menos una entrada analógica y una salida
analógica. Las entradas discretas interconectan el VFD con dispositivos de
control tales como botones, selectores y módulos de salida discretos del PLC.
Estas señales se usan típicamente para funciones tales como inicio/parada,
avance/retroceso, falla externa, selección de velocidad preestablecida,
restablecimiento de fallas y activación/desactivación de PID.
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