Variador de frecuencia: funciones y criterios de selección

1. Los variadores de frecuencia

Se trata de dispositivos electrónicos, que permiten el control completo de motores eléctricos de inducción; los hay de c.c. (variación de la tensión), y de c.a. (variación de la frecuencia); los más utilizados son los de motor trifásico de inducción y rotor sin bobinar (jaula de ardilla). También se les suele denominar inversores (inverter) o variadores de velocidad.

2.- Funciones o parámetros más importantes:

  • Red de suministro de alimentación. Potencia del variador.
  • Señales de salida: tensión e intensidad adecuada al motor.
  • Frecuencias de salida mínima y máxima.
  • Tiempo de aceleración y de parada.
  • Control del par inicial.
  • Protección térmica. Intensidad nominal, sobrecarga y rearme.
  • Visualización: indicaciones de la pantalla (frecuencia, intensidad, etc.)
  • Señales de alarma y monitoreo
  • Entradas/Salidas de control (todo o nada y analógicas)
  • Elementos de control (pulsadores, terminales, potenciómetro…)
  • Funciones avanzadas
  • Ajuste de características del motor (auto tune)
  • Control de par
  • Calibración
  • Borrado y reinicio de funciones y parámetros
  • Comunicaciones
  • Control mediante bucle PI, PID, etc.
  • Operación sobre varios motores

3. Criterios de selección

El inversor de frecuencia [3] se selecciona de acuerdo con el voltaje de alimentación ULN de la alimentación de entrada [1] y la corriente nominal del motor asignado [2]. El tipo de circuito (P/k) del motor se debe seleccionar según el voltaje de alimentación [1]. La corriente de salida nominal Ie del inversor de frecuencia debe ser mayor o igual a la corriente del motor nominal.

Al seleccionar el variador, se deben conocer los siguientes criterios:

  • Tipo de motor (motor asíncrono trifásico)
  • tensión de entrada = voltaje de operación nominal del motor (por ejemplo, 3 CA ~400 V)
  • Corriente del motor nominal (valor guía, dependiente del tipo de circuito y el voltaje de alimentación)
  • Par de carga (cuadrático, constante)
  • Par de inicio
  • Temperatura ambiente (valor nominal 122 °F [50 °C])

Al conectar varios motores en paralelo a la salida de un inversor de frecuencia, las corrientes de los motores se agregan geométricamente, separadas por componentes efectivos y de corriente en reposo. Al seleccionar un inversor de frecuencia, asegúrese de que puede alimentar la corriente resultante total. Si es necesario, para amortiguar y compensar los valores de corriente desviados, se deben conectar reactores de motores o filtros sinusoidales entre el inversor de frecuencia y el motor. La conexión en paralelo de varios motores en la salida del inversor de frecuencia solo se permite con control de curva característica V/Hz

Si conecta un motor a un inversor de frecuencia en operación, el motor consume un múltiplo de su corriente de operación nominal. Al seleccionar un inversor de frecuencia, asegúrese de la corriente inicial más la suma de las corrientes de los motores en funcionamiento no supere la corriente de salida nominal del inversor de frecuencia. Solo se permite la conmutación

en la salida del inversor de frecuencia con control de curva característica V/Hz.

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