Ventajas de uso del variador (frente al resto de arranques)
Evita picos o puntas de intensidad en los arranques del motor. (Muy pronunciados en el arranque directo, en estrella-triángulo y medios con arrancadores progresivos).
El par se controla totalmente a cualquier velocidad, lo que evita saltos o bloqueos del motor ante la carga. (En un arrancador progresivo la regulación del par es difícil, ya que se basa en valores de tensión inicial).
No tiene factor de potencia (cos φ = 1), lo que evita el uso de baterías de condensadores y el consumo de energía reactiva (ahorro económico).
Comunicación mediante bus industrial, lo que permite conocer en tiempo real el estado del variador y el motor, así como el historial de fallos (facilita el mantenimiento).
Los arranques y paradas son controlados, y suaves, sin movimientos bruscos.
Protege completamente el motor, el variador y la línea.
El consumo energético se adapta a la exigencia del motor (ahorro de energía).
Mediante contactores externos de bypass (puente) se puede utilizar un solo variador para el control secuencial de varios motores, tanto en arranque como en parada.
Ahorro de energía: Los variadores de frecuencia permiten ajustar la velocidad del motor a las demandas reales del proceso, evitando el funcionamiento a plena carga cuando no es necesario. Esto reduce el consumo de energía, especialmente en aplicaciones como bombas, ventiladores y compresores, donde el ahorro puede ser significativo.
Control preciso de la velocidad: Permiten un ajuste fino de la velocidad del motor, lo que mejora la precisión en procesos que requieren un control exacto, como en cintas transportadoras, mezcladoras o maquinaria de producción.
Reducción del estrés mecánico: Al permitir arranques y paradas suaves, los variadores reducen el desgaste mecánico en los equipos, prolongando la vida útil de los motores, correas, engranajes y otros componentes.
Mejora en la eficiencia del proceso: Al optimizar la velocidad del motor, se pueden ajustar los procesos para que funcionen de manera más eficiente, reduciendo tiempos de ciclo y mejorando la productividad.
Flexibilidad operativa: Los variadores permiten adaptar la velocidad del motor a diferentes condiciones de operación, lo que es ideal para procesos que requieren cambios frecuentes en la velocidad o el torque.
Reducción de picos de corriente: Los arranques suaves que proporcionan los variadores evitan los picos de corriente típicos de los arranques directos, lo que reduce la carga en la red eléctrica y evita problemas como caídas de voltaje.
Cumplimiento de normativas energéticas: En muchos países, el uso de variadores de frecuencia es incentivado o incluso requerido para cumplir con normativas de eficiencia energética y sostenibilidad.
Monitoreo y control avanzado: Muchos variadores modernos incluyen funciones de monitoreo y control integradas, lo que permite supervisar el rendimiento del motor y detectar fallos antes de que ocurran.
Desventajas
La instalación, programación y mantenimiento, debe ser realizada por personal cualificado; derivar ruidos e interferencias en la red eléctrica, que podrían afectar a otros elementos electrónicos cercanos.
Para aplicaciones sencillas puede suponer mayor inversión, que un sistema simple (contactor-guardamotor), si bien a la larga se amortiza el gasto suplementario, por el ahorro energético y de potencia reactiva que aporta el variador.
Las averías del variador, no se pueden reparar in situ (hay que enviarlos a la casa o servicio técnico). Mientras tanto debe disponerse de otro variador equivalente, o dejar la instalación sin funcionamiento.
Costo inicial elevado: La inversión inicial en un variador de frecuencia puede ser alta, especialmente para motores de gran potencia. Sin embargo, este costo suele amortizarse con el ahorro energético a largo plazo.
Complejidad de instalación y configuración: La instalación de un variador requiere conocimientos técnicos especializados. Además, su configuración puede ser compleja, especialmente en aplicaciones críticas o con requisitos específicos.
Generación de armónicos: Los variadores de frecuencia pueden introducir armónicos en la red eléctrica, lo que puede afectar a otros equipos conectados. Esto puede requerir la instalación de filtros adicionales para mitigar el problema.
Calentamiento del motor: Cuando un motor funciona a velocidades reducidas durante largos períodos, puede haber un calentamiento excesivo debido a la falta de ventilación (en motores auto ventilados). Esto puede requerir motores especiales o sistemas de refrigeración adicionales.
Sensibilidad a condiciones ambientales: Los variadores son dispositivos electrónicos y pueden ser sensibles a condiciones adversas como altas temperaturas, humedad, polvo o vibraciones. Esto puede requerir la instalación en gabinetes especiales o en áreas controladas.
Posibles interferencias electromagnéticas (EMI): Los variadores pueden generar interferencias electromagnéticas que afecten a otros equipos electrónicos cercanos. Esto puede requerir el uso de blindajes o filtros adicionales.
Mantenimiento especializado: Aunque los variadores son generalmente confiables, su mantenimiento y reparación requieren personal capacitado, lo que puede aumentar los costos operativos.
Limitaciones en aplicaciones de alta precisión: En aplicaciones que requieren un control de velocidad extremadamente preciso (como en robótica o posicionamiento), los variadores de frecuencia pueden no ser suficientes y podrían requerirse sistemas de control más avanzados, como servomotores.
