La automatización industrial depende en gran medida de la capacidad para controlar la velocidad y el torque de los motores eléctricos con precisión. Los tipos de variadores de frecuencia, también conocidos como VFD (Variable Frequency Drive), se han convertido en herramientas indispensables para lograrlo, ya que permiten ajustar la frecuencia y el voltaje del suministro eléctrico, optimizando así el desempeño de las máquinas y la eficiencia energética de los procesos.
Más allá del control de velocidad, los variadores de frecuencia contribuyen a reducir el consumo eléctrico, minimizar el desgaste mecánico y prolongar la vida útil de los equipos, lo que se traduce en menores costos operativos y un mantenimiento más predecible. Sin embargo, existen diferentes tipos de variadores de frecuencia, cada uno diseñado para responder a las particularidades de una aplicación industrial específica, desde sistemas de bombeo y ventilación hasta líneas de producción automatizadas.
En esta nota detallaremos los principales tipos de variadores de frecuencia, sus diferencias técnicas y campos de aplicación. Además, destacaremos la confiabilidad de las soluciones ABB, disponibles en México a través de Monterrey Eléctrico, distribuidor oficial de la marca, reconocido por ofrecer soporte técnico y asesoría especializada para seleccionar el variador ideal para cada proyecto.
Clasificación de variadores de frecuencia
La clasificación de variadores de frecuencia se puede llevar a cabo considerando las necesidades que demande la situación fabril o industrial. Pueden ser:
Tipo de alimentación
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- Monofásicos: Comunes para aplicaciones residenciales y pequeña industria son los monofásicos, ya que la alimentación es entre 120 y 220V. Recurrentes en sistemas de aire acondicionado y equipos HVAC con potencia baja.
- Trifásicos: cuando es requerida mayor potencia, como es el caso de contextos industriales donde se usan motores que requieren voltaje de 220, 380 o hasta 480V, logran gran eficiencia en sistemas de bombeo, compresores y maquinaria pesada.
Tipo de control
- Control Escalar (V/f): mantiene un ajuste de voltaje y frecuencia en relación constante; su operación básica es ideal en aplicaciones simples como sistemas de ventilación y bombeo.
- Control vectorial: estos variadores tienen una capacidad de precisión mayor, ideal para regular torque y velocidad, en maquinaria CNC, su aplicación en grúas y sistemas de posicionamiento es común.
- Control de torque directo (DTC): tecnología muy de vanguardia que responde rápidamente a cambios de carga, usada en aplicaciones críticas por ejemplo en la fabricación productos de plástico, tubería o ductos, perfiles laminados.
Por uso específico
- Uso General: para aplicaciones estándar en la industria, los más frecuentes podríamos decir que son los variadores de frecuencia de corriente directa, los cuales funcionan en motores de continua.
- HVAC: ayudan a reducir la emisión de CO2, ideal para sistemas de calefacción, ventilación y refrigeración.
- Sistemas críticos: requieren alto control y confiabilidad, tal es el caso de plantas químicas u hospitales.
¿Cómo funciona un variador de frecuencia?
El funcionamiento de un VFD se concentra en convertir la corriente alterna (AC) en corriente continua (DC), para posteriormente invertir en AC con frecuencia y voltaje variables. Este proceso reduce el consumo para el caso de motores adapta la velocidad a la demanda real de energía.
Al lograr un control preciso evita arranques bruscos o golpes de ariete, protegiendo motores de sobrecarga.
Soluciones ABB para el control de motores
ABB es líder en tecnología de variadores de frecuencia, ofreciendo soluciones innovadoras y eficientes:
- Serie ACH580: para aplicaciones industriales HVAC de simple selección, instalación y uso, compatible con sistemas principales de automatización.
- exigentes con control DTC.
- Serie ACS480: Ideal para la industria de la alimentación y bebidas, por su logística y capacidad de gestión de aguas. Sus funciones pueden controlar una amplia gama de aplicaciones básicas.
- Serie ACS150: diseñada para pequeñas aplicaciones monofásicas y trifásicas.
Estos equipos destacan por su facilidad de integración, bajo mantenimiento y compatibilidad con diversos modelos de motores.
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