Los motores eléctricos están presentes en bombas, ventiladores, cintas transportadoras, maquinaria industrial y compresores de aire. Sin embargo, no siempre necesitan funcionar a la misma velocidad.
Para adaptar su funcionamiento a las necesidades reales de cada proceso se utilizan los variadores de frecuencia, dispositivos que permiten controlar la velocidad de un motor eléctrico y ajustar su rendimiento.
¿Qué es un variador de frecuencia?
Un variador de frecuencia es un dispositivo electrónico que controla la velocidad de un motor de corriente alterna modificando principalmente la frecuencia y la tensión de la electricidad que recibe.
También puede denominarse variador de velocidad o VFD, por las siglas inglesas
Variable Frequency Drive.
Su principal ventaja es que permite que el motor adapte su funcionamiento a la demanda real, en lugar de trabajar siempre a una velocidad fija.
¿Cómo funciona un variador de frecuencia?
El variador se instala entre la alimentación eléctrica y el motor.
Primero convierte la corriente alterna procedente de la red en corriente continua. Posteriormente, esta corriente se estabiliza y vuelve a transformarse en corriente alterna con una frecuencia y tensión controladas.
Al modificar la frecuencia suministrada al motor, es posible aumentar o disminuir su velocidad según las necesidades del equipo.
¿Para qué sirve un variador de frecuencia?
Su principal función es controlar la velocidad de motores eléctricos.
Por ejemplo, un ventilador puede no necesitar trabajar siempre al 100 % de su capacidad. Con un variador puede reducir su velocidad cuando la demanda es menor y aumentarla cuando vuelve a ser necesario.
Esta tecnología se utiliza habitualmente en:
- Bombas industriales.
- Ventiladores y sistemas de extracción.
- Cintas transportadoras.
- Sistemas de climatización.
- Maquinaria industrial.
- Compresores de aire.
Variadores de frecuencia y ahorro energético
Una de las aplicaciones más interesantes de los variadores está relacionada con la eficiencia energética.
Si una máquina no necesita funcionar continuamente a máxima capacidad, adaptar la velocidad del motor puede ayudar a reducir el consumo.
Sin embargo, el ahorro depende de cada instalación. Las horas de funcionamiento, las variaciones de demanda y el tipo de equipo determinarán si utilizar un variador resulta realmente eficiente.
Por eso es importante estudiar cómo trabaja la máquina durante una jornada normal.
Variadores de frecuencia en compresores de aire
Esta tecnología también se utiliza en compresores de velocidad variable.
En muchas instalaciones industriales, el consumo de aire comprimido cambia durante el día. Puede haber momentos en los que varias máquinas necesiten aire simultáneamente y otros en los que la demanda disminuya considerablemente.
Un compresor equipado con variador puede modificar la velocidad de su motor para adaptar la producción de aire a esas variaciones.
Cuando aumenta la demanda, incrementa su producción. Cuando disminuye, puede reducir la velocidad.
Velocidad fija y velocidad variable
Un compresor tradicional de velocidad fija trabaja a una velocidad determinada mientras está produciendo aire.
Los equipos de velocidad variable, en cambio, pueden modificar las revoluciones del motor mediante el variador de frecuencia.
Esto permite adaptar de forma más gradual la producción de aire al consumo real.
No significa que la velocidad variable sea siempre la mejor solución. Una instalación con una demanda constante puede tener necesidades diferentes a otra en la que el consumo cambia continuamente.
Arranque progresivo del motor
Otra característica de los variadores es que permiten realizar arranques más progresivos.
En lugar de pasar inmediatamente de estar detenido a funcionar a su velocidad habitual, el motor puede aumentar sus revoluciones gradualmente.
Esto permite controlar mejor el arranque y reducir determinados esfuerzos eléctricos y mecánicos sobre el equipo.
¿Todos los motores pueden utilizar un variador?
No todos los motores ni todas las aplicaciones tienen las mismas características.
El variador debe seleccionarse teniendo en cuenta aspectos como la potencia, la tensión, la intensidad del motor y el tipo de trabajo que debe realizar.
Además, debe configurarse correctamente para que el conjunto funcione dentro de los parámetros adecuados.
El variador dentro de un sistema de aire comprimido
En una instalación de aire comprimido, el variador es solo uno de los elementos que pueden influir en la eficiencia.
Las fugas, una presión demasiado elevada, las pérdidas en las tuberías o un mantenimiento inadecuado también pueden aumentar el consumo.
Por eso, disponer de un compresor de velocidad variable no sustituye la necesidad de mantener correctamente el resto del sistema.
Una tecnología para adaptar el consumo a la demanda
Entender qué es un variador de frecuencia ayuda a comprender por qué esta tecnología está presente en tantos equipos industriales.
Su función consiste en controlar la velocidad de los motores para adaptar su funcionamiento a las necesidades reales de cada proceso.
En los compresores de aire, permite ajustar la producción cuando la demanda varía, evitando que el equipo tenga que trabajar continuamente de la misma forma independientemente del aire que realmente necesita la instalación.