Diferència entre Soft Starter i VFD (Variable Frequency Drive)
Els variadors de freqüència (VFDs) i els inicis suaus són tipus diferents de dispositius d'inici de motors, encara que l'ús de components semiconductors sovint causa confusió. Tot i que tots dos permeten l'inici i parada segurs dels motors d'inducció, difereixen significativament en els principis operatius, la funcionalitat i les avantatges d'aplicació.
Els VFDs regulen tant la tensió com la freqüència per controlar dinàmicament la velocitat del motor, adequats per a escenaris amb càrrega variable. En canvi, els inicis suaus utilitzen un ramping de tensió per limitar la corrent d'entrada durant l'inici sense ajustar la velocitat després de l'activació. Aquesta diferència fonamental defineix els seus rols: els VFDs excel·leixen en aplicacions sensibles a la velocitat i eficients energèticament, mentre que els inicis suaus ofereixen una iniciació cost-effective i simplificada per a motors de velocitat fixa.
Abans d'entrar en les diferències entre els VFDs i els inicis suaus, és essencial definir un iniciador de motor.
Iniciador de Motor
Un iniciador de motor és un dispositiu crític dissenyat per iniciar i aturar de manera segura l'operació d'un motor d'inducció. Durant l'inici, un motor d'inducció absorbeix una corrent d'entrada substancial—aproximadament 8 vegades la seva corrent nominal—degut a la baixa resistència de les bobines. Aquesta sobrecorrent pot danar les bobines internes, acurtir la vida útil del motor o fins i tot causar un esgotament.
Els iniciadors de motor mitigen aquest risc reduint la corrent d'inici, protegint el motor de l'estress mecànic (per exemple, jerks súbits) i el dany elèctric. També faciliten aturades segures, i sovint inclouen protecció integrada contra baixa tensió i sobrecorrent—fent-los indispensables per a una operació fiable del motor.
Inici Suau
Un inici suau és un iniciador de motor especialitzat que restringeix la corrent d'entrada reduint la tensió suministrada al motor. Utilitza tiristors semiconductors per al control de tensió:
El tiristor té tres terminals: ànoda, cátode i porta. El flux de corrent està bloquejat fins que s'aplica un pols de tensió a la porta, que activa el tiristor i permet que la corrent passi. La quantitat de corrent o tensió regulada pel tiristor es controla ajustant l'angle de disparo del senyal de la porta—aquest mecanisme redueix la corrent d'entrada suministrada al motor durant l'inici.
Quan s'inicia el motor, l'angle de disparo s'estableix per a entregar una baixa tensió, que augmenta gradualment a mesura que el motor s'accelera. Quan la tensió arriba a la tensió de línia, el motor assol la seva velocitat nominal. Normalment es fa servir un contactor de bypass per a suministrar directament la tensió de línia durant l'operació normal.
Durant l'aturada del motor, el procés es reverteix: la tensió es redueix gradualment per a desaccelerar el motor abans de tallar el subministrament d'entrada. Com que un inici suau només modifica la tensió d'entrada durant l'inici i l'aturada, no pot ajustar la velocitat del motor durant l'operació normal, limitant-ne l'ús a aplicacions de velocitat constant.
Les principals avantatges dels inicis suaus inclouen:
VFD (Variador de Freqüència)
Un variador de freqüència (VFD) és un iniciador de motor basat en semiconductors que permet l'inici i parada segurs del motor, així com el control total de la velocitat durant l'operació. A diferència dels inicis suaus, els VFDs regulen tant la tensió d'entrada com la freqüència. Com que la velocitat d'un motor d'inducció està directament vinculada a la freqüència d'entrada, els VFDs són ideals per a aplicacions que requereixen un ajust dinàmic de la velocitat.
Un VFD consta de tres circuits bàsics: un rectificador, un filtre de CC i un inversor. El procés comença amb el rectificador que converteix la tensió de línia CA en CC, que després s'alisca amb el filtre de CC. El circuit inversor transforma llavors la tensió de CC estable en CA, amb el seu sistema de control lògic que permet un ajust precís tant de la tensió de sortida com de la freqüència. Això permet que la velocitat del motor es incrementi suavement des de 0 RPM fins a la velocitat nominal—i fins i tot més allà augmentant la freqüència—ofereixent un control complet sobre les característiques de torç-velocitat del motor.
Variant la freqüència d'entrada, un VFD permet un ajust dinàmic de la velocitat durant l'operació, fent-lo ideal per a aplicacions que requereixen una modulació de velocitat en temps real. Exemples inclouen ventiladors que ajusten la velocitat en funció de la temperatura i bombes d'aigua que responen a la pressió d'aigua entrant. Com que el torç del motor és directament proporcional tant a la corrent d'entrada com a la tensió, la capacitat del VFD per regular ambdós paràmetres permet un control fin detallat del torç.
En contrast amb els iniciadors tradicionals com DOL (direct-on-line) i inicis suaus—que només poden fer funcionar el motor a velocitat completa o aturar-lo—els VFDs optimitzen el consum d'energia permetent que el motor operi a velocitats programades. No obstant això, aquesta versatilitat comporta compromisos: els VFDs generen armoniques de línia, necessitant filtres addicionals, i la seva complexa electrònica (composada de rectificadors, filtres i inversors) resulta en un factor de forma més gran i un cost més alt—típicament tres vegades el cost d'un inici suau.
