Un controlador de motor coñecido como variador de frecuencia (VFD), tamén chamado controlador de frecuencia ajustable (AFD), controlador de velocidade ajustable (ASD) ou inversor AC, controla a frecuencia e a tensión da fonte de enerxía do motor eléctrico. O VFD tamén pode regular a aceleración e desaceleración do motor durante o arranque e a parada, respectivamente.
Os VFDs adoitan colocarse nos sistemas eléctricos que conectan a fonte de enerxía co motor. O VFD converte a corrente AC de entrada en corrente DC, que a seguir volve a converter en corrente AC á frecuencia e tensión desexadas. Como resultado, o motor rota á velocidade deseada debido á corrente AC modificada que lle alimenta o VFD.
Unha ampla gama de sistemas eléctricos poden beneficiarse da flexibilidade e potencia dos VFDs operando de forma máis eficiente e fiábel.
Un variador de frecuencia (VFD) é un tipo de controlador de motor que controla a frecuencia e a tensión suministrada a un motor eléctrico. A operación do variador de frecuencia está principalmente determinada polas súas velocidades variables e as características de arranque suave ou parada suave.
Os componentes principais dun circuito VFD son:
Rectificador: Un dispositivo que converte a tensión de entrada AC en tensión DC.
Barramento DC: Un banco de condensadores que almacena a tensión de corrente directa do rectificador.
Inversor: Un dispositivo que converte a tensión DC en tensión de corrente alternativa.
Controlador PWM: Este dispositivo regula a frecuencia e o ciclo de traballo da tensión de saída.
Filtro: Elimina o ruido de alta frecuencia da tensión de saída.
Os VFDs proporcionan numerosos beneficios nas aplicacións de control de motores, como:
Eficiencia energética
Melhor xestión do proceso
Diminución do deterioro do motor
Máis longa vida útil do motor
Reducción da vibración e do ruído (vibración)
Melor seguridade
Os VFDs son un instrumento versátil e potente que pode utilizarse para mellorar o rendemento, a eficiencia e a fiabilidade dunha ampla gama de sistemas eléctricos.
Control Vectorial VFD | Control V/f VFD |
O control vectorial VFD é un método de control de motor incluso máis avanzado que o control V/f. Utiliza a entrada do motor para xestionar de xeito máis preciso a velocidade e o par. O control vectorial adoita empregarse en aplicacións de alto rendemento e alta precisión como ferramentas de máquina, robótica, procesamento de alimentos e bebidas. | O control V/f VFD é un método menos complicado e menos caro de control de motor. Mantén unha relación constante de voltaxe a frecuencia, o que mantén constante o fluxo magnético no motor eléctrico. O control V/f adoita empregarse en aplicacións de baixo rendemento como ventiladores e bombas. |
As seguintes criterios deben considerarse ao considerar un VFD para unha aplicación específica:
O tipo de motor que se controla debe ser compatible co VFD.
Potencia nominal do motor: A potencia nominal do VFD debe ser igual (ou) superior á potencia nominal do motor.
Rango de velocidade: O VFD debe poder fornecer ao motor o rango de velocidade adecuado.
Requisitos de par: O VFD debe ser capaz de fornecer ao motor o par necesario.
Ciclo de servizo: O VFD debe ser capaz de xestionar o ciclo de servizo do motor.
Condicions ambientais: O VFD debe ser capaz de funcionar no ambiente no que se instalará.
Os VFD contribúen á poupanza de enerxía e á protección do motor mediante:
Adecuar a velocidade do motor ás necesidades da carga: Isto pode reducir ata o 70% do consumo de enerxía, especialmente en aplicacións onde a carga varía con frecuencia, como ventiladores e bombas.
Corrente de arranque reducida: Os VFDs poden reducir a corrente de arranque ata o 80%, o que pode alargar a vida útil do motor e reducir o desgaste do sistema eléctrico.
Protección contra sobrecarga, picos de tensión e outros problemas eléctricos: Isto pode evitar que o motor queme, salvando tempo e dinhero en reparacións e substitucións.
Deratar un motor é o proceso de diminuir a potencia nominal de saída dun motor eléctrico. É crucial deratar o motor cando se utiliza un VFD, xa que o VFD pode facer que o motor funcione a temperaturas superiores comparado cando se alimentaba directamente da rede.
Un número de factores pode influir na cantidade de deratamento necesaria, como:
Os tipos de motor
O tipo de VFD
A temperatura externa
O ciclo de servizo do motor
Algunhas das razóns que explican por que é esencial deratar o motor cando se utiliza un VFD inclúen:
Para evitar que o motor se sobrecalecente
Para alargar a vida útil do motor
Para aumentar a fiabilidade do motor
Para reducir a posibilidade de fallo do motor
Os seguintes son exemplos de problemas ou preocupacións comúns que poden ocorrer cos VFDs:
Sobrecalecentamento: Se un VFD non está adequadamente ventilado ou se opera a unha carga excesiva, pode sobrecalecentarse.
Fallos de terra: Os fallos de terra poden ocorrer se o VFD non está correctamente aterrado (ou) se hai algún problema coa cableación.
Ruído e vibración: Se un VFD non está correctamente colocado ou se hai algún problema co motor ou co propio VFD, pode producir ruído e vibración.
Salto: Se un VFD detecta un fallo de terra, unha sobrecarga, ou un problema similar, saltará.