Introducción
La correcta selección de variadores de velocidad (VFD) es fundamental para optimizar la eficiencia energética y mejorar el control de procesos en plantas industriales. Un dimensionamiento inadecuado—ya sea por subestimación o sobredimensionamiento—puede provocar sobrecalentamiento, fallas prematuras o costos innecesarios. Esta guía proporciona criterios y prácticas para elegir e instalar el VFD óptimo, asegurando desempeño, ahorro energético y larga vida útil.
Criterios de selección de un VFD
- Entorno de instalación
- Condiciones ambientales como temperatura, humedad, polvo y gases determinan el tipo de carcasa y grado de protección IP requeridos.
- Rango de velocidad
- Defina la velocidad mínima y máxima que requiere la aplicación; operar fuera de este rango puede generar sobrecalentamiento o vibraciones.
- Requisitos de torque
- Asegúrese de que el VFD proporcione torque suficiente durante arranques y cambios de carga, especialmente en aplicaciones de torque variable como bombas y ventiladores.
- Tipo de motor y carga
- Utilice el diagrama par-velocidad de la carga y compare con el del motor para verificar compatibilidad; la mayoría de cargas son de par constante, mientras que bombas y ventiladores son parabólicas.
- Factor de servicio y corriente nominal
- Dimensione el VFD según la corriente nominal (FLA) del motor, no solo su potencia en HP, para evitar subestima o sobredimensionamiento.
- Ciclo de trabajo
- Considere si la aplicación es continua, intermitente o pulsante; algunos VFD manejan mejor cargas ligeras prolongadas, otros cargas pesadas.
- Tipo de control requerido
- Para aplicaciones que exigen respuesta rápida o control de posición, seleccione VFDs con control vectorial o flux-vector en lugar de simples volts-per-hertz.
- Funciones de comunicación
- Verifique compatibilidad con protocolos industriales (PROFINET, Modbus, EtherNet/IP, PROFIBUS) para integrarlo a SCADA o EMS.
- Consideraciones de eficiencia
- Algunos VFD ofrecen modos de ahorro energético adicionales y regeneración de energía en frenado, útiles en aplicaciones con frecuentes paradas y arranques.
Pasos prácticos para seleccionar e instalar
- Recopilar datos del motor y la carga
- Reúna potencia, corriente nominal, diagrama par-velocidad y ciclo de trabajo de la máquina.
- Evaluar el entorno y requisitos de montaje
- Determine la ubicación física y seleccione la carcasa (IP, NEMA) adecuada según temperatura y contaminantes.
- Comparar referencias de VFD
- Use guías de fabricantes (Schneider, Rockwell, Siemens) para encontrar modelos homólogos y comparar sus características técnicas.
- Verificar comunicación y seguridad
- Confirme la disponibilidad de puertos y protocolos, y si requiere funciones de seguridad integradas (Safe Torque Off, STO).
- Dimensionamiento final y pedido
- Seleccione el VFD con capacidad de corriente ≥ 1.1 × FLA del motor y características ajustadas al ciclo de trabajo.
- Instalación y puesta en marcha
- Monte el VFD en riel DIN o panel, cablee según esquema eléctrico, configure parámetros de motor y realice pruebas de arranque en vacío y carga real.
Mejores prácticas de mantenimiento y monitoreo
- Mantenimiento preventivo: Limpie filtros, verifique conexiones y actualice firmware según manual del fabricante.
- Monitoreo en tiempo real: Integre el VFD a una plataforma EMS o SCADA para detectar variaciones de corriente, tensión y temperatura.
- Registro de fallas: Utilice las funcionalidades de diagnóstico y registro de eventos del VFD para analizar tendencias y planificar reparaciones.
- Capacitación del personal: Asegure que los operadores entiendan los parámetros clave y puedan realizar ajustes básicos.
Conclusión
La selección óptima de variadores de velocidad combina conocimiento técnico, datos precisos de la carga y buenas prácticas de instalación y mantenimiento. Aplicando estos criterios y pasos, su planta ganará en eficiencia energética, control de procesos y robustez operativa.
