Variadores De Velocidad / Variadores De Frecuencia/ AC Drives / Inversores

El variador de frecuencia es la solución eficaz para mejorar la eficiencia energética, reducir el consumo de energía y las emisiones de dióxido de carbono. En esta página hablaremos de las características, las ventajas y el funcionamiento de los variadores de frecuencia. 

Los motores eléctricos juegan un papel muy importante en nuestros negocios y vidas ya que controlan básicamente todo lo que necesitamos para nuestro trabajo y actividades de ocio. Todos estos motores funcionan con electricidad y necesitan una cantidad determinada de energía eléctrica para poder realizar su trabajo de proporcionar par y velocidad. La velocidad de un motor debería coincidir exactamente con la que exige el proceso en cuestión, y usar solo la energía necesaria.

El variador de frecuencia regula la velocidad de motores eléctricos para que la electricidad que llega al motor se ajuste a la demanda real de la aplicación, reduciendo el consumo energético del motor entre un 20 y un 70%.

Un variador de frecuencia por definición es un regulador industrial que se encuentra entre la alimentación energética y el motor. La energía de la red pasa por el variador y regula la energía antes de que ésta llegue al motor para luego ajustar la frecuencia y la tensión en función de los requisitos del procedimiento.

Los variadores reducen la potencia de salida de una aplicación, como una bomba o un ventilador, mediante el control de la velocidad del motor, garantizando que no funcione a una velocidad superior a la necesaria.

El uso de variadores de frecuencia para el control inteligente de los motores tiene muchas ventajas financieras, operativas y medioambientales ya que supone una mejora de la productividad, incrementa la eficiencia energética y a la vez alarga la vida útil de los equipos, previniendo el deterioro y evitando paradas inesperadas que provocan tiempos de improductividad.

El variador de frecuencia también es conocido como convertidor de frecuencia de corriente alterna, convertidor de velocidad variable, variador de velocidad, VSD, VFC o VFD por sus siglas en inglés o simplemente variador o convertidor. A menudo hay confusiones sobre la diferencia entre variador de velocidad y variador de frecuencia o convertidor de frecuencia. Si tomamos como referencia las siglas más ampliamente usadas a nivel internacional (“VFD” del inglés “Variable Frequency Drive”), y lo traducimos literalmente, nos conduciría a “Accionamiento de Frecuencia Variable”. Sin embargo, los términos más utilizados actualmente en nuestro país son convertidor de frecuencia y variador de frecuencia.

Un variador de frecuencia es un dispositivo utilizado para controlar la velocidad de un motor eléctrico a fin de: 

• mejorar el control de procesos
• reducir el consumo de energía y generarla de forma eficiente
• disminuir el estrés mecánico en las aplicaciones de control de motores
• optimizar el funcionamiento de una serie de aplicaciones que dependen de motores eléctricos

Los variadores también se pueden utilizar para convertir energía procedente de fuentes naturales y renovables, como el sol, el viento o las mareas, y transferirla a la red eléctrica o utilizarla para el consumo local. En el ámbito de las tecnologías híbridas, los convertidores de frecuencia se utilizan para combinar fuentes convencionales de energía y reservas energéticas, de modo que se creen soluciones integrales para la gestión de la energía. 

Los variadores de frecuencia también se conocen como variadores de velocidad ajustable, convertidores de frecuencia, inversores o convertidores de potencia.

Hoy en día, los variadores de frecuencia son fundamentales para el funcionamiento eficiente de muchos aparatos eléctricos, tanto en hogares como en entornos industriales. Estos dispositivos no solo optimizan el consumo energético, sino que también mejoran la vida útil de los motores eléctricos. 

Un variador de frecuencia es un dispositivo que se ubica entre la fuente de alimentación eléctrica y los motores eléctricos, permitiendo regular la velocidad de giro de los motores de corriente alterna (AC). Comúnmente conocido como VFD (Variable Frequency Drive), su función principal es ajustar la frecuencia de la electricidad suministrada al motor, optimizando así el consumo energético y evitando pérdidas innecesarias de energía.

En el ámbito de la climatización, los variadores de frecuencia son fundamentales para ajustar la velocidad rotacional de los ventiladores. Al modificar las revoluciones por minuto (rpm) del motor, es posible regular el caudal de aire, la presión y la potencia eléctrica. Este ajuste no solo garantiza el confort térmico y la eficiencia del sistema, sino que también puede reducir significativamente el consumo eléctrico. Por ejemplo, una reducción del 20% en la velocidad del motor puede disminuir el consumo eléctrico hasta en un 50%, mejorando así la eficiencia energética y reduciendo costos operativos.

Existen diversos tipos de variadores de frecuencia, cada uno adaptado a necesidades específicas:

• Variadores de frecuencia de corriente alterna (AC): Son los más comunes y se utilizan ampliamente en la mayoría de los motores eléctricos.
• Variadores de frecuencia de corriente continua (DC): Destinados a motores que funcionan con corriente continua.
• Variadores de frecuencia de voltaje de entrada: Generan una nueva onda sinusoidal de tensión mediante la variación del voltaje.
• Variadores de frecuencia de fuentes de entrada: Requieren grandes inversores para mantener una corriente constante.
• Variadores de frecuencia de ancho de pulso modulado (PWM): Mantienen el par motor constante mediante pulsos de voltaje constantes.
• Variadores de frecuencia de vector de flujo de ancho de pulso modulado: Utilizan un microprocesador para gestionar la regulación de la corriente al motor.

Los variadores de frecuencia ofrecen múltiples beneficios, entre los cuales destacan:

• Ahorro energético: Reducen el consumo de energía al ajustar la velocidad del motor a las necesidades reales del sistema.
• Menor mantenimiento: Facilitan la instalación y requieren un mantenimiento mínimo, prolongando la vida útil de los equipos.
• Reducción de costes: Disminuyen tanto los costos iniciales de instalación como los costos operativos a largo plazo.
• Menor impacto ambiental: Contribuyen a la reducción de emisiones contaminantes y mejoran la eficiencia energética.
• Reducción del ruido: Ayudan a minimizar el ruido generado por los motores, creando entornos más silenciosos.

En los sistemas de ventilación, los variadores de frecuencia son especialmente valiosos. Regulan la velocidad del motor, ajustando el caudal de aire, la presión y la potencia eléctrica según las necesidades del momento. Esto no solo optimiza el consumo de energía, sino que también mejora el rendimiento y la eficiencia del sistema.