como dimensionar un variador de frecuencia

Cómo dimensionar un variador de frecuencia:
Guía paso a paso

Dimensionar un variador de frecuencia correctamente es crucial para optimizar el rendimiento y la eficiencia de cualquier tipo de motor industrial estándar. Este proceso implica varios factores que aseguran que el variador cumpla con las necesidades específicas de cada aplicación. En esta guía, exploramos los pasos esenciales para una correcta elección.

Y si en cualquier momento tienes dudas o alguna consulta sobre como elegir un variador de frecuencia, no te preocupes, nuestro equipo técnico está preparado para asesorarte en la elección del variador Emotron que más se adapte a tus necesidades.

1. Determinar las características del Motor

El primer paso para dimensionar un variador de frecuencia, es conocer la potencia nominal del motor asíncrono y la tensión de alimentación. El variador debe estar dimensionado para manejar esta potencia en condiciones normales de funcionamiento. Seleccionar un variador de potencia inferior, puede llevar a fallos, mientras que uno sobredimensionado podría aumentar innecesariamente los costes.

Dependiendo de algunos factores, la potencia nominal del motor puede llevarnos a un dimensionado poco preciso. Por este motivo, en Emotron Elfi, preferimos guiarnos por la intensidad nominal del motor a la tensión de alimentación correspondiente, ya que en algunos motores asíncronos la relación entre tensión, potencia e intensidad, puede ser diferente a la habitual.

Por ejemplo, si disponemos de una red de alimentación trifásica con 400V para accionar un motor de 45kW y 85A de intensidad nominal, tendremos que seleccionar el variador que más se aproxime en la mayoría de las situaciones.

Tabla de ejemplo para saber como dimensionar un variador de frecuencia

guia tallas variador de frecuencia
Ejemplo de guía de tallas de los variadores Emotron FDU.

¡Pero cuidado! a veces, las circunstancias de trabajo pueden afectar al rendimiento del variador. 

Así que, sigue leyendo para estar seguro de que las condiciones son las óptimas y asegúrate de poner la talla adecuada.

2. Analizar las condiciones de trabajo

Factores como el tiempo necesario para afrontar sobrecargas puntuales, la variaciones bruscas en la carga del motor o las condiciones donde estará instalado (calidad del aire, temperatura, altitud, etc) influyen en la elección del variador. Estas situaciones suelen producir perdidas de potencia en los variadores que se deberán considerar para escoger el equipo adecuado y nos asegure un funcionamiento más fiable.

En un entorno donde pueda estar en entornos ambientales dificiles como por ejemplo un exceso de condensación, suciedad y gases químicos, sería recomendable instalar un variador con mayor grado de protección, como por ejemplo los variadores IP54 de Emotron.

Además, también es muy recomendable un modelo que incluya funciones de protección contra sobrecargas o subcargas ante posibles variaciones en la carga y que sea capaz de detectarlas.

Todos los variadores Emotron, incluyen las funciones del monitor de par Emotron M20, lo que significa que el variador es capaz de monitorizar de forma permanente el par en el eje del motor. Asegurando un funcionamiento óptimo, seguro y fiable.
como seleccionar un variador de frecuencia
Gráfico de la función del monitor de par Emotron M20 incorporado en todos los variadores y arrancadores Emotron

3. Considerar el par de arranque y la velocidad

Considerar la exigencia en el momento del arranque, la velocidad de funcionamiento deseada y el tipo de carga a mover.

Muchas aplicaciones no se comportan de la misma manera en el momento del arranque. Por ejemplo, las bombas y los ventiladores suelen necesitar un par de arranque poco exigente, mientras que las cintas transportadoras, molinos, agitadores, etc. son más exigentes en el momento del arranque ya que requieren un par más elevado.

Un variador bien seleccionado permite que la velocidad de funcionamiento se adecúe a la velocidad ideal que se desea, siempre y cuando la capacidad térmica y las caracterisitcas que disponga el motor lo permitan, especialmente cuando nos referimos a funcionamientos a bajas velocidades.

Para aplicaciones que no requieren un alto par de arranque donde la carga a desplazar no sea exigente y no tenga cambios bruscos como sería el caso de: bombas, soplantes, compresores, ventiladores etc. el tipo de variador Emotron más adecuado serían los FDU para rendimiento normal.

En aplicaciones que requieren un mayor par de arranque donde la carga a desplazar sea exigente y pueda tener cambios no excesivamente bruscos como sería el caso de: cintas transportadora, molinos, maquina herramienta, etc. el tipo de variador Emotron más adecuado serían los VFX para rendimiento normal. Y en los casos donde la carga a mover los cambios sean excesivamente bruscos como sería el caso de: grúas, ascensores, extrusoras, etc. serían los VFX para rendimiento intensivo.

Cómo dimensionar un variador: No es lo mismo rendimiento normal que rendimiento intensivo

La tabla de tallas de más arriba, muestra como según el rendimiento (Normal o intensivo) las potencias y las intensidades cambian. Obviamente, una aplicación de rendimiento intensivo requerirá un variador de frecuencia de mayor potencia.

En ocasiones la carga a mover de un motor puede requerir de cierta exigencia en el momento de arrancar pero una vez acelerada y alcanzada la velocidad deseada, pueden suponer dificultades en el momento de decelerar o parar de un modo controlado. Estos casos suelen conocerse como aplicaciones de alta inercia, donde el variador se ha de mostrar exigente en el momento de lanzar la carga hasta que alacance la velocidad de funcionamiento y también en el momento de disminuir la velocidad hasta pararse.

Para este último caso, se recomienda que el variador sea de rendimiento intensivo e incorpore chopper de frenado por si fuera necesario instalar una resistencia de frenado.

4. Evaluar los Aspectos de Seguridad

Asegúrese que el variador cumpla con las normativas eléctricas actuales y que el lugar donde se vaya a instalar disponga de protecciones esenciales y se encuentre en un entorno sin riesgo. Estas características no solo protegen el equipo, sino también a los usuarios. Las certificaciones básicas serán la CE para la Unión Europea y la UL para Estados Unidos.

Además, es importante que el variador tenga un filtro CEM (de compatibilidad electromagnética) para evitar problemas e interferencias ante otros dispositivos.

Todos los variadores Emotron, además del filtro CEM clase C incorporado de serie, también incorporan de fabrica un filtro en el bus CC (DC Choke) para inmunizar todavía más el equipo y hacerlo más robusto y fiable.

Para mercados específicos como el sector Naval o marítimo, es posible que se exijan certificaciones especiales como la DNV, la Bureau Veritas, etc.

En Emotron, disponemos de equipos con estas certificaciones, para más información, contacta con nosotros.

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6. Dimensionar Correctamente el Cableado

La elección de cables y protecciones adecuadas es fundamental para evitar problemas en las instalaciones. Emotron recomienda el uso de cables de potencia apantallado que conectan del variador al motor, así como la sección del cable en función de la potencia que tenga cada variador.

El cableado que pertenece a las señales de control, también se recomiendan que esten protegidas y montadas como especifica el fabricante en el manual de instrucciones.

Es importante conocer la distancia existente entre el variador y motor para valorar si es suficientemente grande para montar algún filtros opcional.

7. Contar con Asesoramiento Técnico Especializado

La elección de cómo dimensionar un variador, puede ser compleja. Contar con expertos en variadores, como el equipo de Emotron, garantiza una instalación y dimensionado óptimos para maximizar la durabilidad y eficiencia del sistema.

En Emotron nos diferenciamos por dar un excelente servicio técnico a nuestros clientes además de unos equipos diseñados y construidos bajo los estándares más estrictos. 

Con nuestra ayuda, y nuestros equipos, el funcionamiento óptimo de tus operaciones esta garantizado.

8. Conclusión

Dimensionar un variador de frecuencia adecuadamente asegura una operación eficiente, prolonga la vida útil del motor y optimiza el consumo energético. En Emotron, con más de 40 años de experiencia en el desarrollo de variadores de frecuencia robustos y duraderos, estamos comprometidos a ofrecer soluciones precisas y de alto rendimiento.

Contacta con nosotros para más información.

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