El variador de velocidad es un dispositivo electrónico utilizado para el arranque de motores eléctricos en el cual es posible ajustar la velocidad y par de operación de acuerdo a las condiciones del proceso.
La energía de la red eléctrica pasa a través del variador de velocidad y es regulada antes de que esta llegue al motor para luego ajustar la frecuencia, tensión y corriente en función de los requerimientos y demanda del proceso donde está operando el motor.
El variador de velocidad tiene múltiples beneficios y es quizá la mejor solución para el arranque, parada, protección y automatización de procesos en donde se involucran motores eléctricos.
Entre estos beneficios se destacan algunos como el arranque suave, parada suave, eliminación del pico de corriente producido en el arranque directo de un motor, la eliminación del estrés mecánico producido en el motor y en todo el sistema mecánico acoplado al eje del mismo, la corrección del factor de potencia del motor, el control de par, el control de velocidad, algunas funciones propias de un controlador como por ejemplo reguladores PID y la posibilidad de utilizar el variador como un PLC, centralizando el proceso desde este mismo a través de sus entradas y salidas digitales, analógicas y variedad de protocolos de comunicación industrial.
WEG ofrece soluciones completas para lograr ahorro de energía en cualquier industria, siendo fabricantes de Variadores de Velocidad, Arrancadores Suaves, Motores Eléctricos, Tableros Eléctricos.
El variador de velocidad protege al motor de diversas condiciones anormales que pueden afectar a la máquina eléctrica y al proceso, como por ejemplo sobrecarga, sobrecorriente, cortocircuito, temperatura baja o alta en los devanados internos del motor, baja tensión de entrada, alta tensión de entrada, entre otros.
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Figura 2. Solución WEG para Ahorro de Energía
Motor W22 + Variador de Velocidad CFW11
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El 70% de toda la energía generada en el mundo es consumida por motores eléctricos y migrando a motores de alta eficiencia operados con variadores de velocidad se puede ahorrar entre un 20% y 70% de su consumo actual.
Al comparar el arranque con variador de velocidad con un arranque directo podemos decir que el pico de corriente de arranque de un motor depende netamente de la aplicación, es decir, el sistema mecánico que está acoplado al eje del motor y la curva de par-velocidad de esta aplicación; en un arranque directo el pico de corriente de arranque puede variar entre 4 a 8 veces la corriente nominal del motor de acuerdo a los datos de placa del mismo. En cambio, al arrancar este mismo motor con un variador de velocidad el pico de corriente puede variar entre 1 a 2 veces la corriente nominal ya mencionada.
Adicional a esto, contribuye a alargar la vida útil y reducir los costos de mantenimiento del sistema, por ejemplo, al hacer el arranque y parada de un motor acoplado a una bomba centrífuga, automáticamente eliminamos el efecto conocido como golpe de ariete producido en el sistema hidráulico y que tiene un gran impacto positivo sobre la aplicación. Es importante mencionar que el ahorro de energía y la programación del variador dependen en gran parte de la curva de par-velocidad de la aplicación; en la industria existen gran cantidad de aplicaciones y por ende diferentes tipos de curvas de par; para hacer esto más claro mencionaremos 2 ejemplos de estas:
Ejemplo 1 (figura 3): En una aplicación de un molino la curva de par-velocidad es constante, esto quiere decir que, sin importar la velocidad del motor, el par requerido es constante y el consumo de corriente también será constante y cercano al nominal. En aplicaciones de este tipo, el ahorro energético será menor en comparación a otros tipos de carga.
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| Figura 3. Curva de par constante |
Ejemplo 2 (figura 4): En una aplicación de una bomba centrífuga la curva de par es variable, esto quiere decir que, la carga, el par y el consumo de corriente varían con la velocidad del motor y al reducir la velocidad de este también reduciremos el par y a su vez el consumo de corriente, lo cual será de un alto impacto positivo para lograr un ahorro de energía significativo.
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| Figura 4. Curva de par variable |
En la industria cerca del 75 % de las aplicaciones tienen un comportamiento de par-velocidad variable similar al mencionado en el ejemplo 2 en dónde es posible implementar variadores de velocidad para mejorar la eficiencia energética y el proceso en general.
En los ejemplos anteriormente mencionados se puede sumar el ahorro de los picos de corriente de arranques, paradas, la mejora del factor de potencia del motor y la alta eficiencia del variador de velocidad.
Algunos ejemplos muy comunes de este tipo de aplicaciones son las bombas centrifugas, los ventiladores, algunos compresores, generadores eólicos, aires acondicionados, entre otros.
El variador de velocidad tiene diversas características destacables, entre ellas:
› Es útil y configurable para cualquier tipo de aplicación
› Curvas de par-velocidad.
› Contribuye al 100 % de las aplicaciones industriales de manera positiva y con múltiples beneficios.
Soluciones de alto rendimiento y eficiencia energética: los Variadores de Velocidad WEG de las líneas CFW100, CFW300, CFW500 y CFW11 y los Arrancadores Suaves WEG de las líneas SSW05, SSW06, SSW07, SSW08 y SSW900 fabricados en Brasil en la planta de Jaraguá do Sul utilizan tecnología de punta para el arranque y control de motores eléctricos de inducción trifásicos.
Con un diseño moderno y de fácil instalación, pueden ser utilizados en los más diversos sectores industriales, así como en variados tipos de proyectos contribuyendo al ahorro de energía y preservación del medio ambiente.
