1: Componentes de un Variador de Frecuencia

Un variador de frecuencia es un dispositivo eléctrico/electrónico utilizado para controlar motores eléctricos trifásicos. Permite variar su velocidad desde 0 RPM hasta su velocidad nominal, e incluso superarla si la parte mecánica del motor lo soporta. Además, protege el motor contra sobrecargas, cortocircuitos, sobrecorriente y fallas de fase.

Principales Componentes:

  1. Rectificador: Transforma la corriente alterna en corriente continua. Puede recibir alimentación monofásica o trifásica.
  2. Bus de Corriente Continua (BUS CC): Contiene capacitores que reducen el ripple de la señal rectificada.
  3. Resistencia de Pre-Carga: Limita la corriente de arranque para proteger los diodos del rectificador.
  4. Unidad de Frenado Dinámico: Evita sobrecargas en el BUS CC disipando el exceso de energía generada por el motor.
  5. Transistores IGBT: Transforman la corriente continua en corriente alterna mediante modulación por ancho de pulso (PWM).
  6. Elementos Periféricos: Incluyen llaves termomagnéticas, contactores, inductancias de entrada y salida para mejorar la protección y eficiencia del sistema.

2: Principio de Funcionamiento del Variador de Frecuencia

La velocidad de un motor eléctrico está dada por la ecuación: N= (120*F)/P

Donde: 

  • N = velocidad del campo rotante (afectada por el deslizamiento)
  • F = frecuencia de la tensión de alimentación
  • P = número de polos del motor

Al modificar la frecuencia de alimentación del motor, se puede controlar su velocidad. Los variadores emplean dos métodos principales:

  1. Control Escalar (V/F): Mantiene constante la relación tensión/frecuencia para garantizar un torque estable hasta la velocidad nominal.
  2. Control Vectorial: Proporciona un control más preciso del torque y la velocidad, permitiendo incluso reemplazar motores de corriente continua en aplicaciones industriales

3: Instalación y Conexionado

Bornes de Conexión:

  • Alimentación: Monofásica (L, N) o trifásica (L1, L2, L3).
  • Salida al Motor: U, V, W.
  • Bornes de Control: Varían según la marca y modelo, permitiendo la conexión llaves, pulsadores, sensores y sistemas de automatización.

Consideraciones de Instalación:

  1. Ventilación: Los variadores generan calor y deben instalarse en tableros con flujo de aire adecuado.
  2. Espaciado: Seguir las distancias recomendadas en los manuales del fabricante para evitar sobrecalentamiento.
  3. Vibraciones: No instalar en estructuras que generen movimientos que puedan aflojar conexiones.
  4. Cableado:
    • Potencia: Secciones mínimas según la potencia del equipo.
    • Control: Cableado de 1 mm² y distancia máxima de 20m.
    • Ruido Eléctrico: Usar cables mallados y separar líneas de control de líneas de potencia.

4: Mantenimiento y Prevención

Para garantizar un funcionamiento óptimo del variador de frecuencia, se recomienda realizar mantenimientos periódicos:

Inspecciones Generales:

  • Temperatura: Mantener entre -10ºC y 50ºC.
  • Humedad: Entre 5% y 95%, sin condensación.
  • Limpieza: Verificar la ausencia de polvo, humedad, manchas de aceite y acumulación de suciedad.
  • Vibraciones: Evitar que el variador esté expuesto a movimientos excesivos.
  • Olores y gases: No debe haber olor a quemado ni presencia de humo.

Mantenimiento Preventivo:

  • Verificar conexiones eléctricas: Asegurar que estén firmes y sin signos de corrosión.
  • Inspección de ventiladores y disipadores: Limpiar regularmente para evitar sobrecalentamiento.
  • Control de software y parámetros: Revisar configuraciones para optimizar el rendimiento.

Con estos cuidados, se puede maximizar la vida útil del variador y garantizar un funcionamiento eficiente del motor eléctrico en la industria.

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