El variador calcula y ajusta continuamente la frecuencia y la tensión proporcionando sólo la potencia (velocidad y par) que necesita el motor. Así es cómo puede ahorrar grandes cantidades de energía.
Los motores eléctricos juegan un papel muy importante en nuestro día a día ya que controlan básicamente todo lo que necesitamos para nuestro trabajo y actividades. 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%.
Los variadores de frecuencia también son capaces de controlar la aceleración y la desaceleración del motor durante el arranque o la parada.
También sirven para reducir la potencia de salida de una aplicación, como una bomba o un ventilador, mediante el control de la velocidad del motor, asegurando que no funcione a una velocidad superior a la requerida.
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, éste la regula antes de que llegue al motor, para luego ajustar su frecuencia y tensión en función de los requisitos del procedimiento.4
Posteriormente, la energía pasa de los condensadores a un inversor, el cual transforma la corriente continua en corriente alterna de salida, que es la que se transmite al motor. Este paso nos brinda la posibilidad de que el convertidor ajuste la frecuencia y la tensión de acuerdo al proceso que se debe realizar.
Ventajas y desventajas
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.
Las ventajas que ofrecen los variadores de frecuencia en la industria los han hecho prácticamente imprescindibles, lo cual ha incrementado su uso. Un aspecto que siempre es importante considerar y que muchas veces se subestima es el impacto que puedan tener estos equipos sobre la calidad de energía de nuestra instalación. Cuando la cantidad total de equipos instalados o a instalar es elevado (cabe decir, que la suma de las potencias de los variadores instalados comienza a no ser despreciable con respecto a la potencia del sistema eléctrico de las instalaciones) o la potencia de un único equipo es elevada, debemos siempre considerar alguna técnica de mitigación de armónicos de corriente.
Los armónicos de corriente son producidos por la etapa rectificadora que está presente en la entrada de un variador de frecuencia. Esta corriente distorsionada produce una caída de tensión igualmente distorsionada (no sinusoidal) lo cual se traduce finalmente en un voltaje de alimentación con armónicos de tensión. Es decir, que al controlar los armónicos de corriente de un variador de frecuencia, también se controla la distorsión armónica de voltaje que genera. Para esto, existen varias técnicas a considerar, desde las reactancias de línea, los filtros pasivos y activos, hasta los variadores multi pulsos (12 o 18 pulsos). También existen topologías de variadores que permiten, a través del control del disparo de los dispositivos de la etapa rectificadora, mitigar armónicos y regenerar potencia tal como lo hace un variador de velocidad para motores de corriente continua; esto es lo que se denomina un variador de frecuencia de frente activo.
Fuentes:
https://new.abb.com/drives/es/que-es-un-variador
https://sindustrial.com.mx/blog/variadores-de-frecuencia/
http:// www.import-import.com/index.php/es/83-blog/informativo/159-armonicos-y-variadores-de-frecuencia
