Ahorro de energía del variador de frecuencia (VFD)
Los beneficios de ahorro de energía-de los VFD se observan principalmente en aplicaciones de ventiladores y bombas. Cuando los ventiladores y las bombas utilizan control de velocidad de frecuencia variable, el ahorro de energía oscila entre el 20% y el 60%. Esto se debe a que el consumo de energía real de las cargas de ventiladores y bombas es esencialmente proporcional al cubo de la velocidad. Cuando el usuario requiere un caudal promedio más bajo, el uso de un control de velocidad de frecuencia variable para reducir la velocidad de los ventiladores y las bombas genera importantes ahorros de energía. Los ventiladores y bombas tradicionales utilizan deflectores y válvulas para controlar el flujo, y la velocidad del motor permanece esencialmente constante, lo que genera pocos cambios en el consumo de energía. Las estadísticas muestran que los ventiladores y bombas representan el 31% del consumo eléctrico nacional y el 50% del consumo eléctrico industrial. Por lo tanto, el uso de dispositivos de control de velocidad de frecuencia variable en este tipo de cargas es de gran importancia. Actualmente, las aplicaciones exitosas incluyen suministro de agua a presión constante, varios tipos de ventiladores, aire acondicionado central y bombas hidráulicas con control de velocidad de frecuencia variable.
Aplicaciones en sistemas de automatización
Debido a que los VFD tienen-microprocesadores integrados de 32 o 16 bits, poseen varias operaciones lógicas aritméticas y funciones de control inteligente, con una precisión de frecuencia de salida del 0,1% al 0,01%, y están equipados con mecanismos integrales de detección y protección. Por tanto, son muy utilizados en sistemas de automatización. Los ejemplos incluyen bobinado, estiramiento, medición y guiado de cables en la industria de fibras químicas; hornos de recocido de vidrio plano, hornos agitadores de vidrio, máquinas de extracción de bordes y máquinas para fabricar botellas en la industria del vidrio; sistemas automáticos de alimentación y dosificación para hornos de arco eléctrico; y control inteligente de ascensores. Los VFD también se utilizan en el control de máquinas herramienta CNC, líneas de producción de automóviles, fabricación de papel y ascensores para mejorar los niveles de proceso y la calidad del producto.
Aplicaciones para mejorar los niveles de proceso y la calidad del producto
Los VFD también se pueden aplicar ampliamente en diversos campos de control de equipos mecánicos, como transporte, elevación, extrusión y máquinas herramienta. Pueden mejorar los niveles de proceso y la calidad del producto, reducir el impacto y el ruido del equipo y extender la vida útil del equipo. El uso de control de velocidad de frecuencia variable simplifica el sistema mecánico, haciendo que la operación y el control sean más convenientes y, en algunos casos, incluso cambiando las especificaciones originales del proceso, mejorando así la funcionalidad general del equipo. Por ejemplo, en las máquinas de ajuste utilizadas en la industria textil y en muchas otras industrias, la temperatura interna se regula cambiando la cantidad de aire caliente suministrado. El aire caliente suele suministrarse mediante un ventilador de circulación y, dado que la velocidad del ventilador es constante, la cantidad de aire caliente suministrado sólo se puede ajustar mediante una compuerta. Si el control de la compuerta no funciona correctamente o no se ajusta correctamente, puede hacer que la máquina fijadora pierda el control, afectando así la calidad del producto terminado. El arranque a alta velocidad-del ventilador de circulación provoca un desgaste significativo entre la correa de transmisión y los cojinetes, lo que convierte a la correa de transmisión en un artículo consumible. Después de adoptar el control de velocidad de frecuencia variable, se puede lograr la regulación de la temperatura ajustando automáticamente la velocidad del ventilador a través del convertidor de frecuencia, solucionando el problema de calidad del producto. Además, el convertidor de frecuencia puede lograr fácilmente un arranque del ventilador a baja-frecuencia y-velocidad, lo que reduce el desgaste entre la correa de transmisión y los cojinetes, extiende la vida útil del equipo y ahorra un 40 % en energía.
Lograr un arranque suave del motor.
El arranque brusco del motor no sólo causa un impacto severo en la red eléctrica sino que también requiere una capacidad excesiva de la red eléctrica. La gran corriente y vibración generadas durante el arranque causan daños importantes a los deflectores y válvulas, lo que es extremadamente perjudicial para la vida útil de los equipos y tuberías. Sin embargo, con el uso de un convertidor de frecuencia, la función de arranque suave permite que la corriente de arranque varíe desde cero, sin que el valor máximo supere la corriente nominal, reduciendo el impacto en la red eléctrica y los requisitos de capacidad de suministro de energía, extendiendo la vida útil de los equipos y válvulas, y ahorrando en costos de mantenimiento de los equipos.