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Un variador de frecuencia (VFD) es un sofisticado sistema de control de motores. Un VFD controla la velocidad de un motor eléctrico variando el voltaje y la frecuencia que se suministra al motor. Un sistema VFD puede reemplazar los controles mecánicos comunes en sistemas como válvulas en bombas o rejillas para ventiladores. Cuando esté en funcionamiento, un VFD solo enviará la energía necesaria al motor para cumplir con los requisitos en tiempo real del sistema. El VFD ajustará la salida del motor para que coincida con los cambios en los requisitos del sistema. Los variadores se pueden utilizar como convertidores de fase, convirtiendo la entrada monofásica en salida del inversor trifásico.
Ventaja del VFD
Ahorros de energía
El ahorro de energía es un beneficio importante del VFD porque el equipo funciona de acuerdo con los requisitos de carga. Supongamos que un motor de soplador de CA funciona según la temperatura. Si la temperatura es alta, el soplador se moverá a rpm normales; si la temperatura es baja, el soplador se moverá lentamente. La velocidad del ventilador está controlada por VFD según la temperatura.
Proteccion
El VFD también proporciona protección contra sobrecarga, sobretensión y pérdida de fase. Este tipo de falla hace que el VFD detenga inmediatamente el suministro de energía.
Mejora de la vida mecánica.
El motor arranca y se detiene suavemente sin tirones, por lo que no hay tensión mecánica disponible. La vida útil de todas las piezas mecánicas aumenta, como cojinetes, casquillos, etc.
Fácil instalación
El VFD es un fabricante de forma preprogramada, por lo que requiere un cableado mínimo. Debido al cableado mínimo, el proceso de instalación es muy sencillo.
Bajo mantenimiento
Gracias al buen funcionamiento de los sopladores o motores, se mejora la vida útil de las piezas mecánicas, el aislamiento de los devanados y los cables. La vida útil de las piezas aumentará y el mantenimiento del equipo disminuirá.
Arranque suave
Cuando el motor arranca, consume mucha corriente y se detiene con sacudidas. El VFD también funciona como arrancador suave, como arranque y parada de motor suavemente, sin sacudidas ni sobrecorriente.
Inversor de fuente de voltaje (VSI):VSI es el tipo más común, donde el voltaje de CC permanece constante y la frecuencia de salida varía cambiando el ancho del pulso.
Inversor de fuente de corriente (CSI):En CSI, la corriente de salida permanece constante y la frecuencia se controla cambiando el ancho del pulso.
Modulación de ancho de pulso (PWM) VFD:Los VFD PWM son los más frecuentes y utilizan pulsos de alta frecuencia para controlar la velocidad y el voltaje del motor.
Convertidor de matriz VFD:Estos VFD avanzados utilizan una matriz de interruptores semiconductores para convertir directamente la alimentación de CA a la frecuencia y voltaje deseados.
La aplicación que estás ejecutando requiere un control preciso:
Si es necesario un control suave y continuo para su aplicación, o si necesita que varios motores funcionen en sincronización, un VFD puede lograrlo. Los VFD incluso tienen una funcionalidad dedicada para controlar bombas, ventiladores y compresores.
Su aplicación contiene una carga variable:
Esto tiende a ocurrir con regularidad en las aplicaciones de climatización y bombeo. Los VFD son capaces de hacer funcionar motores a velocidad reducida, lo que a su vez puede ahorrar una tonelada de energía.
Su aplicación implica arranques y paradas regulares, como es el caso de algunos transportadores.
Aplicaciones:
Los VFD pueden funcionar como arrancadores suaves y pueden aumentar gradualmente sus motores hasta la velocidad deseada. Cuando se trata de energía de línea, los motores generalmente arrancan a máxima velocidad, lo que puede provocar tensión mecánica y otros problemas.
Su motor está funcionando a máxima velocidad con salida acelerada:
Limitar la potencia de su motor es en realidad un desperdicio increíble, por lo que se recomienda encarecidamente utilizar una unidad en este escenario, ya que ayudará a ahorrar costos y energía de manera significativa.
¿Por qué los VFD son ideales para aplicaciones de bombeo?
Los paneles de control VFD (también conocidos como variadores de CA, inversores o variadores de velocidad) son dispositivos de motor que se utilizan para controlar la velocidad y el par del motor de CA, que se logran cambiando el voltaje y la frecuencia de entrada en los sistemas eléctricos. Estos VFD se pueden usar tanto en sistemas pequeños como grandes. Sin embargo, se utilizan más comúnmente en máquinas más grandes, como compresores, transportadores y aplicaciones de perforación y bombeo.
Dicho esto, el panel del sistema de bomba VFD se utiliza para regular y controlar el motor eléctrico y la velocidad de la bomba de alimentación, lo que hace que las aplicaciones de bombeo sean una de las aplicaciones más populares y apropiadas donde se utilizan VFD. Pero, ¿por qué los paneles VFD son una buena opción para aplicaciones de bombeo? ?Existen muchas razones por las cuales los VFD son la mejor opción para aplicaciones de bombeo.incluyendo lo siguiente:
● Inicio/parada sencillos
● Velocidad ajustable
● Alto factor de potencia
● Conserva energía
● Control visual
Explorando los componentes principales de las unidades VFD
Hay cuatro componentes principales en los variadores VFD: el rectificador, el circuito intermedio, el inversor y la unidad de control.
Rectificador
El rectificador cambia la corriente alterna entrante (CA) a corriente continua (CC).
circuito intermedio
El suministro de CC viaja a través de este circuito utilizando condensadores e inductores juntos.
Inversor
El inversor convierte el suministro de CC del circuito intermedio en corriente alterna (CA).
Unidad de control
Este es esencialmente el corazón del VFD, que monitorea todas las operaciones.
5 pasos para solucionar problemas de un VFD
Inspeccionar por daños físicos
Mire para ver si hay señales de que el humo mágico no se ha liberado. Inspeccione el dispositivo y su área circundante para asegurarse de que no haya signos de hollín que indiquen una falla del dispositivo eléctrico. Si hay señales de que algo se ha quemado, corte la energía entrante y avise a las autoridades que se debe instalar un reemplazo.
Verificar la energía entrante
Hay una fuente de energía alimentando el VFD y ahora es el momento de verificar que nada haya interrumpido este suministro. Es importante verificar elementos como fusibles, disyuntores y seccionadores aguas arriba para asegurarse de que estén intactos y listos para funcionar. Se deben utilizar medidores apropiados y nunca realizar pruebas sin la capacitación adecuada y sin cumplir con las políticas de seguridad de su empresa. Para obtener recursos adicionales sobre cómo probar equipos de distribución eléctrica, los recursos que se encuentran aquí pueden resultar útiles.
Validar códigos de falla
Los códigos de falla son una excelente manera de saber qué experimentó la unidad y qué problemas causó. Si bien varían de un fabricante a otro, existen algunas fallas principales que pueden indicar los problemas subyacentes que está experimentando. Las fallas principales son:
● Sobretensión –El bus de CC mide un voltaje superior al que debería ser
● Sobrecorriente –La corriente del motor excede el fla aceptable de la placa de identificación del motor.
● Sobretemperatura –el variador/motor se sobrecalienta
● Sobrecarga del motor –El motor funciona a niveles más altos que los diseñados durante períodos de tiempo prolongados.
● Falla a tierra –algo que hace que el VFD conduzca a tierra
● Subtensión –No se está suministrando el voltaje adecuado para cargar el bus de CC.
Las fallas pueden proporcionar una gran comprensión de lo que ocurrió y las acciones correctivas a tomar en el futuro. Muchos VFD tendrán un historial de fallas y ese es un excelente lugar para comenzar el proceso de ingeniería inversa de lo que ocurrió.
Verifique las señales de referencia de funcionamiento y frecuencia.
Sin la presencia de un comando de ejecución, el VFD no funcionará. Si bien esto parece bastante simple, hay muchos técnicos que pasaron demasiado tiempo yendo por el camino equivocado para descubrir más tarde que el VFD no estaba recibiendo el comando de ejecución adecuado. Junto con esa entrada debe haber una señal de referencia de frecuencia para indicarle al VFD qué salida debe proporcionar. Un excelente consejo para la resolución de problemas es cambiar la unidad de remota a local e intentar ejecutarla manualmente. Tenga en cuenta que al hacer esto el motor podría funcionar, por lo que debe prestar mucha atención a la carga que se está impulsando para garantizar operaciones seguras. Si esto hace que el VFD funcione, puede aislar su solución de problemas adicional a estas fuentes una vez que haya identificado la raíz del problema.
Asegúrese de que los circuitos de parada estén satisfechos
Todos los circuitos de seguridad deben estar cerrados para garantizar que se cumpla el circuito de control. Esto incluye elementos como sensores de desconexión de par segura, sensores térmicos y otros interruptores de seguridad que impiden que el variador funcione para aumentar la seguridad general. Si uno de estos elementos se ha abierto, el circuito funciona según lo diseñado y eso impedirá que funcione el VFD.
Control de velocidad:La función principal de un VFD es ajustar la velocidad de un motor eléctrico, asegurando que funcione a la velocidad óptima para una aplicación determinada.
Ahorros de energía:Los VFD permiten ahorrar energía al reducir la velocidad del motor cuando no se necesita toda la potencia, lo que lleva a una reducción del consumo de energía.
Arranque y parada suaves:Los VFD ofrecen una suave aceleración y desaceleración de los motores, evitando el estrés mecánico y el desgaste durante el arranque y el apagado.
Control de procesos:Los VFD mejoran el control del proceso al permitir un ajuste preciso de la velocidad del motor, lo que contribuye a mejorar la calidad y consistencia del producto.
¿Cuáles son las razones para utilizar VFD en la industria?
El ajuste de la velocidad del motor mediante variadores de frecuencia (VFD) ofrece una variedad de beneficios y aplicaciones. Los VFD proporcionan una solución sofisticada para controlar la velocidad de los motores eléctricos y ofrecen una gran cantidad de ventajas en diversas industrias.
Eficiencia energética y ahorro de costes:Una de las principales motivaciones para utilizar VFD es la eficiencia energética. Al ajustar la velocidad del motor para que coincida con los requisitos de carga, los variadores de frecuencia evitan que los motores funcionen a máxima velocidad incluso cuando se necesita menos energía. Esto conduce a importantes ahorros de energía y costos operativos reducidos.
Hibridación y conversión de energía:En aplicaciones de vehículos híbridos y eléctricos, el VFD desempeña un papel crucial en la conversión de energía entre los paquetes de baterías y la transmisión. Al ajustar la frecuencia del voltaje suministrado al motor, el VFD permite transiciones suaves entre diferentes fuentes de energía.
Coincidencia de requisitos del proceso:Diferentes procesos exigen diferentes velocidades. Los VFD permiten que los motores funcionen a la velocidad óptima requerida por el proceso, lo que garantiza que la maquinaria funcione de manera eficiente y se mantenga la calidad del producto.
Coincidencia de par y potencia:Algunas aplicaciones requieren torsión o entrega de potencia ajustables. Los VFD permiten un control preciso sobre estos parámetros, lo que los hace adecuados para aplicaciones como transportadores, grúas y bombas.
Ambiente de trabajo mejorado:En los sistemas HVAC, el VFD puede regular las velocidades del ventilador y la bomba para mantener un ambiente de trabajo cómodo sin cambios repentinos de flujo de aire o presión.
Reducción de ruido:Hacer funcionar los motores a máxima velocidad puede provocar un ruido excesivo. Al controlar la velocidad del motor con variadores de frecuencia, se pueden reducir significativamente los niveles de ruido, lo que hace que el lugar de trabajo sea más silencioso y cómodo.
Reducción de tensiones mecánicas:Hacer funcionar los motores de forma continua a altas velocidades puede provocar desgaste y reducir su vida útil. Los VFD permiten una aceleración y desaceleración gradual, minimizando la tensión en los componentes mecánicos y extendiendo la vida operativa del motor.
Gestión de picos de demanda:Las industrias a menudo experimentan períodos de demanda máxima, lo que genera mayores costos de energía. El VFD se puede programar para limitar el consumo máximo desacelerando los motores durante estos períodos, evitando así cargos por demanda máxima.
Rendimiento optimizado del sistema:Los VFD ofrecen un control preciso sobre la velocidad y aceleración del motor, asegurando que los procesos se ejecuten sin problemas y evitando arranques o paradas repentinas que podrían interrumpir las operaciones.
Costes de mantenimiento reducidos:Al minimizar el estrés en los equipos y optimizar el rendimiento del motor, el VFD puede reducir los requisitos de mantenimiento y los costos asociados.
Eficiencia de espacio y tamaño:En algunos casos, el uso de un motor más pequeño con un variador de frecuencia puede lograr la misma salida que un motor más grande sin variador de frecuencia. Esto ahorra espacio y reduce los costos de equipo.
Frenado regenerativo:El VFD puede proporcionar capacidades de frenado regenerativo, convirtiendo la energía cinética nuevamente en energía eléctrica, que puede reutilizarse o disiparse.
Control y seguimiento remoto:Los VFD a menudo vienen con funciones de control avanzadas, que permiten ajustes remotos y monitoreo en tiempo real del rendimiento del motor, lo que los hace adecuados para diversas aplicaciones industriales.
Nuestra fábrica
Zhejiang Hertz Electric Co., Ltd., fundada en 2014, es una empresa de alta tecnología que se especializa en el desarrollo, fabricación, ventas y servicio posventa, y presta servicios a fabricantes de equipos de gama media y alta e integradores de sistemas de automatización industrial. Basándonos en equipos de producción de alta calidad y procesos de prueba rigurosos, proporcionaremos a los clientes productos como inversores de baja y media tensión, arrancadores suaves y sistemas y soluciones de servocontrol en industrias relacionadas.
La empresa defiende el concepto de "proporcionar a los usuarios los mejores productos y servicios" para atender a todos los clientes. En la actualidad, se utiliza principalmente en metalurgia, industria química, fabricación de papel, maquinaria y otras industrias.
Certificaciones
Preguntas más frecuentes
P: ¿Qué es VFD y su función?
P: ¿Qué hace un VFD por una bomba?
P: ¿Qué es un VFD en HVAC?
P: ¿Cómo funciona un VFD para principiantes?
P: ¿Por qué se necesita VFD?
P: ¿Por qué se necesita VFD para el motor?
P: ¿Cómo un VFD desacelera un motor?
P: ¿Puede un VFD ralentizar un motor?
P: ¿Necesito un VFD en la bomba?
P: ¿Un VFD convierte CA en CC?
P: ¿Se puede controlar la velocidad del motor sin un VFD?
P: ¿Cuántos motores puede controlar un VFD?
P: ¿Necesita un motor de arranque si tiene un VFD?
P: ¿Puede un VFD hacer que un motor sea más rápido?
P: ¿Puedo poner un VFD en cualquier motor?
P: ¿Es un VFD un arrancador de motor?
Somos conocidos como uno de los principales fabricantes y proveedores de VFD en China. Con abundante experiencia, le damos una calurosa bienvenida a la venta al por mayor de VFD de alta calidad aquí desde nuestra fábrica. Contactenos para mas detalles.
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