¿Qué es y cómo funciona un Variador de Frecuencia?

Un variador de frecuencia, también conocido como drivers de frecuencia ajustable (AFD) o variador de velocidad es un elemento que permite el control de la velocidad de giro de un motor de corriente alterna, modificando la frecuencia y la tensión de la línea de alimentación.

Con los variadores de frecuencia se consigue modificar la tensión de alimentación a través de la modulación de la frecuencia de la tensión de entrada al motor. Esta regulación se puede llevar a cabo durante el arranque y la parada del motor y durante el proceso de funcionamiento normal, ya sea en momentos de baja demanda o de alta exigencia del motor.

El variador de frecuencia es la solución eficaz para mejorar la eficiencia energética, reducir el consumo de energía y las emisiones de dióxido de carbono

La diferencia entre un arrancador suave y un variador de frecuencia es que, con los variadores o convertidores de frecuencia somos capaces de controlar la velocidad y sentido de giro del motor durante todo momento, mientras que con los arrancadores suaves solo podemos controlar los momentos de arranque y parada del motor.

¿Qué es un variador de frecuencia o variador de velocidad?

Un variador de frecuencia por definición es un regulador industrial que se encuentra situado eléctricamente entre la alimentación energética y el motor. La energía de la red pasa por el variador y la regula antes de que ésta llegue al motor, ajustando la frecuencia y la tensión en función de los requisitos del procedimiento.

Si actuamos sobre la frecuencia, variaremos la velocidad de giro de los motores, y en consecuencia, variará también el caudal, la presión, y la potencia eléctrica. Para ello, será necesario realizar la programación del variador de frecuencia según las características del motor asociado.

Funcionamiento de un variador de frecuencia

Para poder modificar la frecuencia de salida que alimenta los motores, los variadores de frecuencia monofásicos y trifásicos realizan 3 fases principales en su interior de transformación de la señal eléctrica:

1 FASE: Transformación de la señal de corriente alterna (CA) en corriente continua (DC)

El equipo se alimenta con un voltaje de corriente alterna (CA) que puede ser monofásico (fase y neutro) o trifásico (tres fases) en función del tipo de alimentación disponible. En esta primera fase, el convertidor de velocidad convierte esta CA en corriente continua (DC) gracias a un grupo de diodos. Este proceso es conocido como rectificado de una señal.

2 FASE: Filtrado de la corriente continua (DC)

Una vez transformada la corriente alterna en corriente continua, un banco o conjunto de condensadores internos filtran (suavizan) la señal continua, reduciendo así las variaciones en la señal rectificada. De esta forma se obtiene una onda mucho más limpia para su posterior tratamiento.

3 FASE: Inversión de la tensión continua a corriente alterna

La última etapa de conversión dentro de un variador de velocidad transforma la tensión continua filtrada en una señal trifásica cuadrada a través de un grupo de transistores (IGBT). Esta tensión cuadrada simula una señal trifásica usual que permite excitar las bobinas de los motores de inducción.

Modificando el tiempo en el que los IGBT están «encendidos» y transformando la señal, modificamos la frecuencia de salida y, por consiguiente, la velocidad del motor.

A más tiempo encendidos, mayor frecuencia y a menor tiempo encendidos, menor será la frecuencia y velocidad del motor.

Diagrama variador de frecuencia

¿Qué tipos de variadores de frecuencia hay?

En el mercado actual existen muchos tipos de variadores de frecuencia, en función de la tensión de alimentación, tipo y necesidades de cada aplicación. Como ejemplo, podemos encontrarnos:

EN FUNCIÓN DE LA TENSIÓN DE ENTRADA DEL VARIADOR:

  • Variadores de frecuencia monofásicos: Este tipo de variadores se alimentan con una tensión monofásica (fase y neutro) a 220-230V como la que tenemos en entornos domésticos.
  • Variadores de frecuencia trifásicos: Los convertidores trifásicos se alimentan con una tensión trifásica (tres fases), ya sea a 2230-230V como a 380-480V.
  • Variadores de frecuencia solares: Si se quiere realizar una instalación de bombeo o riego solar, hay variadores de frecuencia solares preparados para recibir la tensión continua de los paneles solares y transformarla en una tensión trifásica para alimentar la bomba de riego.
  • Variadores de frecuencia de entrada monofásica 220V a 380V trifásico: Este tipo de variadores es muy útil cuando se quiere alimentar un motor trifásico a 380V a partir de una monofásica doméstica.

EN FUNCIÓN DE LA APLICACIÓN:

  • Variadores estándar: Si la aplicación no es muy exigente, como puede ser ventilación, bombeo suave, puertas y barreras de acceso, etc. es posible usar casi cualquier marca y modelo de variador del mercado (siempre teniendo en cuenta la potencia y consumo de corriente).
  • Variadores para ascensores: Cuando hay que mover cargas pesadas o realizar un control muy fino en el transporte de material por cintas o cadenas, es posible adquirir variadores de frecuencia para ascensores, montacargas, cintas transportadoras, etc. Este tipo de equipos tienen una capacidad de sobrecarga superior al resto y se conocen como variadores de frecuencia de par constante.
  • Variadores para lavadoras industriales: Existen también variadores con una programación (firmware) específicos para procesos o maquinaria concreta como pueden ser las lavadoras industriales. Este tipo de equipos dedicados aumentan al máximo la capacidad de ahorro energético y control.

Nuestro catálogo de variadores de frecuencia en oferta

En nuestra tienda online Iguren.es puedes encontrar variadores de frecuencia de distintas marcas y modelos a precios increíbles. Entre todas nuestras marcas podrás encontrar:

Variador de frecuencia Commander C200 Control Techniques

Variadores Control Techniques

Los variadores de frecuencia de Control Techniques destacan por su eficiencia, bajo coste y gran modularidad. Disponen de variadores de frecuencia monofásicos y trifásicos, todos ellos de par constante. Familias estándar como los Commander C, para aplicaciones más exigentes como los Unidrive M o dedicados para asecnsores y montacargas como los E300.

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Variadores de frecuencia Mitsubishi

Variadores Mitsubishi Electric

Como uno de los mayores fabricantes mundiales en el campo de la automatización y el control industrial, Mitsubishi Electric dispone de variadores de frecuencia para casi cualquier aplicación. Desde los FR-D700 para aplicaciones más sencillas, hasta los Fr-A800 con PLC incorporado para aplicaciones más complejas.

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Variador de frecuencia Schneider Electric

Variadores Schneider Electric

Schneider Electric, líder mundial en la distribución de energía y automatización industrial dispone en su catálogo de variadores de frecuencia monofásicos y trifásicos para cualquier aplicación. Su familia de fariadores ALTIVAR cumple con los mayores estándares de calidad y eficiencia del mercado.

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Variadores de frecuencia Fuji Electric

Variadores Fuji Electric

Con una dilatada carrera en la electricidad y su transformación, los variadores de frecuencia Fuji Micro, Fuji Mini y Fuji Frenic Ace son una solución perfecta para aplicaciones sencillas y aplicaciones que requieran de cierto nivel de complejidad. Además, los Fuji Frenic Ace son variadores preparados para la alimentación con placas solares.

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8 comentarios en “¿Qué es y cómo funciona un Variador de Frecuencia?

  1. Pingback: VARIADORES DE FRECUENCIA Aplicaciones y usos | Iguren

    1. igurenes Autor

      Este proceso se realiza porque no es posible variar la frecuencia de la señal senoidal (AC) de entrada. Para poder variar la frecuencia de salida de la señal que va al motor, es necesaria una etapa inversora en el que el variador transforma una señal continua (DC) en señales cuadradas (simulando la señal AC) a través de la conmutación de los IGBTs.

  2. NESTOR GONZALEZ

    ESTOY TRABAJANDO EN UNNA PLANTA TERMO ELECTRICA, HAY MOTORES QUE TRABAJA CON VARIADORES DE FRECUENCIA, QUISIERA SABE COMO CAKCULAR LOS VARIADOR DE FRECUENCIA PARA UN MOTOR ELECTRICO DE 60HP

    1. Adrian

      Buenos días, Nestor:
      Para saber el variador de frecuencia necesario para tus motores, es necesario saber ciertos datos que se pueden encontrar en la placa de características del motor:

      • Tensión de alimentación del motor (230V-380V-600V)
      • Potencia (KW / CV o HP)
      • Consumo de corriente en A

      Si necesitas de más información acerca de la elección del variador de frecuencia adecuado, no dudes en ponerse en contacto con nosotros.
      Un saludo

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