Aplicación de la tecnología de conmutación entre frecuencia variable y frecuencia industrial
2020-04-10
Con el constante desarrollo de la tecnología de la electrónica de potencia, las aplicaciones de los variadores de frecuencia se han extendido cada vez más. Desde grandes empresas industriales y mineras hasta pequeños talleres familiares, los variadores de frecuencia están prácticamente presentes en todas partes. Sin embargo, en ciertas situaciones, cuando las tecnologías de proceso son básicamente idénticas y las cargas son del mismo tipo—como en bombas o ventiladores—un solo equipo no basta para cumplir con los requisitos del proceso; es necesario poner en marcha varios equipos simultáneamente. Para ahorrar inversiones, la mayoría de los fabricantes optan por configuraciones de «uno a varios», tales como «uno a dos», «uno a tres» o «uno a cuatro». En primer lugar, el variador acciona un único sistema; cuando este alcanza su velocidad máxima pero las condiciones de proceso aún no cumplen los requisitos, el sistema en funcionamiento pasa a operar a frecuencia industrial, mientras que el variador comienza a accionar otro sistema, y así sucesivamente, pasando a activar el segundo, luego el tercero, hasta lograr finalmente satisfacer plenamente las exigencias del proceso en el lugar de instalación. Esta es precisamente la situación conocida como «uno a varios».
Sin embargo, en la aplicación se ha encontrado un problema: cuando la frecuencia variable alcanza su máxima frecuencia y se realiza la conmutación a la frecuencia de red, en ocasiones la conmutación se realiza sin problemas y con una corriente muy baja; pero otras veces, la corriente de conmutación es considerablemente mayor, llegando a ser varias veces superior a la corriente nominal, lo que incluso puede provocar la desconexión de la red eléctrica y impedir el funcionamiento normal. ¿A qué se debe exactamente esto?
Tras numerosas pruebas y estudios, se descubrió que, en el momento en que un motor pasa de funcionar con variador de frecuencia a funcionar a la frecuencia industrial, debido a la diferencia de fase entre la salida del variador y la frecuencia industrial, se genera una corriente de impacto superior a dos veces la corriente nominal del motor. Esta corriente de gran intensidad y par elevado puede causar daños al equipo. Por ello, Powtran Technology, teniendo en cuenta las necesidades específicas del lugar de instalación, desarrolló una placa de conmutación entre variador y frecuencia industrial junto con una plataforma de software correspondiente, solucionando así este problema y aplicándolo con éxito en prácticas de ingeniería, obteniendo excelentes resultados. La corriente de conmutación se mantiene básicamente dentro del 1,5 veces la corriente nominal, cumpliendo así los requisitos del usuario y logrando una conmutación sin perturbaciones.
La aplicación exitosa de esta tecnología de conmutación suave proporciona una plataforma ideal para realizar conmutaciones sin interrupciones entre frecuencias variables y frecuencia industrial, e incluso entre frecuencia industrial y frecuencia variable, en motores de alta potencia. Actualmente, la «tecnología de conversión entre frecuencia variable y frecuencia industrial de Powtran Technology, junto con la serie de variadores PI500», se utiliza con bastante frecuencia en sectores como el suministro de agua y la climatización. Para más detalles sobre sus aplicaciones, puede consultarse casos como «Caso de control industrial: Aplicación exitosa del variador PI500 en el sector del agua potable» y «Aplicación del variador PI500 de Powtran Technology en sistemas de aire acondicionado central».
Actualmente, las cargas de bombas y ventiladores representan el 70% del consumo total de energía de los motores. La aplicación de variadores de frecuencia en estas cargas tiene como objetivo principal el ahorro energético; además, permite mejorar la precisión del control, realizar arranques suaves para los motores, prolongar la vida útil de bombas y ventiladores y reducir los costos de mantenimiento.
A continuación se presentan las principales aplicaciones de las cargas de bombas:
Regulación por frecuencia variable de bombas de agua de presión constante para residentes y empresas y organizaciones.
Bomba de enfriamiento para congeladores de productos
Bomba de circulación para agua fría y agua de enfriamiento del aire acondicionado central
Bombas de vertido para industrias como la química, el papel, la refinación de petróleo, etc., bombas de suministro de agua, bombas químicas, bombas de aceite, etc.
Bombas de inyección de agua, bombas de lodo y bombas sumergibles para campos petroleros, entre otras.
Bomba de lodo para la industria metalúrgica
Bombas de circulación y bombas de rellenado para la industria de calderas
Bomba de lodos para la industria del lavado de carbón
Bomba de agua/bomba de aguas residuales para obras municipales
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