Control de múltiples motores con un VFD: Optimización y Eficiencia Energética en la Industria
En el vertiginoso mundo de la automatización industrial, la eficiencia y el control preciso son más importantes que nunca. ¿Te has preguntado cómo las empresas logran manejar múltiples motores sin complicaciones y con un consumo energético óptimo? La respuesta se encuentra en los Variadores de Frecuencia (VFD, por sus siglas en inglés), una tecnología que permite no solo el control individual de motores, sino también la integración de varios de ellos en un solo sistema cohesivo. En este artículo, descubrirás cómo los VFD transforman la gestión de múltiplos motores, mejorando la productividad y reduciendo costos operativos, todo mientras cuidas del medio ambiente. ¡Acompáñanos en este viaje hacia una mayor eficiencia y descubre el futuro del control industrial!
¿Alguna vez has imaginado tener el control total de múltiples motores con tan solo un dispositivo? En este artículo te contaremos cómo es posible hacerlo gracias al uso de un VFD (Variable Frequency Drive, por sus siglas en inglés). Descubre cómo esta increíble tecnología puede revolucionar tu manera de controlar motores y optimizar su rendimiento al máximo. ¡No te lo pierdas!
Ventajas de usar un VFD para controlar múltiples motores
- Ahorra dinero, porque el costo de un VFD de mayor tamaño es menor que el de muchos VFD más pequeños.
- Corte el tamaño del gabinete
- Una unidad grande ocupará un espacio más pequeño que varios VFD más pequeños
- Reducir la complejidad del circuito de control y potencia
- Reducir el costo de diseño
- Reducir el requisito de almacenamiento de inventario
- Ajuste de parámetros sencillo
Dimensionamiento de VFD para motores múltiples funcionamiento con un variador de frecuencia
La selección del VFD es muy importante cuando manejamos más motores de números a través de VFD. La capacidad del VFD es de suma importancia durante la selección.
La clasificación KW del VFD debe ser el 110 % de la carga impulsada. Si la potencia del equipo accionado es de 100 KW, el VFD debe ser de 110 KW o superior. Conectamos dos motores o más motores al inversor VFD para hacer funcionar los motores en la misma dirección.
Control de múltiples motores con un VFD
>La carga total de todos los motores debe ser algo menor que la clasificación de KW del VFD. Si hay dos motores de 30 KW conectados al VFD, entonces la clasificación del variador debe ser =1.1(30+30)=66 KW. Por lo tanto, el VFD de 70 KW es adecuado para la aplicación.
Los motores conectados a la salida del VFD deben tener la misma clasificación y la misma velocidad sincrónica. Si ambos motores funcionan en la misma dirección, entonces los motores aceleran con la misma velocidad produciendo el par aditivo para la carga impulsada.
Podemos conectar múltiples motores a un VFD, hasta que la capacidad de los motores no exceda la capacidad del inversor. Sin embargo, todos los motores deben arrancar simultáneamente para tener un tamaño más pequeño del VFD. Si los motores no funcionaron simultáneamente, el tamaño del VFD será mayor.
¿Dónde se usa el VFD único para múltiples motores?
Usamos varios motores para impulsar la carga común a la misma velocidad. Ejemplos de accionamientos gemelos son los vibrómetros, los elevadores de cangilones y las prensas de rodillos. En este caso, ambos motores comparten la carga a la misma velocidad.
¿Los factores clave para controlar múltiples motores con un VFD?
Cuando los motores funcionan con VFD común, se debe realizar la siguiente parametrización en VFD.
- La unidad VFD debe funcionar en modo voltios/Hz (V/f). En este caso no es posible el control de vectores. Cada motor funcionará a la misma velocidad, lo que hace que esta configuración sea ideal para aplicaciones de bombas y ventiladores.
- La clasificación actual del VFD debe ser igual a la suma de la clasificación actual de todos los motores.
- En el caso de accionar varios motores con un solo VFD, no es posible el ajuste automático. Por lo tanto, no realice el autoajuste.
- El motor individual debe tener una protección separada contra sobrecarga y cortocircuito para proteger el motor y el variador. En caso de disparo del motor por sobrecarga, el relé de sobrecarga disparará el VFD.
Protección contra sobrecarga en aplicaciones de motores múltiples con VFD
En este tipo de operación, se requiere una protección de sobrecarga del motor individual en el lado de la carga. El VFD puede detectar la corriente total, pero no puede detectar la corriente del motor individual. Por lo tanto, el VFD no puede proporcionar protección contra sobrecargas. Para brindar protección contra sobrecarga a los motores, podemos proporcionar lo siguiente;
- Relé de sobrecarga electrónico: El relé electrónico es más preciso en la medida en que la corriente es sinusoidal. Sin embargo, el voltaje de salida del VFD no es sinusoidal perfecto y está algo distorsionado. Por lo tanto, los armónicos están presentes en el lado de carga del VFD. Es posible que el sensor de corriente del relé electrónico no lea la corriente con precisión y cause disparos molestos. Por lo tanto, el relé electrónico no se utiliza para la protección individual de motores.
- Disyuntor de protección del motor: El alto voltaje hasta 3 a 4 veces inducido debido al fenómeno de reflexión de onda estacionaria del VFD. Por lo tanto, los disyuntores de protección de circuito de motor estándar (MPCB) tampoco son adecuados para esta aplicación porque el alto voltaje puede dañar la bobina de disparo magnético de MPCB. Por lo tanto, MPCB no se utiliza para la protección individual de motores.
- Relé de sobrecarga térmica: El relé de sobrecarga térmica es el más adecuado para esta aplicación porque el relé no se ve afectado por la corriente armónica o por el alto voltaje inducido. El relé de carga térmica funciona según el principio de I2 Efecto de calentamiento R. Por lo tanto, el relé de sobrecarga térmica es el más adecuado para esta aplicación.
Por lo tanto, el motor individual debe tener su propia protección contra sobrecarga térmica. El relé de sobrecarga térmica se instala en el lado de carga del VFD para el motor individual. Los contactos de los relés de sobrecarga térmica están conectados en paralelo para proporcionar un contacto de disparo al variador VF. Por lo tanto, el VFD se disparará en caso de disparo por sobrecarga del motor.
Esquema de control de motores
Control de Múltiples Motores con un VFD: Optimización y Eficiencia Energética en la Industria
En el vertiginoso mundo de la automatización industrial, la eficiencia y el control preciso son más importantes que nunca. ¿Te has preguntado cómo las empresas logran manejar múltiples motores sin complicaciones y con un consumo energético óptimo? La respuesta se encuentra en los Variadores de Frecuencia (VFD, por sus siglas en inglés), una tecnología que permite no solo el control individual de motores, sino también la integración de varios de ellos en un solo sistema cohesivo.
¿Qué es un VFD?
Un variador de frecuencia es un dispositivo electrónico utilizado para controlar la velocidad de motores eléctricos al variar la frecuencia de alimentación. Esta capacidad de ajuste permite que las empresas optimicen sus operaciones, mejorando la productividad y reduciendo costos operativos. Para más información sobre su funcionamiento, puedes visitar este enlace.
Ventajas de Usar un VFD para Controlar Múltiples Motores
Utilizar un VFD para la operación de múltiples motores ofrece múltiples ventajas, tales como:
- Ahorro de costos: El costo de un VFD de mayor tamaño es menor que el de varios VFD más pequeños.
- Compactación: Una unidad grande ocupará un espacio significativamente menor que varios variadores pequeños.
- Menor complejidad: Se reduce la complejidad del circuito de control y potencia.
- Optimización de diseño: Disminuye el costo de diseño y el requisito de almacenamiento de inventario.
- Ajuste sencillo: Facilita el ajuste de parámetros en la operación.
Dimensionamiento de un VFD para Múltiples Motores
La selección del VFD es crítica al manejar varios motores. La clasificación del VFD debe ser al menos el 110% de la carga total impulsada. Por ejemplo, si tienes dos motores de 30 kW, necesitarás un VFD de por lo menos 66 kW (1.1 x (30+30)) para asegurar un funcionamiento eficiente sin sobrecargas.
Configuraciones y Parámetros Clave
Cuando los motores funcionan con un VFD común, es esencial realizar la siguiente parametrización:
- El VFD debe funcionar en modo voltios/Hz (V/f).
- La clasificación actual del VFD debe igualar la suma de la corriente de todos los motores.
- No se debe realizar ajuste automático.
- Cada motor debe contar con protección separada contra sobrecarga y cortocircuitos.
Protección Contra Sobrecarga
Cada motor requiere un sistema de protección contra sobrecarga independiente. Aunque el VFD puede detectar la corriente total, no puede identificar la corriente de motor individual. Es recomendable utilizar un relé de sobrecarga electrónico para proteger los motores conectados, dado que es más preciso en la medición.
Aplicaciones Comunes del VFD en Múltiples Motores
Los VFD se utilizan frecuentemente para aplicaciones como:
- Vibrómetros
- Elevadores de cangilones
- Prensas de rodillos
En estas configuraciones, todos los motores comparten la carga a la misma velocidad, asegurando una operación armónica.
Conclusión
El control de múltiples motores a través de un VFD representa una solución innovadora para maximizar la eficiencia y optimizar el rendimiento energético en diversas aplicaciones industriales. Implementar esta tecnología no solo reduce costos operativos, sino que también contribuye a un manejo más responsable de los recursos energéticos.
FAQs
¿Qué es un VFD y su función principal?
Un VFD (Variador de Frecuencia) es un dispositivo que controla la velocidad de un motor eléctrico mediante la modificación de la frecuencia de la alimentación eléctrica. Esto permite un ajuste más eficiente de la potencia y el rendimiento de los motores en diversas aplicaciones industriales.
¿Por qué es beneficioso utilizar un solo VFD para múltiples motores?
Utilizar un solo VFD para controlar múltiples motores puede ser más rentable al reducir costos de hardware, espacio y complejidad en la instalación. Además, se facilita el mantenimiento y la gestión del sistema eléctrico.
¿Cómo se dimensiona adecuadamente un VFD para múltiples motores?
Al dimensionar un VFD para múltiples motores, es fundamental que la capacidad total del VFD sea al menos un 10% mayor que la carga combinada de todos los motores. Esto asegura un margen de operación seguro y efectivo.
Para más información sobre variadores de frecuencia y su implementación, visita Tehos o Itztli.
Sidibe: ¡Totalmente de acuerdo, valdepeñas! Yo también tuve una experiencia similar con un VFD en mi proyecto de renovación en casa. Pude controlar la bomba de agua para el riego del jardín y la diferencia fue notable. Es realmente impresionante cómo un pequeño dispositivo puede cambiar tanto la dinámica de varios motores. Definitivamente vale la pena invertir en uno si tienes varios motores que manejar. ¡Gran artículo!
FloatingdaisyE: ¡Sí, sí! Me encanta lo que están diciendo. Yo también tuve una experiencia alucinante cuando instalé un VFD para mi compresora de aire. La facilidad de ajustar la velocidad en función de la tarea es espectacular. Antes me costaba un montón regular la presión y el flujo de aire, pero ahora es pan comido. Estoy totalmente de acuerdo en que es una inversión que vale la pena si trabajas con varios motores. ¡Qué gran artículo, de verdad!
¡Qué interesante artículo! La verdad es que siempre he tenido curiosidad sobre el control de motores con VFD. Una vez instalé uno en mi taller para controlar la velocidad de una sierra y fue una experiencia increíble. La precisión que te da es brutal y me ha facilitado un montón el trabajo. ¡Gracias por compartir esta información!