¿Cuál es la diferencia entre el arrancador suave y el VFD?

¿Cuál es la mejor opción para controlar tus motores eléctricos? En este artículo vamos a desvelar la diferencia entre dos tecnologías ampliamente utilizadas en la industria: el arrancador suave y el VFD. Ambos tienen ventajas y desventajas, pero ¿cuál es la más adecuada para tu aplicación? Sigue leyendo para descubrirlo y tomar la mejor decisión para tu negocio.

La principal diferencia entre VFD y Soft Starter es que un VFD puede aumentar o disminuir la velocidad del motor, mientras que un arrancador suave solo controla el arranque y parada suaves de ese motor. Lo suave inicio es un dispositivo electrónico utilizado para arrancar y parar el motor de inducción sin problemas. El arrancador suave es un tipo de arrancador de voltaje reducido. El arrancador suave arranca y detiene un motor de inducción sin sacudidas. Un motor de inducción toma una corriente alta de aproximadamente 5 a 7 veces la corriente de su corriente de carga completa cuando arrancamos el motor a través de un arrancador directo en línea (DOL).

Al principio, el motor genera un gran par. Como resultado, el motor crea una tensión electromecánica en el sistema de potencia. Además de esto, también crea tensión mecánica en el motor y el equipo accionado. Incluso si alimentamos el 58,7 % de la tensión de línea a través del arrancador estrella-triángulo, el motor toma una corriente alta. Aunque la corriente en el arranque estrella-triángulo es menor que la corriente en el arranque DOL, aún así la corriente es alta.


Desventajas del arrancador DOL o estrella delta en comparación con el arrancador suave

  1. La alta corriente de arranque provoca estrés eléctrico y mecánico en el sistema de potencia.
  2. La alta corriente de arranque provoca tensión mecánica en el motor y el equipo mecánico accionado

A diferencia del arrancador DOL y Star-Delta, el arrancador suave aumenta el voltaje de salida gradualmente al inicio. El aumento gradual de la tensión limita la corriente y el par de arranque elevados. Por lo tanto, el equipo accionado no experimenta estrés mecánico.

De manera similar, durante la parada del motor, el arrancador suave reduce el voltaje gradualmente en forma de rampa descendente. Esto da como resultado que el equipo accionado se detenga suavemente.


Ventajas del arrancador suave en comparación con DOL Starter

  1. Reducción de la tensión mecánica en el motor y el equipo accionado
  2. Reducción de la tensión electromecánica en el sistema de potencia.
  3. Mayor vida útil del equipo.

El arrancador suave es el más adecuado para el arranque y la parada sin sacudidas del motor de inducción. Sin embargo, no podemos utilizar el arrancador suave para regular la velocidad del motor de inducción. Por otro lado, VFD se utiliza para controlar la velocidad del motor desde cero hasta su velocidad base. Esta es la principal diferencia entre el arrancador suave y el VFD.

Desventajas del arrancador suave en comparación con VFD

El arrancador suave es adecuado para el arranque y la parada sin sacudidas de un motor de inducción, sin embargo, no podemos usarlo para controlar la velocidad del motor.

Comprendamos el principio de funcionamiento del arrancador suave y el VFD para comprender la diferencia entre el arrancador suave y el VFD.

Principio de funcionamiento del arrancador suave

Primero discutiremos el funcionamiento del arrancador suave para tener una mejor comprensión. Esto facilitará la comprensión sobre cuál es la diferencia entre un arrancador suave y un VFD. El diagrama de potencia del arrancador suave es el siguiente. El arrancador suave tiene el SCR antiparalelo en cada fase.

¿Cuál es la diferencia entre el arrancador suave y el VFD?
Diagrama de potencia del arrancador suave

Podemos controlar el voltaje de salida de cada fase variando el ángulo de disparo de los rectificadores controlados por silicio (SCR). El voltaje de salida aumenta con una disminución en el ángulo de disparo.

¿Cuál es la diferencia entre el arrancador suave y el VFD?
Voltaje de salida Vs Ángulo de disparo

Cuando alcanza el voltaje de línea completo, el controlador de arranque suave enciende el contactor de derivación. Como resultado, el motor obtiene un voltaje sinusoidal puro. De nuevo, en el momento de la parada, el controlador de arranque suave cambia el sistema del contactor de marcha (contactor de derivación) al modo de arranque suave para una parada suave del motor.

El arrancador suave controla solo el voltaje, la frecuencia no cambia con el cambio de voltaje.

Desventajas del arrancador suave

El arrancador suave se utiliza cuando no se requiere el control de velocidad de un motor de inducción. El arrancador suave no mantiene la relación v/f constante y, por lo tanto, el flujo es menor que la capacidad de flujo nominal del motor. La capacidad de entrega de par del motor depende del flujo. Por lo tanto, el arrancador suave no es adecuado para aquellas aplicaciones que exigen un par de arranque más alto.

Los arrancadores suaves se utilizan para los motores que casi arrancan sin carga (el equipo acoplado exige un par muy bajo al arrancar) Ejemplo: compresor de aire. En otras palabras, no es posible conducir tLas cargas que exigen un mayor par de arranque.

Concepto erróneo general sobre el arrancador suave

Alguien cree que si hacemos funcionar el motor a través de un arrancador suave, el motor consume menos corriente de arranque y el equipo accionado funciona sin problemas y sin tirones. Sin embargo, la corriente de arranque depende del tipo de carga impulsada por el arrancador suave. La entrega de par de arranque del motor con un arrancador suave es muy baja que su capacidad nominal. El motor consume una gran corriente para el arranque de cargas de alta inercia. Además, el motor produce un par de arranque muy bajo. Bajo esta condición, el motor puede detenerse.

Por lo tanto, antes de seleccionar el arrancador suave para el motor, debemos verificar las características de velocidad-par del equipo accionado.

Unidad de frecuencia variable (VFD)

Usamos VFD para:

  • Control de velocidad del motor de inducción
  • Arranque y parada sin sacudidas del motor de inducción

La velocidad de un motor de inducción es proporcional a la frecuencia y al número de polos. Podemos calcular la velocidad de un motor de inducción usando la siguiente fórmula.

¿Cuál es la diferencia entre el arrancador suave y el VFD?

El flujo del motor es proporcional a la relación de voltaje y frecuencia. Por lo tanto, para mantener el flujo constante en el motor junto con el control de velocidad, el VFD mantiene constante la relación V/f. El inversor PWM mantiene constante la relación V/f al aumentar o disminuir simultáneamente la frecuencia y el voltaje. Mientras que el arrancador suave no mantiene la relación V/f constante y el flujo en el motor no es constante. Esta es una de las principales diferencias entre el arrancador suave y el VFD.

Diagrama de bloques de VFD

¿Cuál es la diferencia entre el arrancador suave y el VFD?

El VFD tiene tres secciones principales.

  1. Sección del convertidor
  2. Autobús CC
  3. Sección del inversor

Sección del convertidor

La sección del convertidor o rectificador tiene seis diodos. Los diodos rectifican el voltaje de CA en voltaje de CC. La magnitud del voltaje de CC es;

V CC = 1,35 X Vrms

Autobús CC

El voltaje rectificado contiene ondas. El banco de condensadores filtra los componentes de CA y produce un voltaje de CC sin fluctuaciones.

Sección del inversor

El inversor convierte el voltaje de CC en CA a través del proceso PWM. El inversor controla tanto la frecuencia como el voltaje simultáneamente para mantener constante la relación v/f.


Resumen: diferencia principal entre el arrancador suave y el VFD

  • El arrancador suave controla solo el voltaje, la frecuencia siempre permanece sin cambios. variador de frecuencia cambia el voltaje y la frecuencia simultáneamente para mantener el flujo constante en la longitud del entrehierro del estator. Esta es la principal diferencia técnica entre el arrancador suave y el VFD.
  • Usamos arranque suave para arranques y paradas suaves del motor. El VFD también arranca y detiene suavemente el motor. El objetivo principal del VFD es controlar la velocidad del motor junto con el ahorro de energía y el control del proceso sin problemas. Podemos lograr un tremendo ahorro de energía en aplicaciones de ventiladores y bombas con el uso de VFD porque la energía consumida por las bombas y los ventiladores es proporcional a la velocidad cúbica.
  • El arrancador suave es más barato que variador de frecuencia.
  • Un arranque suave es adecuado para equipos que exigen un par de arranque bajo. Contrariamente a esto, el motor impulsado por variador de frecuencia puede entregar el par de arranque nominal, e incluso más que el par nominal durante un tiempo definido al habilitar la función de refuerzo de par de variador de frecuencia
  • Arranque suave inyecta armónicos en el sistema en el momento de la aceleración del motor solamente. Después de alcanzar la velocidad base, el arrancador suave enciende el contratista de derivación y, por lo tanto, el motor obtiene un suministro sinusoidal más limpio. variador de frecuencia permanece continuamente en el circuito y, como resultado, inyecta armónicos en el sistema. Además, el motor obtiene una onda PWM que no es el suministro sinusoidal puro. Los armónicos afectan el rendimiento del motor de muchas maneras.

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