Explicación de los variadores de frecuencia - Fundamentos del VFD - Bien Explicado !

Summary

En este video, el ingeniero Roberts explica el funcionamiento y las partes internas de un variador de frecuencia (VFD), un dispositivo utilizado para controlar la velocidad de los motores eléctricos mediante el ajuste de la frecuencia de la electricidad suministrada. A través de ejemplos de aplicaciones en sistemas HVAC, ventilación y refrigeración, se destaca cómo los VFDs mejoran la eficiencia energética. Además, el video aborda conceptos clave de la electricidad, como la corriente continua y alterna, y la diferencia entre sistemas monofásicos y trifásicos. Se hace especial énfasis en la seguridad al trabajar con electricidad.

Takeaways

• 😀 Los variadores de frecuencia (VF) se utilizan para controlar la velocidad de los motores eléctricos, lo que permite un ahorro significativo de energía en diversas aplicaciones industriales y residenciales.
• 😀 Un VF funciona modificando la frecuencia de la electricidad que alimenta el motor, lo que a su vez controla la velocidad de rotación del motor.
• 😀 El VF se utiliza principalmente en sistemas HVAC, compresores de refrigeración, bombas y ventiladores, ayudando a optimizar el rendimiento y reducir el consumo de energía.
• 😀 Es esencial comprender los fundamentos de la electricidad para entender cómo funcionan los VF, incluidos los conceptos de corriente continua (DC) y corriente alterna (AC).
• 😀 La corriente alterna (AC) tiene una dirección variable y se utiliza principalmente para alimentar motores en sistemas industriales y residenciales.
• 😀 Los sistemas de electricidad trifásica son más eficientes que los monofásicos, ya que distribuyen la energía de manera más uniforme y entregan más potencia.
• 😀 Un variador de frecuencia consta de tres componentes principales: el rectificador, el bus de DC y el inversor, que trabajan juntos para modificar la frecuencia y el voltaje de salida.
• 😀 El rectificador convierte la corriente alterna (AC) en corriente continua (DC), utilizando diodos que permiten el paso de corriente solo en una dirección.
• 😀 El bus de DC suaviza la corriente rectificada usando capacitores e inductores, asegurando que la salida sea constante y libre de ondulaciones.
• 😀 El inversor convierte la corriente DC de nuevo en corriente AC controlada, mediante la modulación por ancho de pulso (PWM), que permite ajustar la frecuencia y el voltaje de salida.
• 😀 Los VF son especialmente útiles en aplicaciones como sistemas de refrigeración, donde permiten que los compresores operen a diferentes velocidades según la demanda, mejorando la eficiencia energética.

Q & A

¿Qué es un variador de frecuencia (VF) y para qué se utiliza?

Un variador de frecuencia (VF) es un dispositivo que controla la velocidad de rotación de un motor de corriente alterna (AC) al variar la frecuencia de la electricidad que se suministra al motor. Se utiliza para mejorar el rendimiento de equipos como compresores, bombas y ventiladores, permitiendo un ahorro de energía significativo al ajustar la velocidad de operación de los motores según la demanda.

¿Por qué se considera que la electricidad de corriente alterna (AC) es más eficiente que la de corriente continua (DC)?

La electricidad de corriente alterna (AC) es más eficiente para la transmisión a larga distancia porque su voltaje puede ser fácilmente transformado mediante transformadores, lo que reduce las pérdidas de energía. Además, la AC se utiliza para alimentar motores de corriente alterna, comunes en muchas aplicaciones industriales y de climatización.

¿Qué diferencias existen entre la electricidad monofásica y trifásica?

La electricidad monofásica se utiliza en la mayoría de los hogares y tiene una sola fase, lo que significa que la corriente fluye en una sola onda. Por otro lado, la electricidad trifásica se utiliza en aplicaciones industriales y comerciales y tiene tres fases que están desplazadas 120 grados entre sí, lo que permite una distribución de energía más constante y eficiente.

¿Cómo afecta el control de frecuencia en los sistemas de climatización y ventilación?

El control de frecuencia en sistemas de climatización y ventilación, como los compresores y ventiladores, permite ajustar la velocidad de operación en función de la demanda de refrigeración o ventilación, lo que reduce el consumo de energía y mejora la eficiencia del sistema, en comparación con sistemas de velocidad fija.

¿Qué función cumple el rectificador en un variador de frecuencia?

El rectificador en un variador de frecuencia convierte la corriente alterna (AC) trifásica en corriente continua (DC) mediante diodos. Estos diodos permiten que la electricidad fluya en una sola dirección, evitando el regreso de los electrones y creando una forma de onda de corriente continua, que luego se filtra para suavizar las fluctuaciones.

¿Qué es la modulación de ancho de pulso (PWM) y cómo se utiliza en un inversor?

La modulación de ancho de pulso (PWM) es una técnica utilizada para controlar la cantidad de energía que fluye hacia el motor al abrir y cerrar los interruptores del inversor a diferentes velocidades y duraciones. Esto permite simular una onda sinusoidal y controlar tanto la frecuencia como el voltaje de salida para ajustar la velocidad del motor.

¿Cómo se controla la velocidad de rotación del motor con un variador de frecuencia?

La velocidad de rotación del motor se controla al variar la frecuencia de la corriente alterna suministrada al motor. Al ajustar la frecuencia, se puede aumentar o disminuir la velocidad de rotación del motor, lo que mejora la eficiencia energética y el control del proceso.

¿Cuáles son las ventajas de usar un variador de frecuencia en lugar de un motor de velocidad fija?

Usar un variador de frecuencia en lugar de un motor de velocidad fija permite un control más preciso de la velocidad, reduce las corrientes de entrada al arrancar el motor, mejora el rendimiento energético y ajusta la operación según la demanda, lo que conduce a un ahorro significativo de energía y costos operativos.

¿Qué es un inversor en el contexto de un variador de frecuencia y cómo funciona?

El inversor en un variador de frecuencia es un componente que convierte la corriente continua (DC) en corriente alterna (AC) trifásica mediante el uso de interruptores electrónicos (IGBT). Estos interruptores abren y cierran en secuencia para controlar la dirección y duración del flujo de corriente, permitiendo así la creación de una onda de corriente alterna variable que controla la velocidad del motor.

¿Qué riesgos implica trabajar con electricidad en sistemas de variadores de frecuencia?

Trabajar con electricidad en sistemas de variadores de frecuencia puede ser peligroso debido a las altas tensiones y corrientes involucradas. Es importante contar con la capacitación adecuada y ser competente para realizar cualquier trabajo eléctrico, ya que la electricidad es peligrosa y puede ser fatal si no se manejan adecuadamente los equipos.