Variadores de velocidad y arrancadores suaves
En Europa hay unos 8.000 millones de motores eléctricos en funcionamiento, que consumen casi la mitad de la electricidad del continente. Los variadores de velocidad y los arrancadores suaves nos ayudan a reducir el consumo de energía de los motores eléctricos. ¿Pero cuáles son mejores, los variadores de velocidad o los arrancadores suaves?
¿Qué son los arrancadores suaves?
Los arrancadores suaves utilizan semiconductores para reducir temporalmente el voltaje en los terminales del motor. Esto permite la regulación de la corriente del motor para reducir los picos de corriente y limitar el par. Como bien indica el nombre, el arrancador suave hace que el motor arranque más lentamente al limitar el voltaje que llega al motor y un par bajo.
Además de reducir el consumo de energía, limita el pico de corriente inicial y reduce el impacto mecánico de arrancar el motor. A medida que el voltaje en los terminales del motor aumenta gradualmente, el arrancador suave producirá una aceleración más estable hasta que se alcance la velocidad máxima. Cuando una parada repentina puede causar problemas con el equipo de transmisión, el arrancador suave también puede proporcionar una rampa gradual para detener el motor.
¿Qué son los variadores de velocidad?
Como sugiere el nombre, un variador de velocidad es un dispositivo que puede cambiar la velocidad de funcionamiento de un motor eléctrico. Los variadores, pueden ajustar la velocidad del motor durante el arranque y parada y durante el funcionamiento.
El variador de velocidad convierte la fuente de alimentación de frecuencia variable de voltaje constante en la fuente de alimentación de frecuencia variable de voltaje variable para ajustar la velocidad del motor de inducción de CA. Los accionamientos de velocidad variable pueden ajustar el arranque, la parada y la aceleración, y el par dinámico durante el funcionamiento del motor.
¿Cuál elegir?
La elección entre arrancadores suaves o variadores de velocidad depende de la aplicación en la que se usen. Los arrancadores suaves son generalmente más pequeños y baratos que los variadores de velocidad, especialmente en aplicaciones de mayor potencia. Los accionamientos de velocidad variable contienen más componentes electrónicos para lograr los cambios de velocidad necesarios o beneficiosos para la aplicación. Sin embargo, incluso si el variador de velocidad es inicialmente más caro, también puede proporcionar importantes ahorros de energía, por lo tanto, teniendo en cuenta los costos operativos durante el ciclo de vida del equipo, tiene unas ventajas económicas significativas.
La regulación de velocidad es la principal ventaja de un variador de velocidad porque puede proporcionar un control constante sobre todo el rango de velocidad del motor, no solo al arrancar. Los variadores de velocidad también brindan características más flexibles que los arrancadores suaves, incluidos los datos de diagnóstico digital.
Aun así, es importante recordar que el costo inicial de un variador de velocidad puede ser de dos a tres veces mayor que el de un arrancador suave. Por lo tanto, si se requiere control o supervisión solo cuando se arranca y se detiene el motor, un arrancador suave puede ser una solución más económica.
Aplicación de los arrancadores suaves
El arrancador suave es muy adecuado para aplicaciones que requieren rampa de velocidad y ajuste de par durante el arranque o parada, o aplicaciones que requieren un arranque paso a paso para evitar picos de par y golpes de ariete en el sistema mecánico.
Esto es importante para transportadores, transmisiones por correa, trenes de engranajes y acoplamientos. El arrancador suave también es adecuado para sistemas con líneas de fluido que deben evitar el golpe de ariete causado por cambios rápidos de velocidad. Lo interesante es que, en los arrancadores de primeras marcas, una vez que el arrancador alcanza la velocidad normal, iniciará el «bypass», en este modo «standby» para lograr una reducción sustancial del consumo energético.
Aplicaciones de los variadores de frecuencia
Los accionamientos de velocidad variable son ideales para aplicaciones que requieren un ajuste de velocidad óptimo en todo el rango de velocidad del motor. Con la adaptabilidad de ajuste que proporciona, los variadores de velocidad pueden reducir la potencia (o la velocidad) cuando no se necesitan y aumentar la potencia cuando es necesario. Esto es ideal para aplicaciones de producción en las que se utiliza un dispositivo en diferentes procesos.
Veamos un ejemplo, en una planta de producción del sector alimenticio, en una misma línea se producen varios productos distintos, con distintos equipos funcionando, distintas temperaturas de cocción y presión, etc… Para la regulación de la temperatura serían necesarios ventiladores para su refrigeración, por lo tanto, en este caso la capacidad de regulación de la velocidad del ventilador permitirá ahorros considerables.
Y esto si lo aplicamos a gran escala, como hemos visto antes, hay más de 8000 millones de motores eléctricos, solo en Europa. El uso de variadores de velocidad posibilita ahorros de energía muy considerables, por un precio alto, pero un rendimiento y eficiencia mayor.
