Los pasillos rodantes se benefician de una parada y arranque suaves cuando son controlados por motores.
En el último artículo analizamos la construcción práctica de variadores de frecuencia; Ahora pasaremos al lado práctico de elegir e instalar un centro de visión de bombas.
Si tienes un motor en mente para controlar, puedes seleccionar la unidad simplemente mirando la potencia y el voltaje del motor. Recuerda comprobar la fuente real que usas, ya que los motores de doble voltaje (que permiten conexiones estrella o delta) serán adecuados para dos fuentes, por ejemplo 230 o 400V. El variador de frecuencia debe elegirse para una u otra tensión.
Siempre merece la pena mirar la corriente nominal del motor y la del motor. Con motores de alta eficiencia, a veces es posible elegir un accionamiento más pequeño de lo que sugiere la potencia de la placa de nombre. Es decir, un variador de frecuencia de 15 kW puede suministrar suficiente corriente para un motor de 18,5 kW; ¡Lo que cuenta es la corriente!
Si aún no has seleccionado tu motor, tendrás que hacerlo antes de elegir un variador de frecuencia.
Una vez que hayas decidido la potencia y el voltaje, debes considerar el nivel de protección del variador de frecuencia. Si la unidad está montada en un cubículo o dentro de una máquina, puedes usar una unidad con certificación IP20. Sin embargo, si el variador de frecuencia está expuesto a polvo, suciedad o líquidos de cualquier forma, se requerirá protección IP55 o superior (como IP66). Si eliges esta opción, considera si necesitas un disco con controles y aisladores integrados; Añadirlos externamente aumentará el coste de instalación.
La legislación europea exige que todos los variadores de velocidad cumplan con el requisito de diversas normativas relacionadas con la compatibilidad electromagnética. En la práctica, esto significa usar un VFD con un filtro incorporado; seleccionar un disco sin filtro es una economía falsa, incluso para exportar fuera de la UE, a menos que realmente sepas lo que haces.
Casi todos los fabricantes de variadores de frecuencia ofrecen productos para diferentes clases de aplicación. Un VFD de baja potencia puede clasificarse como de propósito general, por lo que la selección es sencilla. Sin embargo, se ofrecerán variadores más grandes y especializados para aplicaciones ‘industriales’ o ‘bombas y ventiladores’. A veces se denominan aplicaciones de par constante y par variable respectivamente. Los variadores de frecuencia industrial (par constante) están diseñados para garantizar que el accionamiento tenga una alta capacidad de sobrecarga y un par elevado en todo el rango de velocidades. Esto se adapta a aplicaciones como muchas máquinas, transportadores, mezcladores, polipastos, etc. También puede incluir funciones de control vectorial y de par – más de eso en artículos posteriores.
El sistema de ‘bomba y ventilador’ (par variable de motor) está optimizado para (¡lo habréis adivinado!) bombas y ventiladores. La mayoría de estas aplicaciones no requieren un par alto a baja velocidad, y al ajustar la transmisión a este requisito el ahorro energético es aún mejor. Otras características como el control en cascada, el control de par, etc., suelen añadirse a esta clase de accionamiento. Cuídate; Hay muchas bombas (y algunos ventiladores o compresores) que pueden necesitar par a baja velocidad y, por tanto, requieren un accionamiento de frecuencia variable ‘industrial’ para alimentarlas. Invertek ofrece el accionamiento E3 como un sistema de uso general (hasta 22 kW), el P2 para aplicaciones ‘industriales’ de alto rendimiento con par constante, y el accionamiento Eco para controlar bombas y ventiladores.
Eso reduce bastante la elección. Si trabajas a alta temperatura o altitud, o necesitas características o funciones concretas, tendrás que hablar con el proveedor para que te ayude a seleccionar el disco.
Instalar un variador de frecuencia es bastante sencillo, pero ten en cuenta que debe mantenerse fresco. Esto significa que debe haber un buen flujo de aire alrededor del VFD, y que las recomendaciones del fabricante (¡lee el manual de instrucciones!) sobre el espaciado alrededor de la unidad deben seguirse (¡lee el manual de instrucciones!). ¡No bloquees el flujo de aire con el troncal de cable! Asegúrate de que el suministro de aire esté limpio y libre de polvo, suciedad, fluidos, etc. La Figura 1 muestra la ubicación de las piezas clave en una unidad IP20 E3. Las unidades IP66, por supuesto, tienen terminales cerrados, y los discos de alimentación más grandes tienen los terminales en la parte inferior.
Fig. 1 Características clave de instalación E3 IP20
Si el disco está cerrado, considera el peor escenario de aumento de temperatura. El variador de frecuencia disipa calor, lo que puede añadir otras pérdidas por equipos en la misma carcasa, calentando todo. Un aumento de diez o veinte grados en un gabinete puede estar bien en el Reino Unido, pero puede ser excesivo en un verano indio. La Nota de Aplicación AN-ODE-2-070, disponible en la web de Invertek (invertekdrives.com), ofrece mucha información sobre cómo calcular el aumento de temperatura y otros asuntos de instalación.
Una vez instalado el variador de frecuencia, deberíamos pensar un poco en la EMC y planificar el cableado en consecuencia. Todo equipo eléctrico genera interferencias electromagnéticas (EMI) y la mayoría de los equipos están diseñados para garantizar su compatibilidad con otros equipos; De eso trata la compatibilidad electromagnética (EMC). La instalación y el cableado pueden marcar la diferencia entre un funcionamiento fiable y visitas costosas al lugar, aunque en general esto no es un problema tan grave como en el pasado.
Sin embargo, asegúrate de seguir las pautas básicas a la hora de cablear. Hay mucha información en la nota de aplicación, pero con los variadores de frecuencia modernos se trata de usar cable apantallado o blindado para la conexión del motor (conectado a tierra en ambos extremos) y asegurar una buena conexión a tierra en todos los alrededores.
La Figura 2, de la nota de aplicación, muestra los principios básicos de las buenas prácticas de EMC. Observa que los cables de control están separados y en ángulo recto con los cables de alimentación, que están apantallados o blindados.
Fig. 2 Directrices básicas de EMC (de AN-ODE-2-070)
Con la corriente y el motor conectados, solo comprueba de nuevo que:
- El suministro coincide con el trayecto. Como se mencionó antes, algunos variadores de frecuencia están diseñados para una fuente de 230V y sin duda fallarán cuando se conectan a 400V.
- La tensión del motor también coincide con la fuente de alimentación, y en el caso de un motor de doble voltaje está conectado en Star para baja tensión y Delta para funcionamiento en alta tensión.
- No has conectado la fuente a los terminales del motor y viceversa. ¡Esto pasa!
- El VFD y el motor están correctamente conectados a tierra.
Ahora puedes conectar (o comprobar) el cableado de control. Si el disco tiene controles integrados, puede que no sea necesario. En discos sin controles, esto suele consistir al menos en un interruptor o enlace entre los terminales 1 y 2 para habilitar (iniciar) el disco. Esto es necesario en casi todos los modos de control, incluso si el variador de frecuencia debe arrancarse desde un enlace serial o un panel frontal.
En unidades como las P2 y Eco (pero no E3) se requieren conexiones adicionales (por ejemplo, enlaces) desde los terminales Safe Torque Off a los terminales de 0V y 24V. Si no lo has hecho, la pantalla mostrará INHIBIT.
La frecuencia de salida (y por tanto la velocidad del motor) suele estar controlada por una señal de 0 a 10V aplicada a la entrada analógica. Un potenciómetro puede conectarse directamente a los terminales de control, o una señal de 0 a 10V suministrada desde una fuente externa como un PLC. La Figura 3, tomada de los manuales, muestra las conexiones básicas para empezar.
Fig. 3 Conexiones básicas-control
En cualquier caso, echa un vistazo al manual o a la tarjeta de ayuda (que está integrada en el disco) para información básica sobre cableado.
Ahora estás listo para poner en marcha el variador de frecuencia. Lo analizaremos en el próximo artículo.