Podría decirse que un VFD es el mejor amigo de su motor eléctrico. Los variadores de frecuencia variable (VFD) son dispositivos de control inteligentes que garantizan el funcionamiento eficiente de los motores eléctricos, para utilizar menos energía y reducir los costos operativos. Al mismo tiempo, prolongan la vida útil del equipo, optimizan los procesos y reducen los requisitos de mantenimiento.
¿Sabía que un VFD puede ayudarle a ahorrar en su recibo de luz? El VFD puede reducir drásticamente el consumo de energía en comparación con el funcionamiento directo en línea (DOL), en el que el motor funciona a máxima velocidad independientemente de la demanda. El uso de un variador de frecuencia permite un ahorro de energía o combustible del 40%. En ocasiones, el ahorro asciende al 80%. El efecto roll-on significa que el uso de variadores de frecuencia también reduce las emisiones de NOx y la huella de CO2 de los sistemas en los que están instalados.
Cuando entienda qué es un VFD y cómo usarlo, podrá acercarse a alcanzar sus objetivos climáticos, así como ganar ventaja competitiva. Por eso, un VFD es un gran activo y un gran amigo, no solo para sus motores, sino para todo su negocio.
VFD para la eficiencia energética: Los VFD controlan de forma inteligente la velocidad del motor, reduciendo significativamente el consumo de energía (a menudo un 40%+) en comparación con los motores que funcionan sin regulación a toda velocidad
Ahorro de costos y rápido retorno de la inversión (ROI): Los VFD reducen el monto de los recibos de luz, reducen el mantenimiento y mejoran el control de procesos, con un retorno de la inversión típico de 6-12 meses
Aplicaciones versátiles: Los VFD y los convertidores de potencia optimizan diversas aplicaciones, incluidos ventiladores, bombas y transportadores, grúas, propulsión marina, electrólisis de hidrógeno y sistemas de energía renovable
Más allá del ahorro energético: Los VDF ofrecen ventajas que van más allá del ahorro energético, como un rendimiento mejorado, un control de procesos mejorado, una vida útil más larga del equipo y emisiones reducidas
Experiencia de Danfoss: Danfoss se especializa en VDF para adaptarse a cualquier tipo de motor, ofreciendo una amplia variedad de soluciones y asistencia global para optimizar el rendimiento del motor
Todos estos nombres hacen referencia al mismo dispositivo. Los VFD también se conocen por otros nombres, como variadores de velocidad ajustables, variadores de frecuencia ajustables o AFD, variadores de frecuencia, variadores de frecuencia de voltaje variable, convertidores de frecuencia, inversores VFD y convertidores de potencia.
Para utilizar un VFD, conéctelo entre la fuente de alimentación y el motor eléctrico. Un VDF de Danfoss se ajusta automáticamente para adaptarse al tipo de motor, con lo que se obtiene el funcionamiento más eficiente. Los resultados que puede esperar de la instalación de un VFD incluyen:
La necesidad de conservar la energía es un factor clave en el desarrollo de dispositivos de control de velocidad. Y los VFD proporcionan el método óptimo para controlar la velocidad de los motores eléctricos para adaptarse a la demanda de carga y reducir los costos energéticos. Incluso pequeños cambios en la velocidad del motor producen cambios significativos en el consumo de energía.
Los variadores de frecuencia también son útiles en
¿Sabía que...?
Los variadores de frecuencia variable (VFD) son en gran medida invisibles, ocultos en sótanos y salas eléctricas, pero, a pesar de ello, desempeñan un papel importante y muy necesario en la vida cotidiana moderna, haciendo que el mundo y nuestra forma de vivir sean más sostenibles.
El VFD se encuentra entre el suministro eléctrico y la carga del motor. Controla la velocidad del motor eléctrico cambiando la frecuencia y el voltaje suministrados al motor. La potencia de la fuente de alimentación eléctrica entra en el VFD, que regula la potencia que se suministra al motor. ¿El resultado? Ahorro energético al instante.
Un VFD es un tipo de controlador de motor que acciona un motor eléctrico variando la frecuencia y el voltaje de su fuente de alimentación eléctrica. El VFD también tiene la capacidad de controlar la aceleración y desaceleración del motor durante el arranque y la parada, respectivamente.
Aunque el VFD controla la frecuencia y el voltaje de la potencia suministrados al motor, suele llamarse control de velocidad, ya que el resultado es un ajuste de la velocidad del motor.
Hay muchas razones por las que podemos querer ajustar la velocidad del motor eléctrico.Por ejemplo, para
Los variadores de velocidad variable integran capacidades de red y diagnóstico para controlar mejor el rendimiento y aumentar la productividad. Por lo tanto, el consumo reducido de energía, el control inteligente del motor y la reducción del consumo de corriente máxima son tres grandes razones para elegir un VFD como controlador en cualquier sistema impulsado por motor.
- Un arrancador suave es un dispositivo de estado sólido y proporciona una rampa suave hasta la velocidad máxima durante el arranque de un motor eléctrico
- Un contactor de línea es un tipo de controlador de motor que aplica el voltaje de línea completo a un motor eléctrico.
Explore los productos de Danfoss Drives para obtener más información. Ofrecemos VFD monofásicos y trifásicos
Más información sobre los arrancadores suaves de Danfoss Drives
Los VFD reducen el monto de su recibo de luz.
Un VFD tiene la capacidad de variar la potencia suministrada para adaptarse a los requisitos energéticos del equipo accionado, y así es como ahorra energía u optimiza el consumo de energía.
El variador de frecuencia puede reducir drásticamente el consumo de energía en comparación con el funcionamiento directo en línea (DOL), en el que el motor funciona a máxima velocidad independientemente de la demanda. Mediante el uso de un VFD, el control de velocidad no desperdicia potencia (a diferencia de la regulación con una válvula de mariposa o amortiguador, por ejemplo), sino que ajusta la potencia del motor para que se adapte exactamente a la demanda real. El uso de un variador de velocidad variable suele suponer un ahorro de energía o combustible del 40%. El efecto roll-on significa que el uso de variadores de frecuencia también reduce las emisiones de NOx y la huella de CO2 de los sistemas en los que están instalados.
Caso práctico: Lea cómo los VFD reducen drásticamente el consumo de energía en esta fábrica de Roca Group
Un uso generalizado de los VFD es en la conversión de energía para sistemas híbridos o eléctricos que utilizan almacenamiento de energía. El crecimiento de la electrificación significa que los variadores de energía tienen alta demanda en mar y en tierra, para la carga rápida, las redes de CC, la electrólisis en Power-to-X, las redes inteligentes, el almacenamiento de energía y mucho más. Explore la amplia variedad de aplicaciones de conversión de energía:
Hay muchos tipos diferentes de variadores de frecuencia disponibles, todos ellos ampliamente utilizados en la industria. Tanto los variadores monofásicos como los trifásicos han evolucionado para adaptarse a una amplia variedad de aplicaciones. Las diferencias en los tipos de variadores incluyen los métodos utilizados para el control de frecuencia y voltaje, y las formas en que los variadores mitigan la distorsión armónica.
Más información sobre las soluciones de mitigación de armónicos de Danfoss Drives
Las tres principales técnicas de frecuencia variable utilizadas en los variadores de frecuencia se denominan modulación por ancho de impulsos (PWM), inversor de fuente de corriente e inversor de fuente de voltaje. La técnica PWM es la más común. Es necesario encender y apagar los dispositivos de alimentación del inversor del VFD (transistores o transistores bipolares de puerta aislada [IGBT]) muchas veces para generar los niveles de voltaje de media cuadrático medio (RMS) adecuados. El control y la variación de la amplitud de los impulsos es cómo PWM varía la frecuencia y el voltaje de salida para lograr el control del VFD.
Acceda a los artículos de conocimiento sobre variadores de frecuencia para obtener más información sobre cómo optimizar la eficiencia del sistema con VFD
Los recibos de luz son el mayor costo después de los salarios en muchas empresas industriales. Puede reducir el monto del recibo de luz entre un 20 y un 60% instalando variadores de frecuencia en las siguientes aplicaciones:
"Si todos los ventiladores y bombas (a nivel mundial) estuvieran equipados con VFD, el ahorro sería igual a toda la capacidad de generación de energía de la UE. Al utilizar variadores de frecuencia, las emisiones de GEI pueden reducirse un 40% para el año 2040". Fuente: Informe global de OMDIA COP26:
Un control deficiente o obsoleto de las cargas accionadas, como ventiladores, bombas, transportadores y compresores, es una fuente importante de energía desperdiciada. Muchas aplicaciones de ventiladores, bombas y compresores siguen funcionando en línea directa (DOL) y a toda velocidad. Incluso los equipos nuevos se fabrican para funcionar a velocidad fija y máxima. En 2023, se instaló más del 74% de los nuevos equipos DOL, por lo que aún hay mucho margen para mejorar la eficiencia energética.
Normalmente, puede esperar un ahorro de entre un 20 y un 60% en el recibo de luz especificando que todos los ventiladores, bombas y enfriadores estén equipados con VFD. Para cada carga individual del motor eléctrico, el ahorro eléctrico debido al control del VFD puede ser de hasta el 80%.
Al aplicar el control de velocidad variable a ventiladores y bombas, normalmente puede lograr un ahorro energético del 40%. Esto se define mediante la curva de par variable. Para ventiladores y bombas, una reducción del 20% en la velocidad del motor da como resultado un ahorro energético del 50%.
Descubra el ahorro energético logrado mediante el control de ventiladores en unidades de tratamiento del aire (AHU), en esta fábrica de Illinois (EE. UU.)
Los VFD también desempeñan un papel crucial en aplicaciones industriales como grúas y cintas transportadoras. En estas aplicaciones, la optimización del proceso y el control preciso de la velocidad y la posición son las razones principales para utilizar los VFD. Por ejemplo, el VFD ofrece monitoreo de condición integrado y funcionalidad antibalanceo. Para los transportadores, el VFD está equipado con un control de posicionamiento integrado de alta precisión como alternativa a las soluciones servo. El monitoreo de condición integrado con VFD (CBM) con un servicio de monitoreo remoto trabajan en conjunto no solo para mejorar la confiabilidad sino también para crear nuevos beneficios en términos de visualización y registro. Aunque los VFD pueden ayudar adicionalmente a ahorrar energía, es poco probable que el ahorro para transportadores y grúas alcance el 40% que se logra con ventiladores y bombas.
Obtenga más información sobre el valor de los VFD en aplicaciones de grúas industriales y transportadores
En la propulsión marina, los motores eléctricos y los VFD están sustituyendo rápidamente a los motores diésel y a los sistemas mecánicos. Sin VFD, el control de la velocidad y la dirección de un buque sería imposible.Además de optimizar la eficiencia energética, los VFD ofrecen una serie de otras ventajas en aplicaciones marinas. Entre las ventajas se incluyen la seguridad funcional integrada, la fácil integración en los sistemas del buque, el control compacto en espacios limitados debajo de la cubierta y la mejora de la calidad de la energía a bordo.
Muchos barcos siguen utilizando generadores diésel para producir electricidad. Sin embargo, los transbordadores totalmente eléctricos se están volviendo cada vez más comunes.
Explore nuestros casos prácticos marinos para saber cómo el control de frecuencia variable y la conversión de energía optimizan el rendimiento del buque y reducen las emisiones, a bordo y en tierra.
¿Sabía que el 26% de los motores de CA instalados actualmente están equipados con VFD? Y el 75% de estos motores accionan cargas de par variable (ventiladores, bombas y compresores). El control de cargas de par variable tiene el potencial de ahorrar más energía en una planta industrial. Invertir en tecnología de accionamiento de frecuencia variable (VFD) para controlar estas aplicaciones, junto con posibles descuentos en servicios públicos, es una de las formas más rápidas de reducir sus recibos de luz y descarbonizar su planta.
Fuente: Informe global de OMDIA COP26:
Descubra nuestras series: Explicación de la descarbonización
Ahora Europa demanda mayor eficiencia en los motores, con una clasificación mínima IE4 obligatoria para los motores de 0.75 a 375 kW, a partir de julio de 2023. Sin embargo, la actualización de un motor DOL de IE1, IE2 o IE3 a IE4 puede aumentar la energía utilizada en un ventilador o una bomba, debido a un mayor deslizamiento. Por lo tanto, recomendamos instalar un VFD en estas actualizaciones del motor para garantizar el éxito en la reducción del consumo de energía del sistema.
Fuente: MEPS de la UE, Reglamentos de diseño ecológico de Europa
¿Sabía que el 95% de los motores eléctricos están sobredimensionados o dimensionados para el escenario de carga pico? Muchos sistemas existentes siguen funcionando con restricciones mecánicas (válvulas o amortiguadores) para adaptar el sobredimensionamiento a la carga parcial. Los VFD pueden sustituir al control de válvulas para ahorrar una cantidad sorprendente en costos de funcionamiento para el motor o la carga accionada. Y, al mismo tiempo, puede reducir el dimensionamiento de su motor eléctrico.
Cuando se invierte en VFD, el retorno de la inversión típico es de tan solo 6-12 meses. Ejemplo: Una bomba de 7.5 kW que funciona 8000 horas al año consume electricidad que cuesta $6000 al año, sobre la base de una carga de electricidad de 10 centavos por kWh.
La diferencia entre Danfoss y otros fabricantes de variadores de frecuencia es que Danfoss es un líder mundial del mercado de variadores de frecuencia, especializado exclusivamente en variadores de frecuencia. Nos centramos en crear el VFD perfecto para sus necesidades y ofrecemos millones de variantes. La amplia gama de variantes de VFD está diseñada para adaptarse a cualquier necesidad de control de motores eléctricos de CA, desde sofisticados variadores de frecuencia premium con inteligencia de monitoreode estado integrada hasta sencillos arrancadores suaves para una protección básica. Los variadores de frecuencia de Danfoss optimizan los sistemas de motores eléctricos que funcionan con cualquier tipo de motor típico, como:
Danfoss le ofrece la libertad de combinar cualquier motor y variador de frecuencia y, a continuación, optimizarlos para obtener el máximo rendimiento. No está restringido por los paquetes de motores de accionamiento definidos por el proveedor. Muchos factores más allá de la clase de eficiencia influyen en la mejor elección de la combinación VFD-motor. Estos factores incluyen la logística, la disponibilidad y, lo que es más importante, el retorno de la inversión. Le ofrecemos los mejores componentes posibles y una flexibilidad total para que pueda ajustar con precisión el rendimiento del sistema para que se adapte exactamente a su aplicación. Un aspecto importante de esta flexibilidad es la capacidad de utilizar sus variadores de frecuencia con todas las tecnologías de motor típicas, ya que los variadores de frecuencia de Danfoss están diseñados para ofrecer una compatibilidad total. Esto permite un ahorro significativo en el inventario de piezas de repuesto y en situaciones de reequipamiento. El mismo VFD puede accionar muchos motores diferentes durante la vida útil del sistema.
A la hora de elegir un proveedor de VFD, se sugiere considerar los siguientes factores, que influyen en el costo total de funcionamiento:
Para optimizar el ahorro, tenga en cuenta la eficiencia de carga parcial. Es importante considerar que las clases de eficiencia de los motores y del controlador del motor están relacionadas con su punto nominal. Las clases de rendimiento no consideran los rendimientos de carga parcial, aunque representan la mayor parte del tiempo de funcionamiento del motor.
Al hacer negocio con Danfoss, usted recibe un variador de frecuencia de primera calidad, personalizado según sus necesidades precisas. El diseño para el montaje automatizado (DFAA), los métodos de fabricación inteligentes y la prueba de cada variador de frecuencia antes de salir de fábrica garantizan que reciba un producto confiable en cada entrega.
Nuestros expertos se centran en cada detalle posible de la optimización del variador de frecuencia y siempre están al día de la última tecnología. Solemos inventar los desarrollos más novedosos. Al trabajar con Danfoss, obtendrá mucho más que el propio variador de frecuencia. También tendrá acceso a nuestros conocimientos sobre aplicaciones y a una gran variedad de servicios de mantenimiento para mantener sus sistemas funcionando de forma óptima durante todo el ciclo de vida del variador.