Glosario técnico
¿Qué es Variador de frecuencia (VFD)?
Variador de frecuencia (VFD) — Variable Frequency Drive
Dispositivo que regula la velocidad de un motor eléctrico variando la frecuencia de alimentación.
Un variador de frecuencia (VFD, del inglés Variable Frequency Drive) es un equipo de electrónica de potencia que controla la velocidad y el par de un motor de inducción trifásico variando la frecuencia y la tensión que le suministra. Como la velocidad de estos motores es proporcional a la frecuencia de la red, cambiar la frecuencia permite ajustar las revoluciones de forma continua.
Sus beneficios son grandes: arranques suaves que evitan picos de corriente y esfuerzos mecánicos, control preciso de velocidad para el proceso y, sobre todo, ahorro de energía notable en bombas y ventiladores, donde reducir un poco la velocidad reduce mucho el consumo. Internamente rectifica la corriente alterna a continua y luego la reconstruye a la frecuencia deseada mediante modulación PWM. Se comanda desde un PLC por señal analógica o por bus de campo, y es una pieza clave de la eficiencia energética industrial.
Variador de frecuencia (VFD) en la práctica
El ahorro energético de un variador no viene de "regular la velocidad" sino de la física de las cargas centrífugas: en una bomba o un ventilador la potencia varía aproximadamente con el cubo de la velocidad, así que trabajar al 80 % del caudal consume alrededor de la mitad. Ese es el caso de negocio. En cargas de par constante —una cinta transportadora, un compresor de desplazamiento positivo— la relación es lineal y el ahorro mucho menor: el variador se justifica ahí por control de proceso o por arranque suave, no por energía.
El ahorro real aparece solo si antes se elimina el estrangulamiento. Una bomba regulada con válvula de estrangulamiento gasta energía calentando el fluido; sustituir esa válvula por control de velocidad es donde está el retorno. Instalar el variador y dejar la válvula parcialmente cerrada conserva buena parte de la pérdida y arruina el cálculo de amortización, que en instalaciones bien planteadas suele situarse entre uno y tres años.
Errores frecuentes
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Instalar el variador y dejar la válvula estrangulando
Es la forma más común de no obtener el ahorro prometido. Si la válvula sigue restringiendo el caudal, la energía se sigue disipando ahí. El variador debe sustituir a la estrangulación, no convivir con ella.
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Cablear el motor sin cable apantallado ni buena puesta a tierra
La conmutación rápida del variador genera interferencia electromagnética que se acopla a las señales analógicas cercanas y produce lecturas erráticas en toda la instalación. Cable apantallado con la pantalla aterrizada en ambos extremos y separación física de las señales de instrumentación son obligatorios, no opcionales.
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Hacer trabajar un motor estándar a muy baja frecuencia
Un motor autoventilado refrigera con su propio ventilador acoplado al eje: por debajo de aproximadamente el 30-40 % de la velocidad nominal deja de refrigerar bien y se recalienta aunque la corriente parezca normal. Para operación continua a baja velocidad hace falta ventilación forzada independiente o un motor apto para variador.
Preguntas frecuentes
¿Cuánta energía ahorra realmente un variador de frecuencia?
En bombas y ventiladores, mucho: la potencia varía aproximadamente con el cubo de la velocidad, así que reducir el caudal al 80 % puede recortar cerca de la mitad del consumo. En cargas de par constante, como cintas o compresores, la relación es lineal y el ahorro bastante menor.
¿Por qué mis señales analógicas se vuelven inestables al instalar un variador?
Por interferencia electromagnética. El variador conmuta a alta frecuencia y acopla ruido a los cables cercanos. Se corrige con cable apantallado al motor, pantalla correctamente aterrizada, separación física respecto a las señales de instrumentación y, si hace falta, filtros de salida.
¿Puedo usar cualquier motor con un variador?
La mayoría de motores trifásicos funcionan, pero con matices. A baja velocidad un motor autoventilado se recalienta porque su ventilador gira despacio, y los picos de tensión del variador exigen un aislamiento reforzado. Para servicio continuo a velocidad reducida conviene un motor declarado apto para variador o ventilación forzada.
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