Como ya hemos mencionado en nuestro artículo "Cuándo es necesario el uso de un variador de velocidad", existen dos grupos de aplicaciones en las que podemos usarlos: las cargas de par continuo y las cargas de par cuadrático.

Entre las cargas de par cuadrático se encuentran las aplicaciones con bombas centrífugas y ventiladores las cuales están compuestas en su mayoría por aplicaciones HVAC.

Entre las cargas de par continuo se incluyen las transportadoras de vibración, taladros a presión, máquinas para madera y otras aplicaciones donde el controlador sigue una razón constante V/Hz.

1. Como primer paso debemos determinar el tipo de carga.

Para aplicaciones con ventiladores o bombas, el variador de frecuencia de par cuadrático sería el más apropiado. El ahorro de energía es la motivación primordial para instalar variadores de frecuencia de par constante para aplicaciones centrífugas, mientras los variadores de par cuadrático ofrecen un gran ahorro de energía.

Por ejemplo, al reducir la velocidad de un ventilador solo un 20% respecto a la velocidad nominal, el flujo también se reduce en un 20%, pues este es directamente proporcional a las rpm. El consumo eléctrico, sin embargo, se reduce en un 50%. Si el sistema en cuestión solo necesita ser capaz de suministrar un flujo que corresponde al 100% unos pocos días al año, mientras que el promedio es bajo 80% del flujo nominal para el resto del año, la energía ahorra es incluso superior al 50%.

Los sistemas de ventilación consumen aproximadamente el 25% de la electricidad en el sector comercial. Siendo los motores que accionan los compresores, bombas y ventiladores de estos sistemas los que consumen más energía (cerca del 98% del consumo total).

Para los casos en que las aplicaciones requieran un nivel constante de torque en todas sus velocidades, como comunicadores, bombas de desplazamiento positivo, taladros de presión, y otras aplicaciones de tipo similar, los variadores de frecuencia de par constante serían los más apropiados para este trabajo. Estos equipos tienen una capacidad de corriente de sobrecarga de 150% o más para un minuto.

La aplicación de Hoisting va aparte, ya que necesita un estudio exhaustivo de los ciclos de frenado o uso de módulos regenerativos.

2. Información sobre el motor que vamos a utilizar.

• Potencia del motor (en kW).
• Tensión de red y tensión de motor (debe ser la misma).
• Velocidad nominal del motor. Generalmente hablando, un motor no debería funcionar a menos del 20% de lo especificado de la velocidad máxima permitida. Si éste funciona a menor velocidad en comparación a ésta, sin enfriamiento del motor auxiliar, el motor sobrecalentará.
• Frecuencia.
• Voltaje.
• Protección térmica. Un parámetro muy importante para configurar es la protección térmica del motor quién protegerá el motor contra sobrecalentamientos excesivos que puedan dañar el aislamiento del bobinado. Este valor puede ser menor o igual a la corriente nominal del motor, pero nunca mayor, pues el motor no estará protegido.

Los siguientes datos corresponden para configurar el funcionamiento del motor con respecto a velocidades y tiempos.

• Velocidad mínima.
• Velocidad máxima.
• Tiempo de aceleración.
• Tiempo de desaceleración.

3. Eligiendo el calibre de variador adecuado

Para escoger un modelo de variador se debe tomar como referencias la potencia nominal y la intensidad de corriente en la placa del motor, como ya hemos mencionado.

Cuando se requieren conectar varios motores aguas abajo del variador, se deben sumar las corrientes nominales de todos los motores y con el valor obtenido se busca en la tabla de especificaciones el calibre del variador capaz de entregar la corriente permanente.

Es necesario colocar una protección de relé térmico en cada uno de los motores, ya que el variador sólo protege el conjunto. También es probable que se necesite colocar inductancias a la salida del variador, debido a las largas longitudes de cable que se emplean.

Aunque es poco frecuente, también se debe tener en cuenta las desclasificaciones de producto en cuanto a temperatura y altitud, ya que de ser el caso se deberá elegir un equipo de calibre superior.

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