Impacte canviant de la tecnologia d'inversors VFD en entorns industrials contemporanis

A mesura que els camps de l'automatització industrial i l'eficiència energètica es desenvolupen constantment, es posa de manifest que els inversors d'accionament de freqüència variable (VFD) han deixat una empremta inesborrable en el canvi de funcionament de les màquines i els processos. L'aplicació de processos electrònics i de control de la nova era enInversors VFDva més enllà de la millora de la productivitat, ja que també hi ha beneficis per a l'eficiència energètica i la sostenibilitat ambiental. En aquest article, analitzem els conceptes bàsics, les aplicacions, els beneficis i els reptes en el camí del desenvolupament de la tecnologia VFD Inverter.

Introducció

Els variadors de freqüència, que tenen la seva abreviatura simplement com VFD o inversors, són dispositius elèctrics la funció dels quals és modular la velocitat i el parell d'un motor elèctric controlant la freqüència i la tensió de l'energia elèctrica subministrada. Tot i que aquestes són convencions en com han funcionat els sistemes tradicionals de control de motors, és a dir, a velocitats constants, l'ús de VFD ha creat noves dimensions, ja que els motors es poden accionar a velocitats adequades als processos.

Components clau i principi de funcionament

El rectificador és un dels components bàsics del VFD, on la font d'alimentació de CA es converteix a CC com a primer pas. El següent pas consisteix en l'ús d'un inversor que converteix l'energia de corrent continu en corrent altern, però amb valors de freqüència i tensió canviables. L'inversor es munta mitjançant semiconductors de commutació (que són principalment MOSFET o IGBT) el funcionament del qual és accionat per un controlador de microprocessador. Aquest controlador canvia la freqüència de commutació pel que fa al funcionament del motor per tal que estigui per sobre o per sota del nivell desitjable a la retroalimentació dels sensors per als paràmetres de velocitat-càrrega del motor, entre d'altres.

Aplicacions de la tecnologia VFD Inverter

Fabricació: A les línies de producció automatitzades, els VFD s'utilitzen per variar les velocitats de rotació de transportadors, bombes, ventiladors i altres mecanismes i, com a tal, millora l'eficàcia del procés alhora que minimitza el malbaratament d'energia.

Sistemes de climatització: els accionaments de motor en un sistema de gestió / automatització d'edificis permeten l'ús de VFD per operar refrigeradors, tractadors d'aire, ventiladors a diverses velocitats per mantenir el nivell de confort amb un consum mínim d'energia.

Tractament d'aigua i aigües residuals: Les bombes accionades per VFD i els agitadors accionats per VFD varien la seva velocitat segons els cabals variables perquè el rendiment segueixi sent òptim i el consum sigui menor.

Mineria i pedreres: aplicacions com cintes transportadores i trituradores que són força resistents poden funcionar sota el control de VFD, proporcionant així arrencades suaus, reduint la tensió i menys despesa energètica.

Avantatges de la tecnologia VFD Inverter

Eficiència energètica: Se suposa que els costos energètics es podrien reduir fins a un 50 per cent en algunes aplicacions quan els VFD s'ajusten de manera que les màquines-eina funcionin a la velocitat més eficient.

Control de precisió: Modulant la velocitat i el parell del motor, és possible controlar el procés amb una precisió molt alta, cosa que al seu torn millora la qualitat i uniformitat del producte.

Arrencada suau: els VFD fan innecessari l'ús d'arrencadors mecànics per als motors de corrent altern que al seu torn minimitzen l'estrès de l'equip i milloren la vida útil del motor.

Manteniment reduït: Com que l'acceleració i la desacceleració suaus eliminen la càrrega sobtada de peces mecàniques, el manteniment i les reparacions, així com el temps d'inactivitat de la màquina a causa de les reparacions, es redueixen dràsticament.

Perspectives de futur

A causa dels factors d'augment de l'estalvi d'energia, l'augment de l'èmfasi en la sostenibilitat del medi ambient i l'augment de la digitalització entre les indústries, l'ús de la tecnologia VFD Inverter creixerà encara més. Amb els desenvolupaments posteriors del control de potència, nous tipus de control i nous sensors, encara més. s'aconseguirà precisió, estabilitat i eficàcia.