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Siempre que estamos hablando de un VDF, debemos tener presente que sólo estamos hablando de la tercera parte del sistema; el motor también debe ser estudiado durante este proceso (no es el objeto de este artículo, pero es tan importante como lo aquí detallado). La mejor y más sencilla manera de hacer una correcta selección es a través de preguntas simples, pero con respuestas complejas.

1. ¿Qué hace la máquina?
Las cargas son clasificadas dependiendo del comportamiento de su torque en función de la velocidad.

En general, tenemos:

Para efectos de selección de motor y de variador de velocidad, la gran mayoría de aplicaciones son consideradas como cargas de torque constante. Mientras que sólo las bombas (de agua potable) y ventiladores son considerados como torque cuadrático (también definido coloquialmente como variable o parabólico).

2. ¿Es una modernización a la aplicación actual o es un proyecto nuevo?
De manera electrónica, el CF logra aplicar al motor frecuencias desde 0.1 Hz hasta 200 Hz sin mayor problema. En muchos procesos la limitación no es el drive, sino el motor, el sistema de transmisión o posiblemente el proceso mismo. Algunas cargas no soportarán el uso de variadores de velocidad en todo el rango de velocidad que el CF puede dar; en estos casos, es importante ver los detalles y tomar las precauciones adecuadas (generalmente cambios mecánicos en la máquina).

3. ¿Es estrictamente necesario controlar la velocidad del equipo?
Algunos textos o fuentes de información catalogan el VDF como un método más de arranque de motores. Esto es correcto: es un buen método de arranque, pero su uso no debe ser indiscriminado. En frente a métodos de arranque convencionales como el arranque directo, el arranque estrella-triángulo y el arranque por auto-transformador, tiene ventajas inobjetables, como son la disminución de la corriente de arranque y la mejora del factor de potencia; aspectos conducentes a aumentar la estabilidad de las redes. Esto sumado a que el motor puede desarrollar torques de arranque altos, indicaría que es la mejor selección. Debe recordarse que el desarrollo tecnológico de la electrónica de potencia también ha introducido a la industria el arrancador electrónico suave (SS por sus siglas en inglés: SoftStarter), hoy en día un dispositivo de control digital capaz de realizar arranques y paradas suaves eléctrica y mecánicamente. No hay una regla clara al respecto, pero podemos anotar que, durante la decisión de utilización de un VDF o un SS, deben evaluarse varios aspectos técnicos de los indicados en este texto; y los económicos también deberán tenerse en cuenta.

4. ¿Cuál es el rango de variación de velocidad?
Superado el punto anterior, pasamos a otro igualmente importante, que definirá fundamentalmente el tipo de control que el VDF aplicará al motor para controlar la velocidad. Cuanto más grande sea este rango, mayor cuidado deberá tenerse en el motor. Abajo del 50% de la velocidad nominal el motor estándar reduce su capacidad de refrigeración por disminuir el caudal de aire: si la carga asociada es estrictamente de torque constante, muy posible se hará necesario dar al motor un medio de ventilación independiente de su eje. Abajo del 10% de la velocidad nominal, el torque producido por el conjunto drive-motor se ve reducido en drives convencionales que solo ofrecen control escalar. Los VDF de tecnología más avanzada ofrecen control vectorial, mediante el cual el VDF sabe por cálculo o por medición directa la necesidad de torque dependiendo del requerimiento de la carga.

5. ¿Cuál es el ciclo de trabajo?
Punto a considerar de manera simultánea con el anterior. Es usual oír que por debajo del 50% de la velocidad nominal se requiere uso de ventilación forzada en el motor. También es usual oír que por debajo del 10% de la velocidad nominal el motor debe llevar encoder (el VDF debe tener la opción de realizar control vectorial en lazo cerrado) para garantizar un perfecto control y gran precisión. Realmente estos dos detalles dependerán del ciclo de trabajo. Esto es: cuánto porcentaje del tiempo total de operación estará el motor a una determinada velocidad. Debe compararse el torque del motor contra el torque de la carga y evaluar contra el ciclo de carga: no hay otra forma de determinar la utilización de estos accesorios.

6. ¿Cuáles son los datos nominales del motor?
Hablando de motores eléctricos, es una costumbre referirse a ellos solamente relacionando la potencia. Yendo más a fondo, hay que tener en cuenta los siguientes parámetros de motor: Potencia en kilovatios (kW) o en caballos de potencia (HP) Tensión nominal en voltios (V) Frecuencia nominal en ciclos por segundo (Hz) Corriente nominal en amperios (A) Velocidad nominal en revoluciones por minuto (rpm) El dato de potencia en un VDF es indicativo y generalmente está relacionado con un motor estándar de 2 ó 4 polos. Motores especiales, o motores de 6 ó más polos tienen menores niveles de eficiencia y factor de potencia; con un valor de corriente generalmente mayor. Siempre debe hacerse la selección de manera que la corriente del variador de velocidad sea superior a la corriente nominal del motor. Como se indica en otras partes del presente artículo, hay un capítulo aparte para la correcta selección de motor; pero son especialmente importantes el torque de partida nominal y el torque máximo. De esta forma se logra un proyecto casi completo.


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