Variadores de velocidad frente a arrancadores suaves

Hay aproximadamente 8 000 millones de motores eléctricos en funcionamiento en Europa, consumiendo casi la mitad de toda la energía eléctrica del continente. Los variadores de velocidad y los arrancadores suaves nos ayudan a reducir el consumo energético de un motor eléctrico, ofreciendo al usuario una buena regulación de la carga. ¿Pero cuál de ellos es el más indicado? Marek Lukaszczyk, de WEG Europa y Oriente Próximo ofrece aquí sus consejos para seleccionar un variador de velocidad o un arrancador suave.

¿Qué es un arrancador suave?

Los arrancadores suaves emplean semiconductores para reducir temporalmente la tensión en bornes del motor. Esto aporta una regulación de la corriente del motor para reducir picos de intensidad y limitar el par. Como su nombre indica, el arrancador suave permite arrancar el motor de modo más gradual mediante la limitación de la tensión del motor y un par reducido.

Además de reducir el consumo de energía, un arrancador suave ayuda a proteger el motor y los equipos de la transmisión mediante la regulación de la tensión en bornes. Esto limita el pico inicial de corriente y reduce los choques mecánicos que produce el arranque del motor. Con un incremento gradual de la tensión en bornes del motor, el arrancador suave produce una aceleración más regulada hasta alcanzar la velocidad máxima. Los arrancadores suaves son también capaces de ofrecer una rampa gradual para parar un motor cuando una parada súbita podría causar problemas a los equipos de la transmisión.

¿Qué es un variador de velocidad?

Como su nombre indica, un variador de velocidad es un dispositivo que permite variar la velocidad de funcionamiento de un motor eléctrico. Un variador de velocidad, también llamado accionamiento, inversor o variador de frecuencia, puede regular la velocidad del motor durante el arranque y la parada, así como durante su funcionamiento.

El variador de velocidad convierte la alimentación eléctrica de frecuencia y tensión constantes en energía eléctrica de frecuencia y tensión variables para regular la velocidad de un motor de inducción de CA. Un variador de velocidad permite regular el arranque, la parada y la aceleración, además del par dinámico durante el funcionamiento del motor.

¿Cuál elegir?

Elegir entre un arrancador suave o un variador de velocidad depende de la aplicación. Los arrancadores suaves suelen ser más pequeños y menos costosos que los variadores de velocidad, especialmente en las aplicaciones de mayor potencia. Los variadores de velocidad incorporan mayor cantidad de electrónica para conseguir la variación de velocidad requerida o beneficiosa para la aplicación. Sin embargo, a pesar de que un variador de velocidad es inicialmente más caro, puede proporcionar ahorros de energía significativos, por lo que, teniendo en cuenta los costes de explotación durante la vida del equipo, tiene unas ventajas económicas significativas para el cliente final.

La regulación de la velocidad es la principal ventaja del variador de velocidad, porque ofrece un control constante en toda la gama de velocidad del motor, y no sólo en el arranque. Los variadores de velocidad ofrecen también una funcionalidad más flexible que los arrancadores suaves, y al igual que estos, incluyendo datos de diagnóstico digital.

Aun así, es importante tener en cuenta que los variadores de velocidad tienen un coste inicial que puede llegar a ser dos o tres veces mayor que el de los arrancadores suaves. Por tanto, si únicamente se requiere de un control o supervisión en el arranque y parada del motor, un arrancador suave podría ser una solución más económica.

Aplicaciones de los arrancadores suaves

Los arrancadores suaves son idóneos para aplicaciones en las que una rampa de velocidad y la regulación del par son necesarios durante el arranque o la parada, o cuando es necesario un arranque gradual para evitar picos de par y choques en el sistema mecánico. Esto es importante en los transportadores, las transmisiones por correa, los trenes de engranajes y los acoplamientos. Los arrancadores suaves están también indicados para sistemas con conducciones de fluidos en los que deben evitarse golpes de ariete producidos por cambios rápidos de velocidad.

Interesante es indicar que, en arrancadores de primeras marcas, una vez que el arrancador alcanza la velocidad de régimen, se activa un “by-pass” para conseguir reducir enormemente el consumo energético en este modo “espera”.

Aplicaciones de los variadores de velocidad

Los variadores de velocidad son ideales para las aplicaciones que requieren una regulación óptima de la velocidad en todo el rango de velocidad del motor. Con la adaptabilidad de la regulación que ofrecen, los variadores de velocidad pueden reducir la potencia (o velocidad) cuando no se necesita, e incrementarla cuando se necesita. Esto es ideal en las aplicaciones de producción que emplean un equipo para diferentes procesos.

Téngase en cuenta, por ejemplo, una planta de producción de alimentos. En una línea en la que se producen diferentes tipos de productos, con equipos funcionando con diferentes temperaturas de cocción, se tendría que mantener una regulación continua de la velocidad de un ventilador para mantener siempre una refrigeración óptima. En un caso así, la capacidad de regular la velocidad del ventilador permite reducciones importantes del consumo de energía frente a un funcionamiento constante del ventilador a plena potencia, o a repetidos arranques y paradas del ventilador.

Con 8 000 millones de motores eléctricos funcionando en Europa, el empleo de variadores de velocidad o de arrancadores suaves posibilita realizar ahorros de energía y por lo tanto, costes de explotación. Para los fabricantes, la instalación de estos equipos de coste relativamente bajo puede resultar en reducciones de coste significativas para sus clientes. Para toda información suplementaria sobre los variadores de velocidad y los arrancadores suaves, descargue la guía disponible en www.weg-automation.com.