Consideraciones para los paneles de control AFD

Con cada año que pasa, el mundo consume cada vez más energía. Mientras la demanda sigue aumentando, nuestra sociedad ya no puede sostener el uso desenfrenado e ineficiente de los recursos no renovables. La comunidad industrial está siguiendo una tendencia de mejorar la eficiencia energética de sus equipos, reduciendo costos que pueden colocarse en otros lugares. La tendencia está respaldada por sanciones durante los períodos de alta demanda, así como por la acción del gobierno. La legislación ErP en Europa exige el uso de VFD o VSD en motores de clase de alta eficiencia y el Título 24 en California requiere control de frecuencia en segmentos HVAC. Estas demandas han iniciado una exitosa cadena de eventos para el uso eficiente de los recursos no renovables y están llegando a los fabricantes de equipos originales y los fabricantes de paneles.

A medida que la necesidad de frecuencia variable se convierte en una parte necesaria de más sistemas industriales, los variadores de frecuencia ajustable (AFD) se están volviendo cada vez más comunes en el mercado. En los sistemas que usan rangos de potencia más bajos, la existencia de AFD ha causado un dolor significativo, ya que el hardware puede resultar excesivo. La instalación y puesta en marcha de un variador es un proceso largo y complejo que involucra más de 100 parámetros, que deben seguirse más o menos para todas las aplicaciones.

En la mayoría de los casos, los usuarios buscan la simplicidad que ofrecen los arrancadores suaves, que pueden controlar el arranque y la parada de un dispositivo, pero carecen de la capacidad de alterar la frecuencia y la velocidad del sistema. Arrancadores suaves no requieren una puesta en marcha avanzada y son menos costosos que los AFD. Sin embargo, los arrancadores suaves no cumplen con los requisitos de los AFD.

Entonces, ¿cómo puede un usuario aprovechar los beneficios de un variador mientras mantiene la simplicidad de un arrancador suave? ¿Cómo puede un fabricante diseñar paneles de control para los usuarios mientras se cumplen las estrictas demandas de eficiencia energética?

Consideraciones de la aplicación

El alcance de la aplicación debe ser considerado en todo momento. Los AFD se pueden utilizar en un conjunto diverso de aplicaciones, desde paredes de ventilador hasta transportadores y bombas de refuerzo. Y cada aplicación tiene sus propios requisitos. Por ejemplo, en el segmento de mercado HVAC, hay miles de ventiladores que siguen entradas analógicas según el entorno y la temperatura. Por otro lado, los motores del transportador solo necesitan señales de encendido/apagado, aunque se utilizan variadores para manejar el par adicional en el motor.

Estas aplicaciones típicas se ven agobiadas por una instalación larga y una puesta en marcha compleja. Al usar productos que tienen una operación de terminal de control predeterminada que cumple con los requisitos básicos de la aplicación, el tiempo de instalación puede reducirse significativamente. Si la aplicación es sencilla, se deben utilizar productos que tengan configurados por defecto los parámetros requeridos, eliminando así cualquier tiempo de puesta en marcha adicional que pueda conllevar.

Otro producto a considerar es el arrancador de velocidad variable. Estos están diseñados sin teclados, lo que puede dificultar la flexibilidad, pero pueden crear un diseño de panel de control rentable y realista. Varios usuarios de variadores prefieren que los operadores no tengan acceso al teclado, porque hace que el sistema sea susceptible a cambios, accidentales o no. Además, una vez que se cierra la puerta del panel de control, no se puede acceder al teclado de todos modos, por lo que usar un arrancador sin teclado puede reducir la complejidad y el costo del panel.

Aplicaciones que requieren múltiples control de motores Los componentes también requieren protección de circuito aguas arriba para cada dispositivo. Por ejemplo, cinco ventiladores requerirán cinco motores, cinco variadores y cinco disyuntores/fusibles, lo que da como resultado un panel de control de tamaño mucho mayor. Pero una unidad que haya sido probada por UL puede resolver estos problemas de espacio. El motorizado en grupo permite proteger hasta cinco convertidores mediante un dispositivo de cortocircuito aguas arriba. Por lo tanto, el automovilismo en grupo puede resultar en ahorros en costos de materiales y mano de obra, así como en la simplificación del diseño del panel.

Consideraciones de cableado

La disposición física de los AFD puede influir mucho en el cableado del panel . Hay dos diseños diferentes de cables de línea y carga que se pueden elegir:

• Cableado de línea, carga y control a través de la parte inferior de las unidades
• Cableado tipo contactor con cableado del lado de la línea, del lado de la carga y del lado inferior en la parte superior, inferior y frontal del variador, respectivamente

Los productos como el arrancador de velocidad variable pueden eliminar la necesidad de cableado adicional y enclavamientos mecánicos, mientras que al mismo tiempo reducen el espacio requerido en el panel. El cableado tipo contactor se simplifica en términos de diagramas de cableado y requiere menos tiempo de puesta en marcha.

Consideraciones de puesta en marcha

La configuración de los parámetros del variador de frecuencia requiere tiempo adicional para la instalación. Esto se puede reducir mediante el uso de herramientas de copiar/pegar, que pueden trasladar la configuración de una unidad a la siguiente. Por ejemplo, si un sistema HVAC se compone de un ventilador de refrigeración y un compresor, las herramientas pueden almacenar los parámetros. Estos se pueden usar durante las sesiones de reinstalación, reconfiguración o solución de problemas.

Para aplicaciones básicas, el número de parámetros puede ser reducido, como la frecuencia del motor, la corriente nominal y la frecuencia fija. El usuario puede modificarlos a través del menú de parámetros en el variador o a través de herramientas basadas en PC.

Al identificar la aplicación antes de seleccionar el variador, el tiempo de cableado, el tiempo de puesta en marcha y el costo del material se pueden reducir significativamente. El uso de herramientas puede resultar en una simplificación y una mayor manejabilidad a largo plazo, lo que resulta en el desarrollo de paneles efectivos.

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