El proveedor de unidades de frenado con convertidor de frecuencia le recuerda que, debido al continuo crecimiento de la demanda en la industria de la construcción china, el uso de grúas se ha vuelto muy frecuente. La tecnología de regulación de velocidad con convertidor de frecuencia en diversos mecanismos de transmisión de grúas torre se ha aplicado en China durante casi 10 años. Si bien se han logrado algunas experiencias exitosas y muchos mecanismos de elevación con convertidor de frecuencia ya funcionan con normalidad en las obras de construcción, en comparación con otras industrias, la aplicación de la tecnología de regulación de velocidad con convertidor de frecuencia en grúas torre aún no ha alcanzado su madurez. Sin embargo, hoy en día, los convertidores de frecuencia se han convertido en un elemento indispensable en las grúas. A continuación, se presentan 10 razones para utilizar la regulación de velocidad con variador de frecuencia para ilustrar los conocimientos básicos sobre el uso de variadores de frecuencia en grúas:
(1) Controlar la corriente de arranque del motor.
Cuando el motor arranca directamente a frecuencia industrial, genera de 7 a 8 veces su corriente nominal. Este valor de corriente aumenta considerablemente la tensión eléctrica en el devanado y genera calor. Por lo tanto, reduce su vida útil. La regulación de velocidad de frecuencia variable puede arrancar a velocidad y tensión cero (por supuesto, el par se puede aumentar según corresponda). Una vez establecida la relación entre frecuencia y tensión, el convertidor de frecuencia puede controlar la carga para que funcione en modo V/F o control vectorial. El uso de la regulación de velocidad de frecuencia variable puede reducir completamente la corriente de arranque y mejorar la capacidad de resistencia del devanado. El beneficio más directo para los usuarios es que el coste de mantenimiento del motor se reduce aún más y, en consecuencia, su vida útil aumenta.
(2) Reducir las fluctuaciones de voltaje en las líneas eléctricas
Al arrancar el motor a frecuencia industrial, la tensión fluctúa significativamente, mientras que la corriente aumenta drásticamente. La magnitud de la caída de tensión depende de la potencia del motor de arranque y de la capacidad de la red de distribución. Una caída de tensión puede provocar fallos, disparos o averías en equipos sensibles a la tensión de la misma red eléctrica. El uso de contactores puede provocar errores operativos. Tras la regulación de velocidad de frecuencia variable, la posibilidad de arrancar gradualmente a frecuencia y tensión cero puede minimizar la caída de tensión.
(3) Se requiere menor potencia para el arranque
La potencia de un motor es directamente proporcional al producto de la corriente por el voltaje, por lo que la potencia consumida por un motor que arranca directamente a frecuencia industrial será mucho mayor que la potencia requerida para el arranque a frecuencia variable. En algunas condiciones de operación, el sistema de distribución eléctrica ha alcanzado su límite máximo, y la sobretensión generada por el motor con arranque directo a frecuencia industrial puede afectar gravemente a otros equipos de la misma red, lo que puede resultar en advertencias e incluso multas por parte del operador de la red eléctrica. Si se utiliza un convertidor de frecuencia para el arranque y la parada del motor, no se producirán problemas similares.
(4) Función de aceleración controlable
La regulación de velocidad por frecuencia variable puede arrancar a velocidad cero y acelerar gradualmente según las necesidades del usuario. También se puede seleccionar su curva de aceleración (aceleración lineal, aceleración en forma de S o aceleración automática). Al arrancar a frecuencia industrial, se producen fuertes vibraciones en el motor o en las piezas mecánicas conectadas, como ejes o engranajes. Estas vibraciones agravan el desgaste mecánico, reduciendo la vida útil de los componentes mecánicos y motores. Además, el arranque por frecuencia variable también se puede aplicar a líneas de llenado similares para evitar que las botellas vuelquen o se dañen.
(5) Velocidad de funcionamiento ajustable
El uso de la regulación de velocidad multietapa de frecuencia variable permite optimizar el proceso y ajustarlo rápidamente según las necesidades. Los cambios de velocidad también se pueden lograr mediante PLC u otros controladores.
(6) Límite de par ajustable
Tras la regulación de velocidad con frecuencia variable, se pueden establecer los límites de par correspondientes para proteger la maquinaria contra daños, garantizando así la continuidad del proceso y la fiabilidad del producto. La tecnología actual de conversión de frecuencia permite no solo límites de par ajustables, sino también un control de par de alta precisión. En el estado de frecuencia industrial, el motor solo puede controlarse detectando el valor de la corriente o la protección térmica, y no es posible establecer valores de par precisos para operar como en el control de frecuencia variable.
(7) Método de parada controlada
Al igual que con la aceleración controlable, en la regulación de velocidad de frecuencia variable, se puede controlar el modo de frenado, con diferentes opciones (estacionamiento con desaceleración, estacionamiento libre, estacionamiento con desaceleración y frenado de CC). Asimismo, reduce el impacto en los componentes mecánicos y motores, lo que aumenta la fiabilidad del sistema y, en consecuencia, su vida útil.
(8) Ahorro de energía
Conservación de energía: Durante los procesos de arranque, frenado, aceleración y desaceleración con regulación de velocidad de frecuencia variable, la corriente de operación del motor es baja. En las mismas condiciones de producción, el consumo eléctrico y los costos de mantenimiento son aproximadamente un 20 % más eficientes energéticamente que con la frecuencia industrial.
(9) Control de operación reversible
Para lograr un control de operación reversible en el control de convertidores de frecuencia, no se requieren dispositivos de control reversible adicionales. Solo es necesario modificar la secuencia de fases de la tensión de salida, lo que reduce los costes de mantenimiento y ahorra espacio en la instalación.
(10) Reducir los componentes de transmisión mecánica
Gracias al convertidor de frecuencia de control vectorial actual combinado con el motor síncrono, se puede lograr una salida de torque eficiente, ahorrando así componentes de transmisión mecánica como la caja de cambios y, en última instancia, formando un sistema de transmisión de conversión de frecuencia directa, que puede reducir costos y espacio y mejorar la estabilidad.
El control por convertidor de frecuencia no solo mejora el tiempo de operación seguro de los equipos de elevación, sino que también reduce significativamente los costos de mantenimiento y la intensidad de la mano de obra. Por lo tanto, la aplicación de la tecnología de regulación de velocidad por convertidor de frecuencia en grúas busca mejorar la eficiencia del trabajo, reducir el consumo de energía y garantizar la seguridad laboral.