En todos los segmentos de la industria, la eficiencia y el rendimiento son clave para lograr procesos más productivos. Es por eso que los variadores de frecuencia son un equipo clave en los procesos industriales. Estos dispositivos son capaces de regular y controlar la velocidad de motores eléctricos, permitiendo ajustar la velocidad de manera precisa y optimizando así el consumo de energía de los motores, que es el de mayor impacto en el gasto total de electricidad.
Los variadores de frecuencia PowerFlex 755T ofrecen una amplia gama de funcionalidades, como la tecnología TotalFORCE que los hacen ideales para las aplicaciones industriales más exigentes, desde sistemas de bombeo hasta procesos de fabricación. En este blog, explicaremos en detalle las características de estos variadores de frecuencia y cómo pueden mejorar los procesos industriales, brindando eficiencia, flexibilidad y confiabilidad.
ÍNDICE
- Variadores de Frecuencia de baja tensión PowerFlex 755T: Flexibilidad en el desarrollo de aplicaciones industriales
- Ahorro energético en la industria: Soluciones con variadores de frecuencia de baja tensión.
- Nuevas soluciones de la Familia de Variadores de Frecuencia de baja tensión PowerFlex 755T: PowerFlex 755TS, 755TL, 755TR y 755TM.
- Aplicaciones más comunes donde se pueden aprovechar las ventajas de los variadores de frecuencia.
Variadores de Frecuencia de baja tensión PowerFlex 755T: Flexibilidad en el desarrollo de aplicaciones industriales
La sostenibilidad es uno de los valores que guían a la producción moderna. La tendencia dentro de un importante segmento de las industrias en el mundo es contar con políticas ESG (siglas en inglés para Ambiente, Social y Gobernanza Empresarial) que respondan a las exigencias regulatorias y del mercado. El consumo energético y la eficiencia tienen un papel protagónico dentro de estas medidas.
En este marco, hay numerosos ejemplos de industrias establecidas y emergentes donde el uso de variadores de frecuencia resulta en un control más eficiente de los motores eléctricos que intervienen en procesos claves, logrando una reducción del consumo energético. Entre estas podemos mencionar:
- Generación de energía (eólica, hidrógeno, solar, biogás y biocombustible)
- Manufactura
- Aguas (desalinización, potable y residuales)
- Gestión de Desechos (reciclaje de plásticos, baterías, caucho, papel)
Nuestro partner, Rockwell Automation, comparte el siguiente caso: un productor de granos en Nueva Zelanda instaló una planta de generación de energía limpia, aprovechando los desechos orgánicos de sus procesos. Esta planta integra la tecnología de la familia de variadores PowerFlex 755T para el control de motores, lo cual potencia la eficiencia para alcanzar ganancias netas en la energía producida por la planta, generar ahorro e, incluso, devolver energía al sistema.
En este otro ejemplo, Hirata (empresa productora de soluciones en manufactura e ingeniería), atendió el requerimiento de una empresa productora de baterías para autos eléctricos. El desafío pasó por la creación de un sistema de fabricación nunca antes hecho para la producción masiva de baterías en un espacio optimizado. Respondiendo a este requerimiento se instalaron variadores de frecuencia de la familia PowerFlex 755T, cuyo diseño modular permite una fácil y rápida instalación y control de hasta dos motores por variador, cumpliendo la meta de optimización de espacio y energía.
Estos ejemplos nos muestran al menos tres valores claves de los variadores de frecuencia de baja tensión: su versatilidad, su capacidad en procesos complejos y su rol clave en el ahorro de energía en un contexto de sustentabilidad.
Ahorro energético en la industria: Soluciones con variadores de frecuencia de baja tensión.
El consumo de los motores representa el mayor porcentaje del gasto energético de una industria, llegando a superar el 50% en la mayoría de los casos, lo que lleva a las empresas a aplicar soluciones que contribuyan al mejor uso de los recursos energéticos y al aumento de la eficiencia de sus procesos. Frente a este desafío, los variadores de frecuencia de baja tensión PowerFlex 755T con tecnología TotalFORCE responden con innovaciones pensadas para este fin.
Estos variadores son compatibles con una amplia gama de motores, entre ellos los motores de imán permanente que logran:
- Reducir la pérdida térmica en el motor.
- Proporcionar un amplio rango de velocidades, rendimiento de par alto y ruidos/vibraciones audibles bajos.
- Ofrecer motores más pequeños y ligeros para reducir el peso y las dimensiones de una máquina.
Otro beneficio de los PowerFlex 755T es la tecnología de sección de entrada activa que proporciona:
- Capacidad de regeneración que devuelve energía a la fuente de alimentación de entrada.
- Un modo de pausa de energía que reduce la velocidad del ventilador y coloca los variadores PowerFlex 755T o la fuente de alimentación de bus en un estado de baja energía para ayudar a reducir el consumo total de energía, ajustado a la normativa IEC 61800-9-2 y la IE2 EcoDesign.
- La mitigación de armónicos (según normativa IEEE519) y la corrección del factor de potencia que reducen el consumo energético.
A estos elementos que potencian el ahorro energético hay que añadir el factor seguridad, clave para mantener la optimización de los procesos:
- La desconexión de par segura cableada para aplicaciones relacionadas con la seguridad que se beneficia de la desconexión de la potencia de rotación del variador. Esto ofrece una puesta en marcha rápida después de ocurrir una demanda en el sistema de seguridad.
- La desconexión de par segura conectada en red sobre EtherNet/IP proporciona las mismas ventajas que la desconexión de par segura cableada utilizando la red para enviar el comando de seguridad. Además, la seguridad conectada en red le ofrece la posibilidad de simplificar el diseño de la máquina y reducir al mínimo los equipos requeridos.
- La función de seguridad de monitoreo de velocidad proporciona una solución para aplicaciones que se benefician del acceso a una zona de seguridad cuando el movimiento está limitado. Esto permite que los operadores lleven a cabo procesos o tareas de mantenimiento sin parar la máquina.
- Las funciones de seguridad integradas basadas en el controlador ofrecen a los variadores una seguridad avanzada sobre una red EtherNet/IP. El módulo de opción utiliza instrucciones de seguridad basadas en la norma IEC 61800-5-2.
- CIP Security integrado, protegiendo las comunicaciones entre el variador de frecuencia y otros dispositivos en el sistema de control industrial, evitando así accesos no autorizados y manipulación de datos. Esto ayuda a prevenir intrusiones en la red, garantizando la confidencialidad, la autenticación y la integridad de las comunicaciones a través de una capa de transporte segura en una red EtherNet/IP. Además, ofrece cifrado de datos para proteger la información sensible transmitida entre los dispositivos.
Nuevas soluciones de la Familia de Variadores de Frecuencia de baja tensión PowerFlex 755T: PowerFlex 755TS, 755TL, 755TR y 755TM.
Los variadores de frecuencia de la familia PowerFlex 755T ofrecen una mayor flexibilidad para tus aplicaciones, desde aquellas de propósito general hasta las aplicaciones avanzadas que requieren un alto desempeño para lograr un mejor control de velocidad, par y posicionamiento específico.
En el caso del PowerFlex 755TS tienen una performance que integra la tecnología TotalFORCE, la cual permite que el sistema se adapte a las condiciones cambiantes del proceso, optimizando el control del motor y generando ahorro energético.
Algunas características adicionales son:
- Mantenimiento y servicio simplificados de los equipos con tecnología de mantenimiento predictivo patentada.
- Datos de dispositivos en tiempo real que permiten una rápida toma de decisiones a nivel de la planta y acceso a núcleos analíticos basados en la nube.
- La seguridad integrada, tanto conectada en red como cableada, permite una implementación eficaz en cuanto a costos de la seguridad de las máquinas.
- Compatibilidad con diversos tipos de motores: de inducción, de imán permanente y de reluctancia síncrona.
- Tarjeta de opción T-Link para comunicación de alta velocidad de variador a variador con fibra óptica.
- CIP Security para comunicaciones seguras que garantiza la autorización, la integridad y la privacidad entre dispositivos de confianza.
En cuanto a los modelos 755TL y 755TR, sobresalen por su capacidad para mitigar los armónicos. Al reducir los efectos negativos de la distorsión armónica, estos variadores contribuyen a mejorar la eficiencia energética, reducir los costos de energía y minimizar los problemas de distribución eléctrica en la planta. Todo esto se traduce en un funcionamiento más óptimo y rentable para las industrias.
Sumando al ahorro de energía, con el uso de la regeneración incorporada, los variadores PowerFlex 755TR pueden canalizar el exceso de energía de vuelta al sistema eléctrico, en lugar de desperdiciarlo como calor, lo que hace que el sistema sea más eficiente.
Otras ventajas claves de los sistemas PowerFlex 755TL y 755TR que pueden facilitar su puesta en marcha, configuración y monitoreo son:
- Control del período de autonomía en caso de pérdida de alimentación para mantener el sistema en funcionamiento durante la mayoría de las perturbaciones de la línea.
- Configuración y programación con el software Studio 5000 Logix Designer® o Connected Components Workbench.
- Dos puertos estándar EtherNet/IP que ofrecen flexibilidad en la topología y una integración premium en el ambiente Logix.
- Diagnósticos avanzados y mantenimiento predictivo para ayudar a aumentar el rendimiento, el tiempo productivo y a disminuir el tiempo de puesta en marcha.
Además, los variadores de frecuencia PowerFlex 755TM ofrecen una ventaja única al proporcionar diversas configuraciones predefinidas de fuentes regenerativas de bus común e inversores de bus común.
- Incrementan la eficiencia energética con motores que comparten energía entre las cargas regenerativas y de motores.
- Optimizan el espacio en la planta, simplificando la instalación y reduciendo el hardware mediante el uso de variadores conectados a un bus de CC común.
- Los sistemas de bus común hacen posible una arquitectura combinada que permite la conexión de distintos tipos de variadores de frecuencia variable, servovariadores y otros componentes de alimentación eléctrica al mismo bus de CC.
- Diseñado para permitir la coordinación de varios motores
Aplicaciones más comunes donde se pueden aprovechar las ventajas de los variadores de frecuencia.
- Bombas: como estaciones de agua, estaciones de bombeo de aguas residuales, sistemas de riego y sistemas de refrigeración. Permiten controlar la velocidad del motor de la bomba para adaptarse a las demandas de flujo y presión, lo que mejora la eficiencia energética y el rendimiento del sistema.
- Ventiladores y extractores: En aplicaciones de ventilación y extracción, como en sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) y sistemas de ventilación industrial, los variadores permiten ajustar los ventiladores según las necesidades de flujo de aire, logrando un control preciso y eficiente.
- Transportadores y cintas transportadoras: Usando los variadores en el control de los motores para ajustar la velocidad de los transportadores según los requisitos de producción, ahorrando energía y mejorando el rendimiento del sistema de manejo de materiales.
- Mezcladoras y agitadores: En aplicaciones de mezcla y agitación, como en la industria química y de alimentos, proporcionan un control preciso de la velocidad y el torque de los motores, asegurando una mezcla uniforme y eficiente de los materiales.
- Compresores: se utilizan en aplicaciones como compresores de aire y sistemas de refrigeración, para ajustar la velocidad del motor del compresor según la demanda de aire comprimido, logrando optimizar el consumo de energía.
En el mundo industrial actual, la eficiencia, la seguridad y el ahorro energético son claves para mantener la competitividad. En este sentido, los variadores de frecuencia de baja tensión, como los PowerFlex 755T de Rockwell Automation, se han convertido en aliados indispensables para mejorar los procesos y reducir los costos operativos.
Los variadores de frecuencia PowerFlex 755T brindan soluciones concretas para el ahorro energético al ajustar la velocidad de los motores según las necesidades reales de la industria, evitando así consumos innecesarios de energía, lo que se traduce en una reducción significativa de costos y una mayor sostenibilidad ambiental.
Funciones novedosas como la recuperación de energía añaden un valor adicional y junto a su versatilidad, capacidades avanzadas y enfoque en el mantenimiento adecuado convierten a los PowerFlex 755T en aliados confiables para mejorar los procesos industriales, reducir costos y optimizar el uso de energía, impulsando así la competitividad y la sostenibilidad.