¿Qué es un variador de frecuencia?
Con el constante e imparable crecimiento de las industrias en el mundo y para suplir esas necesidades, lo motores eléctricos se hacían cada vez mas grandes, mas potentes y requerían grandes cargas de corriente para su funcionamiento, al mismo tiempo se hacia evidente que los arranques convencionales ya no garantizaban la durabilidad y el rendimiento de estos motores, de ahí surge la necesidad de invención del variador de frecuencia, Un variador de frecuencia (VDF), también conocido como variador de velocidad o drive de frecuencia variable (VFD, por sus siglas en inglés), es un dispositivo electrónico que se utiliza para controlar la velocidad y el torque de un motor eléctrico de corriente alterna (AC), principalmente motores de inducción trifásicos.
¿Como funciona un variador de frecuencia?
El variador de velocidad funciona controlando la frecuencia y el voltaje de la energía que alimenta a un motor eléctrico, generalmente de corriente alterna (AC), lo que permite ajustar la velocidad de rotación del motor de forma precisa, A continuación te explico cómo funciona un variador de velocidad paso a paso, de forma técnica pero clara:
1)🔌 Rectificación (AC → DC)
⚡El variador recibe la corriente alterna (AC) de la red eléctrica, típicamente a 50 o 60 Hz.
⚡Esta señal pasa por un rectificador, que convierte la corriente alterna en corriente continua (DC).
⚡Generalmente se usa un puente de diodos o un conjunto de tiristores.
➡️ Resultado: una señal de DC pulsante.
2) 🔋 Filtrado de DC
⚡La corriente continua generada es filtrada usando condensadores (capacitores) y, en algunos casos, reactores (inductores).
⚡Este proceso elimina el rizado (ondulación) y entrega una señal de DC pura y estable al inversor.
➡️ Resultado: voltaje DC estable para el siguiente paso.
3) 🔁 Inversión (DC → AC de frecuencia variable)
⚡Aquí entra el inversor, compuesto por transistores de potencia (como IGBT o MOSFET).
⚡El inversor “reconstruye” la corriente alterna pero con frecuencia y voltaje variables, utilizando una técnica llamada:
➤ Modulación por Ancho de Pulso (PWM):
⚡Los transistores se encienden y apagan a alta velocidad para simular una señal AC sinusoidal.
⚡Al variar el ancho de los pulsos (duty cycle), se puede ajustar el voltaje y la frecuencia entregada al motor.
➡️ Resultado: una señal AC «sintética», pero con la frecuencia y voltaje adecuados para controlar la velocidad del motor.
4) Salida al motor:
⚡El motor recibe esta señal de AC modulada, lo que le permite funcionar.
⚡A menor velocidad, si la frecuencia es baja.
⚡A velocidad nominal, si se ajusta a 50/60 Hz.
⚡Incluso a mayor velocidad, si el motor lo permite (frecuencia > 60 Hz).
🔍 Relación velocidad – frecuencia:
La velocidad de un motor de inducción se calcula así: Ns = 120.f/P
⚡Ns: velocidad síncrona (RPM)
⚡f: frecuencia de la corriente (Hz)
⚡P: número de polos del motor
🔸 Conclusión: Si disminuyes la frecuencia, disminuye la velocidad del motor.
🧠 Funciones inteligentes adicionales :
⚡Ajustar rampas de aceleración/frenado.
⚡Proteger el motor contra sobrecarga, sobretemperatura y cortocircuito.
⚡Realizar frenado regenerativo o resistivo.
⚡Comunicar con PLCs o sistemas SCADA mediante protocolos industriales (Modbus, Profibus, etc.).
Ventajas de un Variador de frecuencia:
⚡Ahorro de energía, especialmente en cargas de torque variable.
⚡Arranques y paradas suaves → menor desgaste mecánico.
⚡Protección del motor contra sobrecargas, subtensiones, etc.
⚡Mayor vida útil del equipo.
⚡Mejor control de procesos industriales.
Aplicaciones comunes:
⚡Bombas y ventiladores (ahorro energético por cargas variables).
⚡Cintas transportadoras.
⚡Compresores.
⚡Maquinaria industrial (prensas, extrusoras).
⚡Sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado).
