Variadores de frecuencia 101 - Todo lo que necesita saber sobre los VFD

Variadores de frecuencia 101

Las bombas de lodos y lodos de alto rendimiento basadas en la tecnología de dinámica de fluidos de EDDY Pump son una solución ideal para tratar con los materiales más gruesos y difíciles, como lodos, lodos y purines. Sin embargo, todavía pueden estar limitados en velocidad de funcionamiento por el motor de corriente alterna (CA) que elija para alimentarlos, y los motores de CA están aún más limitados por su diseño. Cuando su aplicación de bombeo de lodo requiera velocidades cambiantes sobre la marcha, deberá agregar un variador de frecuencia (VFD) a su equipo para garantizar una eficiencia de bombeo óptima.

¿Qué es un VFD?

La tecnología VFD se desarrolló en respuesta a las limitaciones de la alimentación de CA. Los motores de CA, como los que alimentan las bombas industriales, giran a una velocidad establecida por la potencia entrante y el número de polos dentro del motor. Dado que la alimentación de CA en los Estados Unidos se suministra a una frecuencia estándar de 60 Hz, esto significa que los motores monofásicos estándar de dos polos giran 60 veces por segundo.

Agregar más juegos de polos reduce la velocidad sin necesidad de alterar la frecuencia eléctrica entrante. Sin embargo, no puede simplemente cambiar un motor eléctrico con más o menos postes cada vez que necesite cambiar la velocidad de funcionamiento de una bomba. Los sistemas de transistores que le permiten encender y apagar postes de motor específicos han estado disponibles durante décadas, pero estos sistemas son complejos y, a menudo, carecen del control fino necesario para el bombeo industrial. Yonstead, <los strongVFD> cambian la frecuencia< / fuerte> de la fuente de alimentación, lo que permite ajustes exactos e inmediatos en el funcionamiento de la bomba.

El VFD funciona tomando energía de CA a la frecuencia de 60 Hz, la convierte en alimentación de corriente continua (CC) a través de un circuito rectificador y la envía a través de un bus de CC para filtrar aún más el voltaje. Luego, la energía llega al inversor que crea pulsos de energía de CC que funcionan como corriente alterna. La naturaleza pulsante de la salida imita la potencia de CA suficiente para crear los procesos de inducción correctos necesarios para hacer girar el rotor del motor. Dado que la CC es más fácil de controlar en voltaje y frecuencia, usarla en lugar de la verdadera alimentación de CA permite al VFD ajustar el suministro eléctrico sobre la marcha. Una serie de transistores, especialmente el insulated Gate, Bipolar Transistor (IGBT), proporcionan control manual o automático sobre la potencia de salida y el rendimiento resultante de la bomba EDDY. La potencia se aumenta fácilmente a una bomba de lodo bajo carga pesada y luego se vuelve a caer después de que pasa un bloqueo o cambia la textura de la suspensión o el lodo que se bombea.

¿Por qué necesito un VFD?

Los VFD se utilizan en muchos entornos industriales y de fabricación diferentes, pero son particularmente valiosos para controlar las bombas de lodos y lodos. El bombeo de agua es un proceso relativamente estático ya que el agua no cambia de densidad o peso durante el proceso. En contraste, una suspensión a menudo se mezcla de manera desigual y lo que viaja a través de la bomba puede cambiar de una alta viscosidad a un líquido delgado en cuestión de segundos, lo que puede provocar problemas rápidamente cuando la bomba se despliega en el campo. Una bomba que está trabajando para mover una mezcla muy espesa con muchos sólidos requiere una cantidad diferente de energía que una que de repente golpea una bolsa de líquido delgado. Dado que un VFD puede ajustar el funcionamiento de la bomba sobre la marcha, estos cambios repentinos en la carga operativa se compensan fácilmente sin interrupción en el uso. La eficiencia disminuye drásticamente cuando una bomba no funciona con su caudal máximo diseñado, pero al alterar la cantidad de energía que se suministra al motor, puede compensar esto y aún así lograr una alta eficiencia.

Beneficios de utilizar un VFD cuando se utiliza una bomba de lodo

• Aumente o disminuya el caudal para cumplir con los requisitos específicos de flujo de la aplicación.
• Reduzca el mantenimiento de la bomba manteniendo el equipo funcionando en su punto de máxima eficiencia y reduciendo la presión total del sistema.
• El aumento de la eficiencia energética para alimentar la bomba disminuye el costo de cada galón bombeado.
• Habilite la adición de controladores de bomba programables como
  la tecnología de bomba inteligente EDDY
  que se puede utilizar para ampliar el uso de la bomba.
• Elimina o reduce el número de válvulas de control que requieren instalación y mantenimiento de sensores individuales y, a menudo, no son apropiadas para el procesamiento de lodos o lodos.
• Obtenga control sobre la velocidad del motor sin cambiar a costosos motores de CC.

El bombeo de lodos resistentes y abrasivos, como la pulpa de papel o las aguas residuales, es un proceso desafiante debido a la alta viscosidad, la presencia de grandes sólidos y los cambios en la viscosidad. Todos estos problemas pueden dañar las bombas que solo están diseñadas para funcionar a una velocidad y carga fijas. Los lodos u otros materiales pesados que necesitan ser bombeados al dragar o minar también causan problemas similares. Los VFD permiten que las bombas de lodo y sus motores se ajusten sobre la marcha a los cambios en el material que se bombea, evitando daños y asegurando que el sistema siempre funcione con la máxima eficiencia energética. Obtener un control de velocidad variable sin costosos controladores lógicos programables es especialmente útil durante los procesos de deshidratación que requieren velocidades de procesamiento muy lentas.

Al utilizar la tecnología de bomba inteligente EDDY, el VFD se puede controlar sobre la marcha utilizando chips inteligentes y computadoras a bordo, lo que requiere poca o ninguna entrada de los operadores de la bomba, manteniendo así la bomba funcionando de manera óptima con el máximo tiempo de actividad y más ganancias.

Cómo elegir el motor adecuado para un VFD

Un VFD por sí solo no puede alimentar una bomba. Sin embargo, tampoco todos los motores de bomba de CA funcionan bien con un VFD. Dado que la conversión que se realiza en los variadores de frecuencia puede crear armónicos y frecuencias resonantes, necesitará un motor construido para soportarlos. Las bombas de acoplamiento cerrado y de una sola etapa tienden a experimentar menos resonancia que las unidades enmarcadas y multietapa. Las bombas conectadas a VFD tienen un aislamiento de mayor grado, ya que operar la bomba a una velocidad más lenta de lo habitual interrumpirá el patrón de pérdida de calor. El aislamiento de mayor calidad podría beneficiarse de que la bomba resista los picos de voltaje que ocurren durante la operación vfD que pueden destruir el aislamiento con el tiempo, aunque esto rara vez es un problema si se adhiere a los motores de CA estándar NEMA y la operación de 230V. Si necesita una operación de 460V en su lugar, busque un motor de bomba diseñado específicamente para manejar los picos de voltaje creados por la operación VFD.

En EDDY Pump, tenemos técnicos experimentados a mano que pueden brindarle asistencia con VFD y configuración del motor para su aplicación de bombeo en particular.

Las mejores aplicaciones – Industrias más atendidas

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