Convertidor de frecuencia de ascensor

Tipos de convertidores de frecuencia para ascensores

En el pasado, los ascensores de tracción utilizaban sistemas tradicionales. Estos sistemas incluyen motores de corriente continua o alterna con generadores de motor, que controlan las operaciones del ascensor. Sin embargo, la tecnología ha avanzado, y los ascensores modernos utilizan un convertidor de frecuencia para ascensores para optimizar el rendimiento. También conocidos como VFDs (Variadores de Frecuencia), estos sistemas están diseñados para controlar la velocidad y el par del motor mediante la variación de la frecuencia y el voltaje de la fuente de alimentación. Existen tres tipos principales de convertidores de frecuencia para ascensores:

• Inversor de Fuente de Voltaje (VSI)

  Este tipo de convertidor de frecuencia está diseñado para controlar motores de inducción y síncronos. Utiliza una técnica de modulación de ancho de pulso para convertir el voltaje de corriente continua en voltaje de corriente alterna variable, controlando así la velocidad del motor del ascensor. El VSI es popular entre los fabricantes de ascensores, ya que es eficiente en energía y de alto rendimiento.

• Inversor de Fuente de Corriente (CSI)

  Este convertidor de frecuencia controla la corriente que fluye hacia el motor del ascensor. Utiliza un reactor para convertir la energía de corriente alterna en energía de corriente continua y luego en frecuencia y voltaje variables. El Inversor de Fuente de Corriente no es muy común en la industria de ascensores, ya que es menos eficiente que el VSI.

• Variadores de Control Vectorial

  Estos convertidores de frecuencia están diseñados específicamente para controlar motores de inducción. Utiliza una técnica de control orientado al campo para gestionar la velocidad y el par del motor. La técnica implica desacoplar los componentes de flujo y par. Los VFDs se dividen en variadores vectoriales sin sensor y variadores vectoriales de bucle cerrado. Los primeros operan sin sensores de retroalimentación de velocidad, mientras que los últimos utilizan sensores de retroalimentación de velocidad.

• Variadores de Motor Síncrono de Imán Permanente (PMSM)

  Estos convertidores de frecuencia están diseñados para controlar motores síncronos de imán permanente. Proporcionan un alto par de arranque y un control preciso de la velocidad. Además, son muy eficientes. Existen dos tipos de estos convertidores de frecuencia, incluidos los variadores de imán permanente montados en el interior y en la superficie.

• Variadores de Corriente Alterna (Variadores de Frecuencia)

  Estos convertidores de frecuencia están diseñados para usarse con ascensores de tracción de corriente alterna. Controlan la aceleración, desaceleración y velocidad de la cabina del ascensor. Se clasifican en variadores de corriente alterna trifásica y monofásica. Los VFDs trifásicos son más comunes y proporcionan una eficiencia superior a la de los variadores monofásicos.

Función y características del convertidor de frecuencia para ascensores

A continuación se presentan las principales características de un convertidor de frecuencia para ascensores:

• Tecnología de Frontal Activo

  La tecnología de frontal activo utiliza el frenado regenerativo para devolver energía a la red cuando los sistemas del ascensor frenan. Esto reduce el consumo de energía y aumenta la eficiencia. También reduce la disipación de calor, beneficiando a los sistemas con altas capacidades de elevación. Los sistemas de accionamiento regenerativo son otro nombre para estas configuraciones.

• Control por Microprocesador

  El control por microprocesador es el cerebro del convertidor de frecuencia. Asegura una conversión precisa de voltaje y frecuencia. Utiliza control vectorial de bucle cerrado para mantener un control estable y preciso de la velocidad y el par del motor del ascensor. Esto lo hace adecuado para sistemas de ascensores de tracción e hidráulicos.

• Modulación por Ancho de Pulso (PWM)

  La PWM es una técnica para controlar el voltaje y la frecuencia de salida del motor. Aumenta la eficiencia y el rendimiento del motor mientras reduce la distorsión armónica y la interferencia electromagnética.

• Capacitor de Enlace de CC

  El capacitor de enlace de CC suaviza el voltaje de salida y almacena energía para un funcionamiento estable. Es importante para la estabilidad y confiabilidad del convertidor de frecuencia.

• Aislamiento de Entrada/Salida

  El aislamiento de entrada/salida mejora la seguridad y fiabilidad del convertidor de frecuencia. Protege contra el ruido eléctrico y transitorios mientras asegura un funcionamiento estable y eficiente.

• Puertos de Comunicación

  Estos incluyen puertos RS-232, RS-485, Modbus, bus CAN y puertos Ethernet. Los puertos de comunicación facilitan la conexión y comunicación del convertidor de frecuencia con dispositivos externos como interfaces hombre-máquina, sistemas de control de supervisión y otros convertidores de frecuencia. Esto permite la monitorización, control y diagnóstico remotos.

• Características de Protección

  Estas incluyen protección contra cortocircuitos, protección contra sobretensión, protección contra subtensión, protección contra sobretemperatura y protección contra fallos a tierra. Las características aseguran el funcionamiento seguro y confiable del convertidor de frecuencia. También extienden su vida útil y previenen daños al motor del ascensor y otros componentes.

• Mitigación de Armónicos

  Estos convertidores utilizan tecnologías como frontal activo y frontal pasivo para reducir los armónicos en la línea. Esto asegura que los ascensores cumplan con estándares internacionales. También aumenta la eficiencia del sistema eléctrico.

Escenarios de convertidores de frecuencia para ascensores

Los convertidores de frecuencia para ascensores se utilizan para controlar la velocidad y eficiencia de los motores de ascensor. Su uso es amplio en diversas industrias y aplicaciones. Algunos escenarios de uso comunes incluyen:

• Edificación y Construcción

  Los convertidores de frecuencia se utilizan ampliamente en edificios y estructuras residenciales, comerciales e industriales. El convertidor de frecuencia proporciona operaciones suaves y eficientes del ascensor en edificios de varios pisos y rascacielos. Permiten un control preciso de la velocidad del motor del ascensor. Esto asegura la eficiencia energética, especialmente en edificios con un alto número de pisos.

• Transporte y Logística

  Los ascensores se utilizan frecuentemente en el sector del transporte y la logística. Por ejemplo, en almacenes, centros de distribución y terminales de transporte. Los convertidores de frecuencia para ascensores ayudan a transportar mercancías y materiales de manera eficiente entre diferentes niveles. Garantizan un funcionamiento rápido y energéticamente eficiente. Esto reduce los costos operacionales y tiempos de inactividad en centros logísticos y terminales de transporte.

• Manufactura y Plantas Industriales

  Muchas plantas de manufactura, fábricas y instalaciones industriales utilizan ascensores para mover materiales, productos o maquinaria. Los convertidores de frecuencia aseguran operaciones fiables y eficientes del ascensor. Esto es importante para operaciones de manufactura a gran escala que requieren el movimiento de objetos pesados y voluminosos.

• Instalaciones de Salud

  Los hospitales, clínicas y otros centros de salud utilizan ascensores para transportar pacientes, suministros médicos y equipos. Los convertidores de frecuencia para ascensores garantizan operaciones suaves, silenciosas y eficientes. Esto es importante para instalaciones de salud donde se necesita un transporte urgente y delicado.

• Industria de la Hospitalidad

  Los hoteles, resorts, restaurantes y otros establecimientos de hospitalidad utilizan ascensores para transportar huéspedes, personal y mercancías. Los convertidores de frecuencia aseguran operaciones eficientes y suaves del ascensor. Esto mejora la experiencia del cliente al reducir los tiempos de espera en áreas con mucho tráfico.

• Espacios Comerciales y Minoristas

  Los centros comerciales, grandes almacenes, edificios de oficinas y otros espacios comerciales utilizan ascensores para mover personas y productos. Los convertidores de frecuencia proporcionan soluciones de transporte eficientes tanto para clientes como para mercancías. Esto es particularmente importante durante los picos de compra, cuando hay una alta demanda de ascensores.

• Infraestructura Pública

  Lugares públicos como aeropuertos, estaciones de tren, terminales de autobuses y edificios gubernamentales utilizan ascensores para manejar el movimiento de pasajeros y equipaje. Los convertidores aseguran un transporte efectivo para grandes volúmenes de personas, especialmente durante las horas pico o momentos de mayor actividad. Esto minimiza retrasos y mejora la eficiencia general de la infraestructura pública.

• Manufactura y Plantas Industriales

  Los ascensores se utilizan en muchas industrias y instalaciones industriales para mover productos, materiales o equipos. Los convertidores de frecuencia garantizan operaciones de ascensores fiables y eficientes, lo que es crítico para operaciones de manufactura a gran escala que requieren el movimiento de objetos pesados y voluminosos.

Cómo elegir un convertidor de frecuencia para ascensores

Al seleccionar un convertidor de frecuencia para ascensores, es importante considerar una serie de factores para satisfacer las necesidades específicas del sistema de ascensores. Aquí algunos de ellos:

• Clasificación de Potencia

  Lo primero que debe considerarse es la clasificación de potencia del convertidor de frecuencia. La clasificación de potencia debe coincidir con los requisitos de potencia del motor del ascensor. Un ascensor con un mayor requerimiento de potencia puede no funcionar correctamente si es alimentado por un convertidor de frecuencia con una clasificación de potencia inferior. Por otro lado, utilizar un convertidor con una clasificación de potencia superior puede ser innecesario y costoso.

• Frecuencia y Voltaje de Salida

  Es importante verificar si la frecuencia y el voltaje de salida del convertidor son compatibles con las especificaciones del motor. El voltaje y la frecuencia de salida determinan las características de velocidad y par del motor. Por lo tanto, es importante asegurarse de que sean compatibles.

• Características de Control

  Al buscar un convertidor de frecuencia para ascensores disponible, es importante revisar las características de control. Busque convertidores con características de control avanzadas como control vectorial o control orientado al campo. Estas características proporcionan un control preciso de velocidad y par. Además, asegúrese de que el método de control sea compatible con el motor existente. Esto incluye control de circuito abierto y control de circuito cerrado.

• Frenado Regenerativo

  Esto es importante para ascensores que requieren paradas y mantenciones frecuentes. Ayuda a mejorar la eficiencia energética al convertir energía cinética en energía eléctrica cuando el ascensor disminuye la velocidad. Por lo tanto, busque un convertidor de frecuencia con una característica de frenado regenerativo.

• Protocolos de Comunicación

  Asegúrese de que el convertidor de frecuencia para ascensores respete los protocolos de comunicación necesarios para la integración con el sistema de control del ascensor. Algunos de los protocolos comunes incluyen Modbus, CANbus y Ethernet/IP.

• Condiciones Ambientales

  Es importante verificar las condiciones ambientales para seleccionar un convertidor de frecuencia adecuado. Por ejemplo, si el ascensor está instalado en un lugar con temperaturas altas o bajas, es necesario elegir un convertidor que pueda soportar tales condiciones. Además, si el ascensor está instalado en un lugar con alta humedad, es importante elegir un convertidor resistente al agua.

Preguntas y respuestas sobre convertidores de frecuencia para ascensores

Q1: ¿Qué es un convertidor de frecuencia para ascensores?

A1: Un convertidor de frecuencia para ascensores es un dispositivo utilizado para controlar la velocidad del motor del ascensor. Convierte la potencia de entrada en una salida de frecuencia variable, permitiendo que el motor funcione a diferentes velocidades. Esto ayuda a controlar la velocidad y el funcionamiento suave de la cabina del ascensor.

Q2: ¿Por qué es importante un convertidor de frecuencia para ascensores?

A2: Un convertidor de frecuencia para ascensores es importante porque proporciona un control preciso de la velocidad para el motor del ascensor. Ayuda a arrancar el motor suavemente, reduciendo los tirones y haciendo que el ascensor funcione de manera más eficiente. También ayuda a ahorrar energía y extender la vida del motor.

Q3: ¿Qué es un VFD?

A3: Un VFD (Variador de Frecuencia) es otro nombre para un convertidor de frecuencia para ascensores. Se utiliza comúnmente en diversas aplicaciones industriales para controlar la velocidad de los motores de corriente alterna. Los VFDs son ampliamente utilizados en ascensores hidráulicos y ascensores de tracción eléctrica.

Q4: ¿Cuáles son los tipos de convertidores de frecuencia?

A4: Principalmente hay tres tipos de convertidores de frecuencia. Incluyen:

• Inversor de Fuente de Voltaje (VSI): Este es el tipo más común de convertidor de frecuencia. Utiliza capacitores de CC para almacenar voltaje y dispositivos de conmutación de potencia para producir una frecuencia de salida de CA.
• Inversor de Fuente de Corriente (CSI): Este tipo de convertidor utiliza un inductor para crear un voltaje de CC que se convierte en energía de CA para el motor.
• Convertidores multinivel: Estos convertidores de frecuencia tienen más de tres niveles de voltaje, mejorando la eficiencia y reduciendo la distorsión armónica.

Otros tipos de convertidores de frecuencia incluyen: VFDs de bajos armónicos, convertidores controlados por fase y VFDs de alta frecuencia.