¿Qué significa VFD? VFD, VSD, inverter y AC drive explicados

VFD significa Variable Frequency Drive. Es el equipo de electrónica de potencia que se conecta entre la red eléctrica y un motor de CA, y su función es fácil de enunciar. Toma una alimentación de frecuencia fija y la convierte en otra cuya frecuencia y tensión pueden ajustarse. Como la velocidad de un motor de inducción depende de la frecuencia de alimentación, ajustar la frecuencia ajusta la velocidad. Esa única relación explica el nombre.

Variable se refiere a la frecuencia de salida, que puede fijarse desde una fracción de hercio hasta 400 Hz o más. Algunos modelos llegan a 600 Hz. La red, por sí sola, entrega 50 Hz o 60 Hz y nada más.

Frequency es la parte que hace el trabajo. En un motor de inducción de CA, la velocidad síncrona sigue n = 120 f / p, donde n es la velocidad en rpm, f la frecuencia de alimentación en hercios y p el número de polos del motor. Un motor de cuatro polos a 50 Hz gira a 1500 rpm. A 60 Hz gira a 1800 rpm. Mueva la frecuencia y la velocidad la sigue de inmediato.

Drive lo identifica como el dispositivo de accionamiento y no como el motor. En inglés, drive es un término general para un equipo de transmisión de potencia. El motor produce el par; el variador decide cómo se entrega ese par. Cómo lo hace internamente, a través del rectificador, el bus de continua y la etapa inversora de IGBT, es tema de otro artículo.

¿Es lo mismo un VFD que un VSD? No. VSD significa Variable Speed Drive y abarca una familia más amplia. Cualquier accionamiento capaz de hacer girar un motor a velocidad variable cuenta como VSD, incluidos los variadores de continua, los servos y los propios VFD. El VFD es la rama de control por frecuencia dentro de esa familia. Todo VFD es un VSD, pero no todo VSD es un VFD. En una cotización, VFD es el término más preciso y el que menos confusión genera.

¿Es lo mismo un inverter que un VFD? Aquí es donde casi todo el mundo se equivoca. En ingeniería eléctrica, inverter tiene un significado estricto. Es la etapa dentro de un variador que convierte la tensión del bus de continua en corriente alterna trifásica, construida con IGBT, y la palabra en sí significa convertidor de continua a alterna. Sin embargo, en bombas, climatización y aire acondicionado, inverter se ha vuelto un sinónimo coloquial del variador completo. Un aparato de aire acondicionado inverter o una bomba inverter llevan un VFD dentro. Cuando un cliente pide un inverter, conviene confirmar si se refiere al equipo completo o solo al módulo. Un variador completo y un módulo inversor difieren mucho en especificación, certificación y precio.

¿Es lo mismo un VFD que un AC drive? Sí. Los dos describen la misma clase de equipo. La diferencia es de costumbre, no de tecnología. Los catálogos norteamericanos prefieren AC drive, mientras que los documentos de ingeniería europeos y asiáticos suelen decir VFD.

En planos, placas de características y pliegos de licitación aparecen otros nombres. AFD, de Adjustable Frequency Drive, es habitual en Norteamérica, igual que ASD, Adjustable Speed Drive. Los documentos europeos usan frequency converter o frequency inverter. VVVF, Variable Voltage Variable Frequency, aparece en proyectos de ascensores y ferrocarril, donde lo relevante es que tensión y frecuencia varían juntas. FC es simplemente la abreviatura de frequency converter. Todos apuntan al mismo equipo.

La variedad de nombres viene de tres frentes. El control industrial de velocidad empezó con variadores de continua, así que el sector necesitó un término amplio, VSD, que cubriera tanto el control de continua como el control por frecuencia que llegó después. La climatización adoptó inverter desde el aire acondicionado doméstico y arrastró la palabra hasta los grandes enfriadores. Después divergieron los estándares de nomenclatura, con NEMA marcando el uso norteamericano e IEC la práctica europea. Un fabricante de variadores en Wuxi y un integrador de sistemas en Texas describen el mismo equipo.

¿Qué término conviene usar? En una solicitud de cotización, escriba VFD o variable frequency drive. Es el menos ambiguo. Al leer la ficha de un proveedor, compruebe si inverter designa el equipo completo o solo el módulo, y si VSD significa control por frecuencia o un esquema de continua antiguo. En una placa de características, espere AC drive o inverter, y no suponga que le enviaron otro equipo. En un pliego, traduzca VVVF y AFD a VFD antes de comparar datos técnicos. Acertar con el nombre importa menos que evitar el error que previene, que es cotizar un módulo inversor cuando el cliente quería un variador completo, o tratar el control de continua y el control por frecuencia como si fueran intercambiables.

Una vez claro el vocabulario, el siguiente paso suele ser la selección. El caballo de batalla en la mayoría de las plantas es el VFD de baja tensión en el rango de 380 a 480 V, que cubre bombas, ventiladores y transportadores. Una unidad de propósito general con control V/f y vectorial sin sensor resuelve la mayoría de estos servicios sin cambiar el firmware, y un lazo PID integrado basta para presión o caudal constantes. Si usted es fabricante de tableros o integrador y especifica para un servicio conocido, envíenos la placa del motor y las condiciones de operación. Normalmente confirmamos el modelo y sus parámetros en 24 horas.