Aplicaciones específicas de los inversores en 32 sectores industriales

Un inversor (también conocido como variador de frecuencia, VFD) es un dispositivo de control eléctrico que aplica tecnología de conversión de frecuencia y microelectrónica para controlar motores de CA mediante el ajuste de la frecuencia de la fuente de alimentación del motor. Con la mejora continua de... Automatización industrialLos inversores se han utilizado ampliamente.

Específicamente, un inversor (Variador de Frecuencia, VFD) integra tecnología de conversión de frecuencia y microelectrónica. Controla motores de CA modificando la frecuencia de la fuente de alimentación de funcionamiento del motor y consta principalmente de rectificación (CA a CC), filtrado, inversión (CC a CA), unidad de frenado, unidad de accionamiento, unidad de detección y unidad de microprocesamiento. El inversor ajusta la tensión y la frecuencia de la potencia de salida mediante la conmutación de IGBT internos, proporcionando la tensión de alimentación requerida según las necesidades reales del motor. Esto no solo permite ahorrar energía y regular la velocidad, sino que también habilita múltiples funciones de protección, como sobrecorriente, sobretensión y... Protección contra sobrecargaImpulsados ​​por el creciente nivel de automatización industrial, los inversores han ganado una amplia aplicación en diversos campos.

Basándonos en años de experiencia en la industria, los inversores se pueden aplicar en 32 sectores industriales típicos, incluidos: cargas de aire acondicionado, cargas de trituradoras, cargas de grandes hornos/calcinadores, cargas de compresores, cargas de laminadores, cargas de convertidores, cargas de polipastos, cargas de mesas de rodillos, cargas de bombas, grúas, cargas de camiones volquete, cargas de máquinas de trefilado de alambre, cargas de vehículos de transporte, cargas de ascensores y vehículos turísticos aéreos, cargas de alimentadores, cargas de apiladores-recuperadores, cargas de ventiladores, cargas de mezcladoras, cargas de máquinas de hilar y cargas de fuentes de alimentación especiales.

A continuación se presenta un análisis detallado de sus aplicaciones específicas en estos sectores:

1. Aplicación de inversores en cargas de aire acondicionado

Los sistemas de aire acondicionado central se utilizan ampliamente en edificios de oficinas, centros comerciales, supermercados y fábricas. Durante el pico de consumo eléctrico del verano, los aires acondicionados representan una gran proporción del consumo de energía. En climas cálidos, el consumo de electricidad de los aires acondicionados en ciudades como Pekín, Shanghái y Shenzhen representa más del 40 % de la electricidad en hora punta. Por lo tanto, el uso de dispositivos de conversión de frecuencia para controlar el aire acondicionado... Bomba de aguaLos sistemas de aire acondicionado, como las bombas de agua de refrigeración y los ventiladores, constituyen una tecnología eficaz de ahorro energético. Actualmente, han surgido en todo el país numerosas empresas especializadas en la conservación de energía en aire acondicionado, cuya principal tecnología de ahorro energético es la regulación de velocidad por conversión de frecuencia.

2. Aplicación de inversores en cargas de trituradoras

Las trituradoras y los molinos de bolas se utilizan ampliamente en las industrias metalúrgica, minera y de materiales de construcción. La aplicación de la tecnología de conversión de frecuencia en estas cargas ha dado resultados significativos.

3. Aplicación de inversores en grandes cargas de hornos/calcinadores

En el pasado, para los grandes hornos rotatorios industriales (convertidores) en la metalurgia, los materiales de construcción y la producción de sosa cáustica, se utilizaban comúnmente motores de corriente continua (CC), motores de conmutador, motores de anillos rozantes, regulación de velocidad en cascada o unidades de frecuencia intermedia para el control de velocidad. Sin embargo, estos métodos implican anillos rozantes o presentan baja eficiencia. En los últimos años, muchas empresas han adoptado el control por conversión de frecuencia, obteniendo excelentes resultados.

4. Aplicación de inversores en cargas de compresores

Los compresores también son cargas ampliamente utilizadas. Los compresores de bajo voltaje se emplean comúnmente en diversos sectores industriales, mientras que los compresores de alto voltaje y gran capacidad se emplean ampliamente en la industria siderúrgica (p. ej., generadores de oxígeno), la minería, los fertilizantes químicos y la producción de etileno. La adopción de la regulación de velocidad por conversión de frecuencia ofrece ventajas como una baja corriente de arranque, ahorro de energía y una mayor vida útil del equipo.

5. Aplicación de inversores en cargas de laminadores

En la industria metalúrgica, los grandes laminadores tradicionalmente utilizaban inversores CA-CA. En los últimos años, los inversores CA-CC-CA se han generalizado, y la adopción de sistemas de CA para laminadores se ha convertido en tendencia, especialmente en laminadores de carga ligera. Por ejemplo, el laminador de aluminio de múltiples cajas de la Fábrica Nacional de Productos de Aluminio de Ningxia utiliza inversores de uso general, que permiten un arranque con carga de baja frecuencia, el funcionamiento sincronizado entre cajas, el control de tensión constante y un funcionamiento sencillo y fiable.

6. Aplicación de inversores en cargas de elevación

La regulación de velocidad por conversión de frecuencia garantiza un funcionamiento estable y fiable de las cargas de elevación. Los equipos de elevación de altos hornos en las fundiciones son esenciales para el transporte de materias primas, ya que requieren arranques y paradas suaves, aceleración y desaceleración uniformes y alta fiabilidad. Anteriormente, se utilizaban comúnmente la regulación de velocidad en cascada, la regulación de velocidad de CC o la regulación de velocidad por resistencia en serie del rotor, que presentaban baja eficiencia y fiabilidad. La sustitución de estos métodos por inversores de CA permite obtener resultados óptimos.

7. Aplicación de inversores en cargas de convertidores

Para cargas de convertidores, reemplazar unidades de CC con sistemas de conversión de frecuencia de CA simplifica las operaciones, mejora la confiabilidad y garantiza un funcionamiento estable.

8. Aplicación de inversores en cargas de mesas de rodillos

Las mesas de rodillos se utilizan principalmente en la industria siderúrgica. La adopción del control de conversión de frecuencia del motor de CA mejora la fiabilidad y la estabilidad del equipo.

9. Aplicación de inversores en cargas de bombeo

Las cargas de bombeo son numerosas y ampliamente utilizadas, incluyendo bombas de agua, bombas de aceite, bombas químicas, bombas de lodo y bombas de arena. Abarcan desde bombas de bajo voltaje y de pequeña a mediana capacidad hasta bombas de alto voltaje y gran capacidad.

Muchas empresas de suministro de agua utilizan la regulación de velocidad de conversión de frecuencia para bombas de agua; las industrias químicas y de fertilizantes la aplican a bombas químicas y bombas alternativas; y las industrias de metales no ferrosos la utilizan para bombas de lodo, todas logrando excelentes resultados.

10. Aplicación de inversores en cargas de grúas y camiones volquete

Cargas como grúas y camiones volquete requieren un alto par, un funcionamiento estable, rotación frecuente hacia adelante y hacia atrás y alta confiabilidad. Los dispositivos de conversión de frecuencia pueden satisfacer estos requisitos al controlar grúas y camiones volquete.

11. Aplicación de inversores en cargas de máquinas de trefilado

Las trefiladoras para la producción de alambre de acero requieren un funcionamiento continuo y de alta velocidad. Con una resistencia del alambre de acero de 200 kg/mm², el sistema de regulación de velocidad exige alta precisión, estabilidad y sincronización.

12. Aplicación de inversores en cargas de vehículos de transporte

La tecnología de conversión de frecuencia es eficaz para cargas como vehículos de transporte de carbón crudo en minas de carbón y vehículos de transporte de acero fundido en plantas siderúrgicas. Permite un arranque y una parada rápidos, una gran capacidad de sobrecarga y una rotación flexible hacia adelante y hacia atrás, lo que garantiza un apilamiento uniforme del carbón, un control preciso del peso (evitando la sobrecarga o la subcarga), una mínima operación manual, una mayor eficiencia en la producción de carbón crudo y el ahorro de energía.

13. Aplicación de inversores en cargas de ascensores y vehículos turísticos aéreos

Dado que los ascensores son dispositivos de transporte de pasajeros, sus sistemas de accionamiento requieren alta fiabilidad, aceleración/desaceleración frecuente y rotación hacia adelante/atrás. Mejorar el rendimiento dinámico y la fiabilidad de los ascensores mejora la seguridad, la comodidad y la eficiencia operativa de los pasajeros. Anteriormente, la regulación de velocidad por CC se utilizaba ampliamente en ascensores; en los últimos años, la regulación de velocidad por conversión de frecuencia de motores de CA se ha generalizado, tanto en Japón como en Alemania. Muchos fabricantes nacionales de ascensores, como Shanghai Mitsubishi, Guangzhou Hitachi, Qingdao Fuji y Tianjin Otis, han adoptado la regulación de velocidad por conversión de frecuencia de CA. Además, muchos ascensores existentes se han modernizado con sistemas de conversión de frecuencia.

14. Aplicación de inversores en cargas de alimentación

Los alimentadores, ya sean de disco o vibratorios, se utilizan ampliamente en las industrias metalúrgica, eléctrica, del carbón y química. La aplicación de la regulación de velocidad por conversión de frecuencia produce resultados significativos. Por ejemplo, el alimentador de disco de la línea de producción de ácido sulfúrico de la fábrica de colorantes de Jilin Chemical Industry Co., Ltd. utilizaba originalmente regulación de velocidad de deslizamiento, que presentaba un par bajo a baja frecuencia, fallos frecuentes y atascos frecuentes. Tras la adopción de la regulación de velocidad por conversión de frecuencia, el motor asíncrono garantiza una alta fiabilidad y ahorro de energía. Aún más importante, el control de bucle cerrado con transmisor de temperatura garantiza un transporte preciso del material, evitando el suministro excesivo de oxidantes (que podría causar sobrecalentamiento y accidentes) y asegurando una producción ordenada.

15. Aplicación de inversores en cargas de apiladores-reclamadores

Las apiladoras-recuperadoras son equipos clave para el apilado y la recuperación de materiales en depósitos de carbón, muelles y minas. Permiten el apilado automático y la recuperación semiautomática, mejorando la fiabilidad del equipo y garantizando un funcionamiento estable sin impactos ni vibraciones. Durante la recuperación, la velocidad de rotación se ajusta según el principio 1/cosφ, lo que mejora la eficiencia de la recuperación con rueda de cangilones y la uniformidad del transporte de carbón mediante cintas transportadoras, lo que resulta muy bien recibido por los trabajadores.

16. Aplicación de inversores en cargas de ventiladores

Las cargas de los ventiladores son numerosas y se utilizan ampliamente en industrias como la siderúrgica, la eléctrica, los metales no ferrosos, la minera, la química, la textil, las fibras químicas, el cemento y la papelera. Anteriormente, el volumen de aire se ajustaba frecuentemente modificando la abertura del deflector, lo que suponía un desperdicio considerable de electricidad. La adopción de la regulación de velocidad por conversión de frecuencia no solo ahorra energía, sino que también reduce el desgaste mecánico y prolonga la vida útil del equipo.

17. Aplicación de inversores en cargas mezcladoras

Los mezcladores se utilizan ampliamente en las industrias química y farmacéutica. Sustituir otros métodos de regulación de velocidad por la regulación de velocidad por conversión de frecuencia ofrece numerosas ventajas.

18. Aplicación de inversores en cargas de máquinas de hilar

Los procesos de hilado son complejos, involucran múltiples estaciones y requieren control de tensión (y, en algunos casos, control de posición). La aplicación de la regulación de velocidad por conversión de frecuencia logra excelentes resultados.

19. Aplicación de inversores en cargas de suministro de energía especiales

Muchas fuentes de alimentación, como las experimentales y las de propulsión de aeronaves (400 Hz), pueden implementarse mediante dispositivos de conversión de frecuencia. Este enfoque ofrece ventajas como una baja inversión, resultados rápidos, un tamaño compacto y una operación sencilla.

20. Aplicación de inversores en cargas de máquinas de papel

En la industria papelera china, las máquinas que requieren alta precisión suelen utilizar regulación de velocidad de CC SCR, mientras que otras emplean motores de anillos rozantes o de conmutador. Sin embargo, la presencia de anillos rozantes y escobillas de carbón reduce la fiabilidad y la precisión, lo que resulta en máquinas papeleras anticuadas (con una velocidad típica de tan solo unos 200 m/min, muy inferior a los 2000 m/min de los equipos extranjeros). Por lo tanto, la adopción de la tecnología de conversión de frecuencia para las máquinas papeleras se ha convertido en una tendencia inevitable.

21. Aplicación de inversores en cargas de equipos de lavandería y planchado

Las lavadoras y planchas de los grandes hoteles utilizaban anteriormente regulación de velocidad mecánica o por cambio de polos, que solo proporcionaban una o varias velocidades fijas, lo que las hacía inadecuadas para prendas que requerían lavado y planchado repetidos. La adopción de la regulación de velocidad por conversión de frecuencia mejora considerablemente la eficiencia de las lavadoras.

22. Aplicación de inversores en cargas de fuentes musicales

Las fuentes musicales, que atraen a muchos visitantes, dependen del control de conversión de frecuencia para ajustar la altura y el volumen de los chorros de agua.

23. Aplicación de inversores en rectificadoras y otras cargas mecánicas

Los motores de husillo de las rectificadoras requieren altas velocidades de rotación, lo que a su vez exige altas frecuencias de alimentación (p. ej., 200 Hz, 400 Hz o incluso 800 Hz). Anteriormente, la alimentación de los motores de husillo se proporcionaba principalmente mediante unidades de frecuencia intermedia, que eran grandes, de baja eficiencia, ruidosas e imprecisas.

24. Aplicación de inversores en cargas de máquinas expendedoras de cigarrillos

Las máquinas de cigarrillos importadas anteriormente en la industria tabacalera (como Molins 8 y Molins 0) no admitían regulación de velocidad continua. Por lo tanto, la industria tabacalera necesitaba abordar principalmente problemas de regulación de velocidad continua y fiabilidad. Los convertidores de frecuencia ofrecen una solución técnica sencilla, de funcionamiento sencillo y con resultados significativos.

25. Aplicación de inversores en cargas de reducción de vibraciones y ruido

Muchas cargas, como los compresores de aire de gran tamaño y las unidades de frecuencia intermedia, generan altos niveles de ruido y vibración. La aplicación de tecnología de conversión de frecuencia puede reducir la vibración y el ruido para cumplir con las normas pertinentes.

26. Aplicación de inversores en cargas de máquinas de impresión y teñido

La mayoría de las máquinas de impresión y teñido consisten en equipos combinados de varias unidades. Los requisitos del proceso exigen que todas las unidades funcionen sincronizadas a la misma velocidad lineal, manteniendo una tensión constante; de ​​lo contrario, pueden surgir problemas de calidad como roturas de la tela, enrollamientos, color desigual, baja solidez del color y encogimiento excesivo. Anteriormente, tanto las máquinas de impresión y teñido con alimentación compartida como las de alimentación independiente utilizaban sistemas de regulación de velocidad de CC.

Debido a las desventajas inherentes de los motores de CC, la industria de la impresión y el teñido ha adoptado gradualmente la tecnología de conversión de frecuencia de CA. Las máquinas de serigrafía rotativa, compuestas por unidades de alimentación de tela, unidades de impresión, unidades de cinta transportadora para sala de secado y unidades de bobinado de tela, se encuentran entre los sistemas de regulación de velocidad más complejos de la industria de la impresión y el teñido. La adopción de la regulación de velocidad por conversión de frecuencia permite el control de la cadena de velocidad, garantizando una excelente sincronización, alta precisión y alta fiabilidad.

27. Aplicación de inversores en cargas de máquinas de moldeo por inyección

Las máquinas de moldeo por inyección son equipos clave para el procesamiento y moldeo de plásticos, con grandes volúmenes y un alto consumo energético. Anteriormente, los métodos de ahorro energético consistían principalmente en cambiar de una conexión en triángulo (△) a una conexión en estrella (Y), lo cual tenía una eficacia limitada. La adopción de la regulación de velocidad por conversión de frecuencia no altera la estructura original de la máquina de moldeo por inyección. En cambio, controla la presión o el caudal de la bomba de aceite durante diversos procesos (p. ej., sujeción del molde, cierre del molde, inyección, mantenimiento de la presión, desmoldeo y apertura del molde), logrando un ahorro energético de entre el 20 % y el 52 %. Esta tecnología ha sustituido eficazmente el anterior método de regulación de velocidad mediante válvula proporcional, reduciendo significativamente el consumo energético. Muchas fábricas de moldeo por inyección en el Delta del Río de la Perla han modernizado sus equipos con sistemas de conversión de frecuencia. Al modernizar las máquinas de moldeo por inyección, se debe prestar atención a la aceleración de la sujeción del molde (para evitar la reducción de la producción) y a la interferencia armónica en los terminales de entrada y salida.

28. Aplicación de inversores en cargas de protección ambiental (por ejemplo, tratamiento de aguas residuales)

Se presta cada vez más atención a la protección del medio ambiente, ya que es crucial para el entorno vital de la humanidad. Esto ha impulsado el desarrollo de energías limpias y "ciudades verdes". La regulación de la velocidad por conversión de frecuencia puede aplicarse a tres tipos de cargas de protección ambiental: el tratamiento de aguas residuales industriales, las centrales eléctricas de valorización energética de residuos y el control de humos, gases de escape y polvo industriales.

29. Aplicación de inversores en líneas de producción (p. ej., vidrio, cerámica, productos farmacéuticos, bebidas, alimentos y envases)

La adopción de la regulación de la velocidad de conversión de frecuencia en las líneas de producción de vidrio, cerámica, productos farmacéuticos, bebidas, alimentos y envases ha logrado excelentes resultados.

30. Aplicación de inversores en cargas de plataformas de perforación petrolera offshore

La regulación de velocidad por conversión de frecuencia de los motores de CA es muy superior a la regulación de velocidad de CC para la perforación petrolera, especialmente en entornos polvorientos y arenosos, gracias a la mayor fiabilidad de los motores de CA. Las plataformas petrolíferas marinas requieren dispositivos de regulación de velocidad por conversión de frecuencia.

31. Aplicación de inversores en cargas de bombas eléctricas sumergibles

Las bombas eléctricas sumergibles se utilizan para la extracción de petróleo en yacimientos petrolíferos. Estas bombas operan en pozos petrolíferos de más de 1800 metros de profundidad y, en su mayoría, utilizan arranque a plena tensión a frecuencia industrial y operación a velocidad constante, lo cual presenta las siguientes desventajas:

•Corriente de arranque excesivamente alta, que puede dañar el aislamiento del motor;
•Generación de torque de impacto, que puede dañar la estructura de la bomba;
•Fuerza de succión repentina y alta de la bomba, que atrae fácilmente la arena y provoca el atasco de la bomba.

Además, la falta de un sistema de estabilización de voltaje y las grandes fluctuaciones en el nivel de líquido en el fondo del pozo generan voltaje y corriente inestables, lo que causa sobreexcitación o subexcitación del motor sumergible y da como resultado fallas.

32. Aplicación de inversores en cargas de chips de poliéster

Los chips de poliéster son uno de los principales productos de la industria petroquímica. La regulación de velocidad por conversión de frecuencia ofrece alta precisión, facilita el control de múltiples puntos de control y garantiza un funcionamiento estable y fiable. Su aplicación mejora la calidad del producto y aporta importantes beneficios a las empresas. Muchas empresas han adoptado la tecnología de regulación de velocidad por conversión de frecuencia durante la expansión de su capacidad.
| (Nota: Es posible que parte del contenido de este documento haya sido generado por IA)