Variadores de velocidad, pieza clave para el control de motores eléctricos

En un entorno industrial cada vez más automatizado y orientado a la eficiencia, los variadores de velocidad se han consolidado como una pieza clave en el control de motores eléctricos. Su capacidad para optimizar el consumo energético, reducir el desgaste mecánico y adaptarse dinámicamente a las necesidades del proceso los convierte en aliados estratégicos para la industria moderna. Pero su evolución no se detiene: la integración con plataformas digitales, la conectividad en tiempo real y la inteligencia embebida están redefiniendo sus posibilidades. Este informe analiza cómo estas innovaciones están transformando el panorama tecnológico y abriendo nuevas oportunidades de aplicación.
 

PREGUNTAS

1. ¿Qué avances tecnológicos recientes han marcado un punto de inflexión en el diseño y funcionalidad de los variadores de velocidad?

2. ¿Qué impacto se logra en términos de eficiencia energética y fiabilidad operativa con el uso de estos equipos?

3. ¿Qué tendencias se observan en cuanto a la modularidad, escalabilidad y facilidad de integración en los sistemas de control?

4. ¿Qué novedades técnicas de última generación presentan los productos que fabrica o distribuye su compañía?

1. En un entorno industrial en constante evolución, los variadores de frecuencia son soluciones versátiles, capaces de responder a demandas crecientes de tecnología y eficiencia.

Hoy, además del control preciso de par y velocidad en motores de inducción y de imanes permanentes, incorporan funciones que los vuelven aliados en la optimización de procesos:

• Funciones de seguridad integradas, que protegen a personas y equipos y simplifican el diseño, la instalación, la operación y el mantenimiento.
• Gestión inteligente del rendimiento, que ajusta automáticamente el funcionamiento ante variaciones de carga, tensión de alimentación y temperatura ambiente.
• Aplicaciones móviles con conectividad Bluetooth®, para supervisión, parametrización, programación y análisis de eficiencia en tiempo real.
• Comunicación directa con la nube, con protección de datos y compatibilidad nativa con MQTT para integrar arquitecturas de Industria 4.0.

En conjunto, elevan la productividad, la eficiencia y la confiabilidad del proceso. De esta forma, los variadores de frecuencia han pasado de ser simples dispositivos de control a convertirse en plataformas inteligentes y de alto rendimiento, capaces de impulsar la industria moderna. En síntesis, estas soluciones se aplican a demandas que van desde baja hasta alta exigencia.
 

2. El uso de variadores de frecuencia de alto rendimiento impacta directamente en la eficiencia energética y la fiabilidad operativa de los procesos industriales.

Eficiencia energética:

• Ahorro de energía y MTPA: en motores de inducción y síncronos, optimizan el flujo para reducir pérdidas y maximizar el rendimiento.
• Control para motores síncronos de imanes permanentes (PM): muy eficaz en ventiladores, bombas y compresores, priorizando la eficiencia del sistema.
• Operación a baja o cero velocidad (sensorless en PM): mantiene el punto de operación eficiente con bajo nivel de ruido y diseño compacto.
• Ecodesign y herramientas de cálculo: alineamiento con directivas de ecodiseño y utilidades para estimar la eficiencia del convertidor y del sistema.

Fiabilidad operativa:

• Modos de control avanzados: escalar con compensación de deslizamiento; VVW (vector de voltaje) para sostener el rendimiento ante variaciones de carga/red; vectorial sensorless y vectorial con encoder para precisión en par, velocidad y posicionamiento, mejorando la estabilidad y la respuesta dinámica.
• Gestión térmica inteligente y monitoreo de la ventilación: ajuste automático de la frecuencia de conmutación según temperatura; registro de velocidad/horas para mantenimiento preventivo.
• Frenado optimizado: mayor eficacia de frenado y vida útil del tren de potencia.
• Alta densidad de potencia y protecciones integradas: operación estable y predecible en entornos exigentes.

Resultado: menor consumo y mayor productividad, con más confiabilidad, continuidad de operación y seguridad en planta.

3. En los sistemas de control actuales, se observa una tendencia clara hacia mayor modularidad, escalabilidad y simplificación de la integración, aspectos clave para entornos industriales complejos y digitalizados.

• Modularidad. Arquitecturas con módulos plug-in y slots de expansión permiten añadir o intercambiar funciones (comunicaciones, E/S y soporte de protocolos industriales) sin reemplazar el equipo principal, agilizando actualizaciones y extensiones del sistema.
• Escalabilidad. Crecimiento en hardware y software conforme aumentan las demandas operativas. La compatibilidad con MQTT, PROFIBUS-DP, PROFINET, EtherCAT, junto con Ethernet dual, RS485 y USB, facilita ampliar el sistema manteniendo la continuidad operativa.
• Facilidad de integración. Integración transparente en Fieldbus y Ethernet industriales (p. ej., EtherNet/IP, Modbus-TCP), minimizando cambios en la infraestructura existente. La conectividad Bluetooth® y herramientas móviles/de escritorio habilitan monitoreo y ajustes remotos, reduciendo intervenciones en campo.
• Conectividad e Industria 4.0. Preparados para IoT a través de MQTT, mejoran supervisión, diagnósticos y mantenibilidad (incluido mantenimiento predictivo) mediante redes inteligentes.

Conclusión: La combinación de modularidad, escalabilidad, integración sencilla y conectividad avanzada convierte a estos variadores en una solución idónea para sistemas flexibles, ampliables y listos para Industria 4.0, con impacto directo en productividad, costos operativos y adaptabilidad.

4. Nuestros productos incorporan innovaciones orientadas a rendimiento, confiabilidad y eficiencia, destacando:

• PWM optimizada para cables largos (CFW900). En la salida del variador, la modulación reduce dv/dt, corrientes de modo común y esfuerzos sobre el aislamiento del motor, controlando la EMI y preservando la forma de onda sin exigir sobredimensionamientos del sistema.
• Gestión térmica inteligente. Ajusta automáticamente la frecuencia de conmutación según la temperatura ambiente, protege componentes, evita sobredimensionamientos y acciona la ventilación solo cuando es necesario, prolongando la vida útil y reduciendo consumo.
• Dual Zone (montaje por brida). Clasificación de temperatura ambiente dual —potencia ‘outside’ y control ‘inside’—. Con montaje por brida, el variador opera sin derating y disminuye la necesidad de ventilación forzada del envolvente, aumentando la confiabilidad y la vida útil de la electrónica.
• Motores de flujo axial (AFM) con control dedicado. Algoritmos específicos aprovechan la alta densidad de par, elevando la eficiencia global del conjunto variador + motor, compatibles con nuestras plataformas de control (p. ej., CFW900).
• ‘Conformal coating’ en placas electrónicas. Barniz protector contra polvo, humedad y agentes químicos: 3C2 (IEC 60721-3-3) como estándar y opción extra-coating 3C3 para ambientes severos.

Resultado: mayor eficiencia energética, disponibilidad y vida útil de los activos, con menor necesidad de sobredimensionar periféricos y una integración más limpia en planta. 

1. En la Industria 4.0, los variadores de velocidad han dejado de ser vistos únicamente como dispositivos de mando de motores para convertirse en soluciones inteligentes e integradas en las arquitecturas de automatización. El controlador de máquina sigue siendo el núcleo del sistema, pero los variadores aportan hoy nuevas funcionalidades que refuerzan la eficiencia global. La integración fluida entre ambos permite acceder a datos de proceso y de diagnóstico en tiempo real, fundamentales para la monitorización, el análisis del rendimiento y las estrategias de mantenimiento predictivo.

En el caso de Omron, el controlador Sysmac NX5 incorpora la función de Automation Playback, que permite retroceder en el tiempo para analizar datos registrados y detectar con rapidez las causas de una parada o anomalía en la línea, reduciendo así los tiempos de inactividad y los costes para el usuario final. A su vez, variadores como las series M1 y RX2 aportan control avanzado, escalabilidad y compatibilidad total con entornos de automatización modernos.

Los avances en algoritmos de control, como el vectorial y el de par, han aportado mayor precisión, estabilidad y una respuesta dinámica más rápida, garantizando un rendimiento consistente en distintos tipos de motores. Paralelamente, la experiencia de usuario se ha visto notablemente mejorada gracias a interfaces más intuitivas que incluyen pantallas táctiles, aplicaciones móviles y herramientas de software comunes a toda la plataforma, unificando control, monitorización y motion control en un único entorno.
 

Otro avance relevante es la posibilidad de programar directamente en el propio variador mediante plugins, que le aportan inteligencia adicional y descargan al controlador de máquina de tareas secundarias. El diseño físico también ha evolucionado, con dimensiones más compactas, posibilidad de montaje en paralelo y materiales robustos que permiten ahorrar espacio en el cuadro eléctrico y asegurar mayor durabilidad en entornos exigentes.

La seguridad funcional, con funciones como STO, está hoy integrada en el variador, aumentando la protección de personas y equipos sin necesidad de hardware adicional. En conjunto, estos avances confirman el papel de los variadores como aliados estratégicos de las arquitecturas industriales modernas, contribuyendo a una mayor integración, conectividad y eficiencia en el contexto de la Industria 4.0.

2. En un momento en el que la factura energética representa una parte cada vez más significativa de los costes de producción, los variadores de velocidad tienen un impacto directo y medible en la reducción del consumo. Al ajustar la velocidad del motor a la demanda real del proceso, evitan consumos innecesarios y generan ahorros inmediatos y sostenibles. Además, al suavizar arranques y paradas, evitan picos de esfuerzo, reducen el desgaste mecánico y prolongan la vida útil de los equipos.

Su contribución no se limita a la eficiencia energética. A través de funciones de monitorización en tiempo real, los variadores permiten anticipar problemas, apoyar estrategias de mantenimiento predictivo y aumentar la disponibilidad del sistema. En este ámbito, Omron complementa su oferta con dispositivos específicos como la serie K6CM para la supervisión del estado del motor y la detección de vibraciones, y la serie KM para la monitorización de energía, que permiten una gestión integral de la instalación. El resultado es una mayor fiabilidad operativa, menos paradas imprevistas y un uso más racional de la energía, factores decisivos para la competitividad industrial.
 

3. La modularidad y la escalabilidad son hoy factores esenciales para garantizar soluciones flexibles y preparadas para evolucionar con las necesidades de las empresas. Omron trabaja para ofrecer una experiencia homogénea al cliente, independientemente de que se trate de un modelo básico, compacto o premium, simplificando la parametrización y reduciendo los costes de puesta en marcha y de ajuste. En términos de escalabilidad, la tendencia es hacia una integración cada vez más sencilla en un único sistema de control, que permite ampliar aplicaciones de manera rápida y directa con funciones prácticamente copy paste.

Un ejemplo representativo es la combinación del controlador de máquina con el variador a través de EtherCAT, gestionada íntegramente desde Sysmac Studio. Este enfoque centraliza programación, monitorización y diagnóstico, reduciendo el tiempo de ingeniería y simplificando la arquitectura. La adopción de protocolos estandarizados como EtherCAT o Profinet garantiza además interoperabilidad sin necesidad de hardware adicional, ahorrando espacio en el cuadro eléctrico y evitando costes extra. De este modo, los variadores dejan de ser componentes aislados para convertirse en parte integrante y transparente del ecosistema de automatización.

4. Omron ha incorporado en sus variadores de velocidad tecnologías de última generación que responden directamente a las exigencias de la Industria 4.0. Destacan los algoritmos de control avanzados, capaces de asegurar una elevada precisión en diferentes tipos de motores, incluidos los de imanes permanentes, así como funcionalidades de seguridad certificadas internacionalmente como el STO, que eliminan la necesidad de hardware adicional, reducen el cableado y garantizan un funcionamiento seguro en entornos industriales.
 

Desde el punto de vista constructivo, la introducción de tecnología de refrigeración avanzada mejora la eficiencia térmica y asegura un funcionamiento fiable incluso en condiciones exigentes, aumentando la durabilidad de los equipos. A ello se suma la compatibilidad con aplicaciones de energías renovables, como el bombeo solar, que refuerza la versatilidad de los variadores y responde a las crecientes exigencias de sostenibilidad en la industria.

En conjunto, estas innovaciones convierten a los variadores de Omron, en particular las series M1 y RX2, en una solución completa que combina eficiencia, seguridad, robustez e integración digital, alineada con los retos actuales y futuros de la Industria 4.0.

1. Desde la perspectiva del hardware, las nuevas generaciones de semiconductores, fabricados también por Mitsubishi Electric, utilizados en la etapa de potencia de nuestros variadores de velocidad disminuyen las pérdidas generadas por la conmutación, aportan mayor densidad de potencia e incrementan el nivel de eficiencia energética. Esto favorece diseños más compactos con menores requerimientos de refrigeración y ayuda a mejorar el rendimiento de los equipos en entornos exigentes.

Control de motores síncronos de imanes permanentes y de reluctancia de alta eficiencia. El control vectorial mejorado, los novedosos algoritmos asociados a este y la capacidad de autorreconocimiento de las constantes eléctricas del motor a controlar permiten una mejor gestión, y más precisa, de las variables de par y velocidad, pudiéndose controlar así cualquier tipo de motor, bien sea asíncrono de inducción o síncrono de imanes permanentes o de reluctancia.

Comunicaciones Ethernet embebidas, permitiendo conectividad Edge o Cloud en función de las necesidades de cada cliente o instalación. Permite la integración en cualquier topología de red y además abre la posibilidad a la monitorización y control remoto de nuestras instalaciones facilitando así el mantenimiento de estas.
 

2. Funciones tales como el control óptimo de excitación inteligente, que mantiene el rendimiento del motor en condiciones de baja carga, o el control de motores síncronos y de reluctancia de alta eficiencia, hacen de los variadores de velocidad un aliado indispensable a la hora de aplicar medidas de eficiencia energética en nuestras instalaciones.
 

El uso de equipos AFE (Active Front End), con rectificación de tensión activa, también es una solución con un impacto muy notable a la hora de plantearse medidas de ahorro energético. Con esta solución damos respuesta a dos posibles problemáticas asociadas al uso de variadores de velocidad:
 

• Aplicaciones regenerativas, donde tradicionalmente se instalaban resistencias de frenado para disipar en forma de calor la energía de frenado, y que actualmente, gracias a la tecnología AFE, solucionamos devolviendo a red este excedente de energía para que podamos consumirla dentro de nuestra red de alimentación, y reducir así la cantidad de energía consumida de compañía. Ideal para aplicaciones de converting (bobinado/desbobinado), elevación, centrifugadoras, prensas…
• Reducción de armónicos. Gracias a la tecnología de rectificación de los variadores AFE somos capaces de disminuir por debajo del 5% el índice de distorsión armónica (THDi) generado por el variador. Esto se traduce directamente en la disminución de la potencia aparente que estos equipos consumen, pudiéndose disminuir así la cantidad de potencia instalada, reducir el calibre de las protecciones instaladas aguas arriba del variador de frecuencia y reducir también la sección de cable utilizada para alimentar a todo el conjunto. Además de disminuir la temperatura de trabajo de toda nuestra instalación y evitar problemas de sobre corrientes con elementos como las baterías de condensadores.

A nivel de fiabilidad operativa, reducción de tiempos de inactividad y disminución del número de paradas intempestivas no programadas, funciones integradas para el diagnóstico de fallos basado en IA, la monitorización del tiempo de vida de los componentes internos de los equipos o sensores embebidos para detección de sustancias corrosivas en el ambiente donde estos están trabajando, son algunas de las funciones que facilitan el mantenimiento preventivo y predictivo, y permiten planificar intervenciones reduciendo así paradas no previstas. 

3. En los últimos años, los variadores de velocidad han pasado de ser equipos aislados controlados mediante señales digitales y analógicas, y ser simples controladores de motores, a ser equipos que dan respuesta a la flexibilización de procesos como a la necesidad de reducir los tiempos de mantenimiento, costos de implementación y complejidad en la operación.

Disponer de una gama de variadores de frecuencia que comparta una misma plataforma y software de configuración y monitorización, nos permite cubrir desde aplicaciones sencillas en pequeñas instalaciones hasta sistemas de gran envergadura en cualquier tipo de industria. Además, nuestros equipos están diseñados y disponen de funciones para crecer e incrementar sus prestaciones según evolucionen las necesidades de producción. Tarjetas de expansión de E/S, tarjetas de realimentación de encoder, PLC integrado, poder utilizar las E/S del equipo como E/S remotas controladas por el bus de comunicación integrado, consolas de parametrización o paneles de operador (HMI) adaptadas a las necesidades específicas de cada perfil de usuario, son algunas de estas funciones que ayudan a garantizar la escalabilidad de nuestras soluciones. Siguiendo con nuestra gama de variadores, es importante destacar que no sólo buscamos la escalabilidad de nuestras soluciones, sino que también garantizamos la compatibilidad total con nuestras gamas y modelos predecesores. Facilitando así la transición y adaptabilidad de nuestros variadores de frecuencia a nuevas necesidades.
 

Sobre todo, en sistemas de gran envergadura, disponer de soluciones y diseños modulares nos permite personalizar el equipo a medida de cada aplicación. Gracias a módulos intercambiables, ya sea de potencia o tarjetas de comunicación, entradas, salidas o incluso de funciones de seguridad, nuestros variadores pueden adaptarse o actualizarse sin necesidad de sustituir el conjunto completo. Esta modularidad no solo reduce los costos de inversión inicial, sino que facilita el mantenimiento y minimiza tiempos de parada.

En el contexto actual marcado por la digitalización y el IIOT es fundamental proveer soluciones y herramientas para facilitar la integración de nuestros equipos. Nuestra gama de variadores actual incluye de forma nativa compatibilidad total con protocolos de comunicación tales como el Profinet, EtherNet/IP, Modbus TCP o EtherCAT, lo que nos permite integrarlos fácilmente en arquitecturas de automatización con equipos de otros fabricantes. A esto se suman el intuitivo software de configuración y monitorización FR-Configurator 2, conectividad mediante aplicaciones móviles y acceso remoto para diagnóstico o mantenimiento, facilitando así la operación y la optimización continua de los procesos.
 

Los variadores de velocidad se han convertido en piezas clave de la automatización actual. Son equipos inteligentes que añaden flexibilidad, eficiencia y conectividad a nuestros sistemas industriales, alineándose con los retos de la industria 4.0.
 

4. Nuestras nuevas gamas de variadores de frecuencia integran de fábrica un canal de comunicación ethernet que soporta de forma nativa los protocolos de comunicación más habituales dentro del sector industrial (CC-Link IE TSN, Profinet, Ethernet/IP, Modbus TCP o EtherCAT), así como sus variantes Safety (CC-Link IE TSN Safety, Profisafe, CIP Safety o FSoE). Sin perder de vista los requerimientos y estándares de Ciberseguridad que próximamente entrarán en vigor. Y nuestra última incorporación a la familia de variadores compactos FREQROL 800 de Mitsubishi Electric, el FR-D800, no es una excepción.
 

El FR-D800 ha llegado para convertirse en uno de los mejores aliados del fabricante de maquinaria (OEM). Compacto, robusto, con comunicaciones Ethernet integradas de forma nativa, funciones de mantenimiento y autodiagnóstico y una capacidad de control sobre el motor que gestiona excepcional. La misma unidad es capaz de controlar tanto motores asíncronos de inducción como moteres síncronos de imanes permanentes, así como también nuestro motor EM-A de alta eficiencia. 
 

Cubre potencias desde los 100W hasta los 15kW, y está disponible en formatos de alimentación monofásica 220/110VAC o trifásica 220/400VAC. De muy fácil integración y puesta marcha gracias a su puerto de comunicación Ethernet o su puerto USB-C, con el que podemos programarlo mediante el software FR-Configurator 2 sin necesidad de alimentarlo a la red de tensión.

Al igual que toda la gama de variadores FREQROL 800, el FR-D800, integra funciones de ahorro energético, como el control óptimo de excitación (OEC), que maximiza el rendimiento del motor incluso en condiciones de baja carga; funciones de protección de motor, como la detección automática de la curva característica par/velocidad o funciones de mantenimiento y autodiagnóstico, como la capacidad de monitorización del tiempo de vida de sus componentes internos (Capacidad de carga de los condensadores de potencia y control, nivel de desgaste del circuito de precarga o nivel de deterioro de la etapa inversora).

1. La evolución de los convertidores de frecuencia en los últimos años ha estado marcada por una clara orientación hacia la usabilidad, la seguridad funcional y la conectividad. La incorporación de interfaces táctiles intuitivas ha transformado la experiencia del usuario, facilitando la configuración, el acceso a parámetros y el diagnóstico sin necesidad de herramientas externas. Paralelamente, la integración de funciones avanzadas de seguridad, como Safe Torque Off (STO) y paradas seguras, ha reforzado el cumplimiento de normativas internacionales, elevando el estándar de protección en entornos industriales. Otro aspecto clave es la creciente atención a la ciberseguridad: cada vez más equipos adoptan estándares como IEC 62443, garantizando una operación segura en infraestructuras conectadas y críticas.
 

2. Los convertidores de frecuencia son un componente esencial en la optimización energética de procesos industriales. Al adaptar la velocidad del motor a las necesidades reales de la carga, permiten reducir significativamente el consumo eléctrico y los costes operativos. Pero su aportación va más allá del ahorro energético: los modelos actuales incorporan funciones de diagnóstico avanzado, mantenimiento predictivo y gestión de fallos, lo que se traduce en una mayor fiabilidad, reducción de paradas no planificadas y prolongación de la vida útil de los equipos. En conjunto, estos beneficios contribuyen a operaciones más sostenibles, eficientes y resilientes.

3. La industria avanza hacia arquitecturas modulares y escalables que permiten adaptar los convertidores a una amplia gama de aplicaciones, desde instalaciones compactas hasta sistemas complejos. Esta flexibilidad facilita la personalización, las actualizaciones y la estandarización de soluciones. En cuanto a la integración, se observa una clara apuesta por la conectividad fluida con redes industriales como Profinet y Modbus TCP, que permiten una comunicación rápida y fiable con PLCs y otros dispositivos de control. Esto no solo agiliza la puesta en marcha, sino que también reduce el esfuerzo de ingeniería y mejora la eficiencia en todo el ciclo de vida del sistema.

4. Nuestra nueva plataforma de convertidores, DX1, representa un salto cualitativo en términos de funcionalidad, seguridad y conectividad. Su interfaz táctil ofrece una experiencia de usuario moderna y directa, con acceso inmediato a configuración y diagnóstico. El DX1 incorpora un conjunto completo de funciones de seguridad funcional que cumplen con los estándares internacionales más exigentes, y ha sido certificado en ciberseguridad conforme a la norma EN 62443-2, lo que garantiza una protección robusta frente a amenazas digitales. Estas características convierten al DX1 en una solución preparada para afrontar los retos de la industria del futuro, combinando rendimiento, fiabilidad y seguridad en un único dispositivo.
 

1. En los últimos años, los variadores de frecuencia (VFD) han experimentado una transformación significativa, incorporando tecnologías que marcan un antes y un después en su diseño y funcionalidad:

• Conectividad y la Era del IoT: Los VFD modernos están completamente integrados en la Internet de las Cosas (IoT). Protocolos de comunicación como Modbus permiten la monitorización remota y el análisis predictivo en tiempo real. Esto no solo ofrece información valiosa sobre el funcionamiento del equipo y el proceso, sino que también permite el acceso remoto para configuración, modificación y control a través de sistemas como PLC, optimizando la gestión y superando las limitaciones del control digital tradicional.
• Inteligencia Integrada (Edge AI): Incorporan algoritmos avanzados de autoajuste y diagnóstico que operan en tiempo real. Esta "inteligencia embebida" optimiza el rendimiento del motor, se anticipa a posibles fallos y reduce drásticamente los tiempos de mantenimiento, mejorando la fiabilidad operativa.
• Especialización y Compactación: Si bien los VFD de uso general con múltiples parámetros siguen siendo relevantes, una tendencia clara es la especialización. Cada vez más, encontramos variadores diseñados para aplicaciones específicas (control de puertas, ventiladores, bombas o cintas transportadoras). Estos modelos son más compactos, optimizados en dimensiones y con parámetros y prestaciones perfectamente adaptadas, facilitando su implementación, puesta en marcha y reduciendo costos.

2. La evolución de los VFD se traduce directamente en beneficios tangibles para la eficiencia energética y la fiabilidad de los sistemas:
 

• Ahorro Energético Masivo:

◦ Los VFD permiten un control preciso de la velocidad de motores de inducción de CA, muy comunes en ventiladores, bombas y compresores, especialmente en sistemas HVAC.

◦ Esta capacidad de adaptación a las necesidades del proceso es clave para el ahorro de energía, especialmente en cargas como ventiladores y bombas (cargas cuadráticas). En estos casos, la potencia consumida es proporcional al cubo de la velocidad. Por ejemplo, si un VFD reduce la velocidad de un ventilador a la mitad (por necesidades reales del proceso), el consumo de energía disminuye teóricamente a un octavo, adaptando la potencia a la demanda real y logrando una eficiencia energética muy superior a los sistemas de velocidad fija.

• Reducción del Desgaste Mecánico y Mayor Vida Útil: la capacidad de los VFD para controlar la aceleración y desaceleración de forma suave y gradual minimiza las tensiones mecánicas en los equipos. Esto es crucial para prolongar la vida útil de componentes críticos como compresores y motores PM/BLDC, reduciendo el mantenimiento y las paradas inesperadas.

• Fiabilidad Robusta en entornos críticos: los VFD modernos incorporan protecciones integradas contra condiciones adversas como sobretensiones, sobreintensidad y sobrecalentamiento. Estas protecciones no solo protegen el variador y el motor, sino que también garantizan la continuidad operativa en entornos industriales y comerciales exigentes, mejorando la fiabilidad general del sistema.
 

3. Las tendencias actuales en los VFD se centran en hacerlos más flexibles, adaptables y fáciles de implementar en cualquier sistema de control:
 

• Integración sencilla y económica: los interfaces de comunicación avanzados y el desarrollo de variadores especializados por aplicación han simplificado enormemente su uso. Esto permite aplicar estos dispositivos de manera sencilla y económica incluso en casos donde antes, por su precio, prestaciones o complejidad, no era viable.
• Adaptación Inteligente: la capacidad de adaptación a cada caso específico, junto con el desarrollo de software de configuración intuitivos y la optimización automática de parámetros, facilitan enormemente la integración de los VFD en cualquier proyecto, desde los más sencillos hasta los más complejos.

4. Carlo Gavazzi destaca en el mercado con una gama de productos que reflejan estos avances tecnológicos:

• RVPM para Compresores: un variador de alto rendimiento compatible con motores PM (imanes permanentes), BLDC (sin escobillas de corriente continua) e IM (inducción). Incluye algoritmos específicos diseñados para optimizar el rendimiento y la eficiencia en aplicaciones de HVAC y refrigeración.
• RVDS/RVBS de 0.75 kW con diseños PCB compactos: estos modelos presentan diseños en formato PCB (placa de circuito impreso), ideales para aplicaciones donde el espacio es limitado, como puertas automáticas y automatización general (pequeñas bombas, pequeños ventiladores, cintas transportadoras …etc.). Ofrecen un rango de potencia optimizado para estas aplicaciones específicas.
• RVLF (0.4 kW a 11 kW) variador de uso general: un variador versátil y muy robusto diseñado para una amplia gama de aplicaciones. Su alta capacidad de adaptación lo hace ideal para sectores exigentes como el del agua, ventilación y cintas transportadoras, donde la fiabilidad y la eficiencia son críticas.
   

1. En ABB, observo una transición clara del variador como elemento puramente eléctrico—fiable y configurable—hacia una plataforma inteligente, conectada y segura. La digitalización nos permite monitorizar y analizar el tren de potencia con mayor detalle y anticipación, mientras que la conectividad—desde los buses tradicionales hasta OPC UA y CIP Safety—facilita una integración limpia con PLCs, SCADAs y sistemas IT/OT, habilitando servicios remotos y mantenimiento predictivo. La usabilidad también ha avanzado: asistentes de configuración, interfaces más intuitivas y herramientas como Drive Composer acortan el tiempo de puesta en marcha y simplifican el ciclo de ingeniería.

En calidad de red, la introducción de soluciones Ultra Low Harmonic (ULH) ha reducido drásticamente la THDi, protegiendo la instalación y mejorando el factor de potencia. En paralelo, enfoques como ‘drive as a sensor’ extraen información diagnóstica a partir de las corrientes del motor sin necesidad de instrumentación adicional, y plataformas abiertas como Crealizer™ permiten definir y validar algoritmos en tiempo real. La simulación y el gemelo digital (variador motor carga) ayudan a dimensionar y afinar con precisión antes de intervenir en planta. Como ángulo adicional, destaco el cumplimiento de códigos de red en aplicaciones de generación, cada vez más relevante en un contexto de fuentes energéticas diversas.

2. En eficiencia energética, el efecto es especialmente alto en aplicaciones de par cuadrático—ventilación, bombeo y compresores—al ajustar la velocidad y el par a la demanda real; en escenarios favorables, los ahorros pueden ser muy significativos (≈30–50%). En cargas de par prácticamente constante—como cintas transportadoras—el ahorro existe, aunque suele ser más contenido. Las funciones de optimización de energía y la visualización en tiempo real de consumos y ahorros aportan transparencia y permiten priorizar acciones en planta.

En fiabilidad, el control preciso del flujo y del par, junto con arranques y frenadas electrónicos, reduce esfuerzos mecánicos y térmicos, alargando la vida útil de motores y acoplamientos. La monitorización continua, el diagnóstico y las alertas predictivas facilitan planificar el mantenimiento y evitar paradas no programadas. Además, la mitigación activa de armónicos (ULH) mejora la estabilidad de red y minimiza disparos intempestivos. Cuando la aplicación lo permite, la regeneración en frenado contribuye de forma directa a la eficiencia global del sistema. Por último, pongo en valor la alta disponibilidad y baja tasa de fallos del convertidor, fundamentales para consolidar la fiabilidad operativa a largo plazo.
 

3. Se busca la flexibilidad y modularidad que permita a las empresas integrar tecnologías. La tendencia dominante es la modernización incremental: incorporar capacidades nuevas sin acometer sustituciones completas. En ABB, esto se materializa en plataformas modulares y escalables que mantienen una experiencia de integración consistente desde versiones en pared hasta soluciones en armario y variantes sectoriales (HVAC o agua). El auge del edge computing acerca el análisis y la acción al proceso, cerrando bucles de control con menor latencia y habilitando mantenimiento basado en condición. La compatibilidad con OPC UA y CIP Safety, junto a los buses de campo más extendidos, refuerza la interoperabilidad y la seguridad. Como ejemplo cercano, la familia ACS580 sintetiza bien esta versatilidad y sencillez de integración.
 

4. ABB está consolidando un portfolio con foco en eficiencia, inteligencia operativa y seguridad. En baja tensión, la nueva plataforma de control mejora la precisión y la rapidez del control de motor, incorpora USB C para configuración en frío y Ethernet multiprotocolo, y nace preparada para los nuevos estándares de ciberseguridad. Se amplían funciones de seguridad funcional y se renuevan los paneles de control para una interacción más clara. La herramienta Drive Composer se ha actualizado con interfaz más intuitiva, mejoras de comunicación y programación vía Ethernet en la versión sin licencia.
 

En analítica y conectividad, ‘drive as a sensor’ aporta diagnóstico eléctrico y mecánico a partir de corrientes de motor; Crealizer™ permite definir, validar y desplegar algoritmos en tiempo real; y la pasarela EGW 02 ofrece conectividad plug and play, gestión remota y servicios digitales con certificación IEC 62443 4 2 (SL2). En calidad de red, las soluciones ULH reducen la THDi y mejoran el factor de potencia, protegiendo la instalación en entornos con requisitos exigentes o cargas críticas. En ingeniería avanzada, destaco la disponibilidad de gemelos virtuales (DriveLab, VirtualDrive Plus) para crear y validar proyectos con menos riesgo y mayor velocidad.
 

1. Implementación de DSP más potentes, y un control vectorial mucho más preciso con funciones de control de par y posicionamiento más precisos.
 

2. El consumo eléctrico es proporcional al cubo (n^3) del número de revoluciones. Si a 50Hz la potencia consumida es de 1000W, a 40Hz la potencia consumida es de 510W (un 49% menos), y a 30Hz la potencia consumida es de 215W (un 78% menos). En términos de fiabilidad operativa se evitan los arranques y frenadas bruscas, las puntas de sobre corrientes en el arranque, y mantener el motor junto a la aplicación asignada en un rango óptimo de funcionamiento.

3. En sistemas de alta potencia, igual que sucede con los SAI, los variadores de frecuencia pueden conectarse en paralelo, y tener redundancias. Son fácilmente integrables en sistemas SCADA mediante la comunicación por diferentes buses de comunicaciones (Profinet, Profibus, Ethernet, etc), e integrables junto a PLC y sistemas de visualización HIM.
 

4. DSP de última generación y algoritmos de control vectorial avanzados.

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Este artículo aparece publicado en el nº 565 de Automática e Instrumentación págs 74 A 84.