Calculadora de variadores de frecuencia

Elegir un variador de frecuencia por caballos es la forma más rápida de comprar el equipo equivocado. El variador no ve caballos: ve corriente, y esa corriente cambia con la tensión, con el tipo de carga y —en México, donde casi toda la industria trabaja arriba de los 1 800 metros— con la altitud de la planta.

Esta herramienta hace las tres cuentas que decidimos todos los días en la mesa de ingeniería: cuánta corriente necesita realmente su variador, cuánto puede ahorrar si su bomba o ventilador trabaja a carga parcial, y las conversiones de campo que siempre acaban en una servilleta.

Un variador no se elige por caballos: se elige por corriente. Ponga los datos de la placa del motor y de dónde va instalado, y le decimos la corriente continua mínima que debe tener el variador y qué familias la cubren.

Motor

η y el factor de potencia se rellenan con valores típicos de motor IE3 de 4 polos según la potencia. Si tiene la placa a la vista, sustitúyalos: son los que mandan.

Qué mueve
Dónde se instala

CDMX y Valle de México ≈ 2 240 · Toluca ≈ 2 660 · Puebla ≈ 2 135 · Querétaro ≈ 1 820 · Guadalajara ≈ 1 566 · Monterrey ≈ 540 · costa ≈ 0

Dentro de un tablero cerrado y sin ventilación forzada suele ser 10–15 °C más que el taller.

En bombas y ventiladores centrífugos la potencia sigue aproximadamente el cubo de la velocidad: bajar el flujo a 80 % puede bajar el consumo a la mitad. Esta estimación usa las leyes de afinidad corregidas por la carga estática de su sistema.

El equipo

Un turno ≈ 2 000 · dos turnos ≈ 4 000 · continuo ≈ 8 000

El sistema

Es la parte de la carga que no baja aunque baje el flujo. Cuanto mayor sea, menor es el ahorro.

Valor típico de referencia según el control elegido. Si tiene medición real de su instalación, úsela: el campo es editable.

Flujo que realmente necesita
30 %100 %
Dinero

Tómelo de su recibo CFE: kWh facturados entre el importe de energía.

Las cuentas que se hacen todo el día en campo, sin buscar la calculadora del celular.

Potencia

1 HP = 0.7457 kW (caballo mecánico). No confundir con el CV métrico, que son 0.7355 kW.

Velocidad y frecuencia
Par en el eje
Herramienta de orientación de SEIVARSA S.A. de C.V. Los resultados son un punto de partida para la ingeniería de aplicación; la selección definitiva depende de la curva de derrateo, la carga y las condiciones reales del sitio que publica cada fabricante en su manual. El cálculo de conductores y protecciones se rige por la NOM‑001‑SEDE y no forma parte de esta herramienta.

Los tres errores que más nos toca corregir

1. Dimensionar por HP y no por corriente

Dos motores de 20 HP pueden pedir corrientes muy distintas según su tensión, su rendimiento y su factor de potencia. Un motor de 15 kW a 440 V ronda los 25 A; el mismo motor a 220 V pide el doble. El variador se selecciona para que su corriente de salida continua sea igual o mayor a la corriente de placa del motor, en el régimen que exige la carga. Los caballos del catálogo son una etiqueta de referencia, no el criterio de selección.

2. Ignorar el derrateo por altitud

El aire del Valle de México es aproximadamente un 23 % menos denso que el del nivel del mar. Enfría peor, y por eso los fabricantes publican una curva de derrateo: arriba de 1 000 metros el variador entrega menos corriente continua, típicamente un 1 % menos por cada 100 metros adicionales.

A 2 240 m —la altitud de buena parte de la zona metropolitana— un variador pierde alrededor del 12 % de su capacidad. Un equipo de 26 A nominales entrega en la práctica unos 23 A. Si su motor pide 25 A, ese variador no alcanza aunque el catálogo diga que sí. Es exactamente el equipo que se compra barato en línea y se dispara por sobretemperatura el primer verano.

3. Confundir régimen normal con régimen pesado

Un variador para bombas y ventiladores centrífugos (par variable) suele estar especificado para 110 % de sobrecarga durante 60 segundos. Uno para bandas, mezcladores, extrusoras o compresores (par constante) necesita 150 %, y el mismo chasis se declara entonces para una potencia menor. Es el mismo equipo con dos especificaciones distintas: comprarlo con la etiqueta equivocada significa que el variador se protege y para la línea justo cuando la carga lo exige.

Por qué el ahorro en bombas y ventiladores es tan grande

En una máquina centrífuga el caudal es proporcional a la velocidad, la presión al cuadrado de la velocidad y la potencia al cubo. Bajar la velocidad al 80 % no baja el consumo al 80 %: lo baja a poco más de la mitad. Ese es el motivo por el que un variador en una bomba de proceso se paga solo, y por el que estrangular con válvula es, energéticamente, tirar dinero por una restricción.

La corrección importante —y la que casi ninguna calculadora aplica— es la carga estática. Si su sistema tiene que vencer una elevación fija, esa parte de la altura no baja aunque baje el caudal, y la ley del cubo deja de aplicar tal cual. Un sistema de recirculación en circuito cerrado se acerca al cubo puro; una bomba que sube agua a un tanque elevado se comporta mucho más cerca de una relación lineal. La herramienta de arriba pide ese dato precisamente por eso.

Preguntas que nos hacen seguido

¿El variador sirve para arrancar un motor que ya está instalado?

En la mayoría de los casos sí, pero conviene revisar tres cosas: que el aislamiento del motor tolere los frentes de onda del variador (los motores modernos declaran aptitud para inversor), que a baja velocidad el ventilador propio del motor siga enfriando lo suficiente —si va a operar sostenidamente por debajo de unos 20 Hz suele hacer falta ventilación forzada— y la longitud del cable entre variador y motor, que por encima de ciertos metros pide filtro de salida.

¿Qué pasa arriba de 60 Hz?

El motor entra en zona de potencia constante: puede girar más rápido, pero el par disponible cae de forma proporcional a la frecuencia. Sirve para ganar caudal en un ventilador; no sirve para arrancar una carga pesada. Y hay que verificar la velocidad mecánica máxima del motor y del equipo acoplado antes de subir la frecuencia.

¿Necesito filtro de armónicos?

Depende de la potencia instalada frente a la capacidad del transformador y de lo que exija su acuerdo de interconexión. Un variador aislado en una planta grande rara vez es un problema; una batería de variadores que representa buena parte de la carga sí lo es. Se resuelve con reactor de línea, filtro pasivo, filtro activo o con un variador de frente activo, en ese orden de costo. Es una evaluación que hacemos con las mediciones de su acometida.

¿Puedo frenar una carga con el variador?

Un variador estándar frena bien cargas con inercia baja. Cuando la carga devuelve energía —una grúa que baja, una centrífuga que se detiene, una banda en pendiente— hay que decidir entre resistencia de frenado, que convierte esa energía en calor, o una unidad regenerativa, que la devuelve a la red. La segunda cuesta más y se paga sola cuando los ciclos de frenado son frecuentes.

Qué hacemos después de la calculadora

La herramienta le da el punto de partida. La selección definitiva incluye el grado de protección del gabinete, el filtro EMC según su instalación, el protocolo de comunicación de su control, el frenado y la disponibilidad de refacciones. Eso lo revisamos con usted sin costo: somos distribuidor autorizado y Centro de Servicio Autorizado Danfoss Drives, y manejamos ABB, Control Techniques y WEG.

¿Prefiere que lo revisemos nosotros? Mándenos la foto de la placa del motor y díganos qué mueve. Le regresamos la selección con número de parte, alternativas y tiempo de entrega. WhatsApp 55 6302 3013 · ventas@seivarsa.com.mx · 55 7583 9522