Controladores de velocidad TRIAC
Los controladores electrónicos de velocidad también se conocen como controladores de velocidad variables o controladores de velocidad TRIAC. Regulan de forma continua la velocidad de motores de corriente alterna (CA) mediante la reducción del voltaje del motor, sin escalones. Los controladores electrónicos de velocidad funcionan de manera completamente silenciosa y no requieren configuración previa para su uso. Se utilizan principalmente para regular la velocidad de ventiladores. La mayoría de los clientes están dispuestos a aceptar la desventaja de una eficiencia energética ligeramente inferior (en comparación con los variadores de frecuencia), ya que valoran más la facilidad de uso y la sencilla puesta en marcha.
Controlador de velocidad de ventilador completamente silenciosoLos controladores electrónicos de velocidad para ventiladores utilizan componentes electrónicos para reducir el voltaje del motor y regular su velocidad. Por esta razón, funcionan de manera completamente silenciosa, a diferencia de los controladores de velocidad con transformador. Los componentes electrónicos no generan ningún sonido, a diferencia de un transformador eléctrico (que produce un leve zumbido causado por el propio transformador). Por ello, los controladores electrónicos de velocidad pueden utilizarse en aplicaciones donde el ruido de un controlador con transformador se percibiría como molesto.
Ruidos del motor a baja velocidad
La velocidad del motor se regula mediante la reducción del voltaje. Esto se realiza bloqueando partes del voltaje suministrado. En términos técnicos, esta técnica se denomina "control por ángulo de fase" (Phase Angle Control). Esta tecnología hace que el voltaje del motor ya no tenga una forma perfectamente sinusoidal, ya que le faltan partes. Especialmente a baja velocidad, el voltaje del motor será menos sinusoidal. Este voltaje no sinusoidal hace que el motor genere más ruido. Dependiendo de la marca del motor, estos ruidos pueden ser más o menos pronunciados. En la mayoría de los casos, serán más notorios a baja velocidad.
Con un controlador de velocidad con transformador, el ruido proviene del controlador, que emite un zumbido, mientras que el motor funciona silenciosamente. Con un controlador electrónico de velocidad ocurre lo contrario: el controlador es silencioso, pero el motor genera más ruido.
Control de velocidad variable continuo
Los controladores electrónicos de velocidad regulan la velocidad del ventilador reduciendo el voltaje del motor de forma continua (sin escalones). Los controladores de velocidad con transformador también reducen el voltaje del motor para controlar su velocidad, pero lo hacen en pasos. La diferencia es que los controladores electrónicos lo hacen de forma continua. Ambos tipos de controladores de velocidad son adecuados para motores controlables por voltaje. Estos son motores eléctricos cuya velocidad puede regularse disminuyendo el voltaje del motor mientras la frecuencia se mantiene constante. La mayoría de los ventiladores con motor de CA pueden controlarse de esta manera. Tanto los controladores electrónicos TRIAC como los controladores con transformador pueden utilizarse en aplicaciones donde el par disminuye con la velocidad, como en el control de velocidad de ventiladores.
El control por ángulo de fase regula la velocidad del motor
Los controladores electrónicos de velocidad para ventiladores utilizan componentes electrónicos para controlar la velocidad del motor. El más importante de ellos es el TRIAC o Triodo para Corriente Alterna. Un TRIAC está representado en la imagen a la derecha. Es el componente electrónico negro con tres pines. A los controladores electrónicos de velocidad para ventiladores también se les conoce como controladores TRIAC. Un TRIAC es un semiconductor de tres electrodos que puede considerarse como un interruptor. Permite que la corriente eléctrica pase o bien bloquea el flujo de la corriente eléctrica.
Cuanto más precisamente se controlen los TRIAC, menos perceptibles serán los ruidos adicionales del motor. Por esta razón, los últimos controladores electrónicos de velocidad para ventiladores Sentera están todos equipados con microprocesadores avanzados. Esto hace posible reducir al mínimo absoluto los ruidos adicionales del motor. Las variantes más económicas de los controladores electrónicos de velocidad para ventiladores suelen controlar los TRIAC con una precisión mucho menor. Esto provoca ruidos adicionales del motor y un desgaste más rápido del motor eléctrico.
Típicamente, los TRIAC pueden conmutar corrientes eléctricas con una corriente máxima de hasta 10 A. Por esta razón, este tipo de controlador generalmente está disponible solo para motores monofásicos.
Los controladores TRIAC requieren una carga mínima
Un TRIAC tiene la propiedad especial de necesitar una carga mínima para poder funcionar. Si no se conecta ninguna carga (un motor, una bombilla, ...) al controlador de velocidad, no funcionará. Solo cuando pueda fluir una corriente eléctrica mínima (típicamente el 10% de la corriente máxima), el controlador electrónico de velocidad funcionará normalmente. Por lo tanto, si deseas verificar si el controlador de velocidad está funcionando correctamente, ¡debe conectarse una carga! Sin esta carga, parece que el controlador de velocidad está defectuoso porque los TRIAC no pueden conducir. Esto no ocurre con un controlador de velocidad con transformador. Los controladores de velocidad con transformador funcionan sin una carga.
Fácil de usar y sencilla puesta en marcha
El circuito electrónico que controla los TRIAC permite ofrecer opciones adicionales de ajuste. Estas opciones adicionales generalmente no están disponibles en los controladores de velocidad con transformador menos avanzados. Por ejemplo, la mayoría de los controladores TRIAC permiten cambiar la velocidad mínima o máxima según las necesidades de la aplicación. Dado que los ventiladores suelen estar sobredimensionados, es importante en muchas aplicaciones ajustar la velocidad máxima. Gracias a estas posibilidades de ajuste adicionales, este tipo de controlador puede optimizarse mejor para la aplicación que los controladores de velocidad con transformador. Algunos controladores de velocidad TRIAC se mantienen deliberadamente simples para mantener el precio bajo, mientras que otras series ofrecen más opciones de ajuste.
Existen dos formas de ajustar los ajustes en los controladores de velocidad electrónicos Sentera: a través de la comunicación Modbus RTU (software) o mediante un trimmer (pequeño potenciómetro, montado en la placa de circuito impreso).
En la mayoría de los productos Sentera, los ajustes se pueden cambiar mediante software, ajustando un valor en un registro de retención Modbus. Una red Modbus consta de un dispositivo maestro y al menos un dispositivo esclavo. El dispositivo maestro puede ser un PC con software de configuración, y el dispositivo esclavo puede ser el controlador de velocidad. El dispositivo maestro Modbus puede cambiar ciertos valores en el dispositivo esclavo y leer otros valores. Esto permite, por ejemplo, cambiar la velocidad mínima ajustando el valor del correspondiente registro Modbus Holding.
Otro ejemplo: en algunos controladores electrónicos de velocidad para ventiladores, el método de operación es ajustable. Esto permite cambiar el comportamiento del controlador de velocidad del ventilador escribiendo un valor diferente en el correspondiente registro Modbus Holding. Por defecto, el modo de operación es "de bajo a alto (valor 1)", pero puede cambiarse a "de alto a bajo" ajustando el valor del registro Holding a 2. Si el controlador de velocidad del ventilador está conectado a la nube SenteraWeb, incluso es posible leer o ajustar los valores de los registros Modbus Holding de forma remota. Esto solo puede hacerlo el configurador de la instalación.
Otro ejemplo: en algunos controladores electrónicos de velocidad para ventiladores, el método de operación es ajustable. Esto permite cambiar el comportamiento del controlador de velocidad del ventilador escribiendo un valor diferente en el correspondiente registro Modbus Holding. Por defecto, el modo de operación es "de bajo a alto (valor 1)", pero puede cambiarse a "de alto a bajo" ajustando el valor del registro Holding a 2. Si el controlador de velocidad del ventilador está conectado a la nube SenteraWeb, incluso es posible leer o ajustar los valores de los registros Modbus Holding de forma remota. Esto solo puede hacerlo el configurador de la instalación.
Algunos controladores TRIAC básicos de Sentera no cuentan con comunicación Modbus para reducir el costo. En estos dispositivos, generalmente es posible ajustar la velocidad mínima o máxima mediante un trimmer, montado en la placa de circuito impreso.
Inversor de frecuencia versus controlador electrónico de velocidad para ventiladores
¿Cuál es la diferencia entre un inversor de frecuencia y un controlador electrónico de velocidad? En resumen, un controlador TRIAC es más barato y fácil de usar, mientras que un inversor de frecuencia controlará el motor eléctrico de una manera más eficiente energéticamente, especialmente a bajas velocidades.
Pero, ¿cuáles son las diferencias reales? Esto no es tan fácil de explicar de manera no técnica. Aquí va un intento: un controlador de velocidad TRIAC regula la velocidad del motor reduciendo la cantidad de energía entrante antes de enviarla al motor (reduciendo el voltaje del motor). Por otro lado, un inversor de frecuencia no solo reduce la potencia, sino que también cambia la velocidad de los ciclos de la potencia (también cambia la frecuencia del voltaje del motor). Al ajustar tanto la frecuencia como el voltaje, se puede controlar el par motor además de la velocidad del motor. El par motor se refiere a la fuerza del motor eléctrico. Por lo tanto, el inversor de frecuencia puede controlar tanto la velocidad de rotación del motor como su fuerza. Al optimizar la velocidad y el par motor, se puede ahorrar energía a bajas velocidades.
Explicar la diferencia entre un inversor de frecuencia y un controlador TRIAC de manera más técnica sonaría así: un inversor de frecuencia no solo reduce el voltaje del motor, sino que también cambia la frecuencia del voltaje del motor. Esto hace posible mantener constante la relación entre el voltaje del motor (V) y la frecuencia (f). Este algoritmo de control también se conoce como control constante V/f.
Si se reduce el voltaje del motor sin ajustar la frecuencia, como hace un controlador de velocidad TRIAC, el flujo magnético disminuye. Dado que el par motor está directamente relacionado con el flujo magnético en el motor, esto lleva a una reducción del par motor a bajas velocidades. El motor puede tener dificultades para accionar la carga, especialmente a bajas velocidades, e incluso podría detenerse en condiciones de carga pesada. Este problema no ocurrirá en aplicaciones que requieran un par de arranque bajo. Dado que un ventilador generalmente requiere un par de arranque relativamente bajo, este tipo de aplicaciones generalmente pueden ser controladas por un controlador de velocidad TRIAC.
Existen también aplicaciones que requieren un par de arranque alto. Por ejemplo, las aplicaciones de elevación requieren el par motor máximo desde las velocidades mínimas. Tan pronto como se libera el freno mecánico, el motor eléctrico debe entregar inmediatamente el par completo para mantener el control de la carga. Para tales aplicaciones, se requiere un controlador de frecuencia. Un controlador de velocidad TRIAC no es suficiente aquí.
Con los controladores de velocidad TRIAC nos dirigimos a aplicaciones en la industria HVAC, como el control de ventiladores o bombas centrífugas. La mayoría de los ventiladores siguen una curva de par cuadrática. Esto significa que el par motor requerido aumenta de manera cuadrática a medida que aumenta la velocidad. A bajas velocidades es fácil hacer funcionar el ventilador. A medida que la velocidad del ventilador aumenta, se necesita más par motor para acelerar aún más el ventilador. Este aumento en el par motor requerido no es lineal, sino cuadrático. Por esta razón, se puede ahorrar mucha energía al reducir la velocidad del ventilador, si es posible.
Optimizar el flujo magnético es la razón por la cual un inversor de frecuencia puede controlar el motor de manera más eficiente en términos energéticos. Reducir el voltaje del motor mientras se mantiene constante la frecuencia hace que el motor extraiga más corriente eléctrica a bajas velocidades para compensar el flujo magnético reducido. Esta corriente aumentada conduce a mayores pérdidas en los devanados del motor, lo que genera calor excesivo. Mantener constante la relación V/f asegura que el motor opere de manera más eficiente energéticamente, con niveles óptimos de corriente. El motor produce el par suficiente sin extraer corriente excesiva, lo que minimiza la generación de calor y evita el sobrecalentamiento.
Por qué los controladores de velocidad TRIAC siguen siendo interesantes
Los controladores de velocidad TRIAC de Sentera siguen siendo ampliamente utilizados para regular la velocidad de los ventiladores. Su facilidad de uso, construcción simple y precio atractivo son las principales ventajas. La velocidad del ventilador se puede ajustar de manera continua (sin escalones). El controlador de velocidad del ventilador opera de manera completamente silenciosa. Las desventajas de esta tecnología son la menor eficiencia energética en comparación con los inversores de frecuencia y la posibilidad de ruidos del motor a bajas velocidades. Los controladores de velocidad TRIAC de Sentera están diseñados para minimizar estas desventajas tanto como sea posible. Gracias al control muy preciso de los TRIAC mediante microcontroladores, los ruidos del motor son apenas perceptibles en la mayoría de los casos.
Los controladores de velocidad TRIAC de Sentera siguen siendo ampliamente utilizados para regular la velocidad de los ventiladores. Su facilidad de uso, construcción simple y precio atractivo son las principales ventajas. La velocidad del ventilador se puede ajustar de manera continua (sin escalones). El controlador de velocidad del ventilador opera de manera completamente silenciosa. Las desventajas de esta tecnología son la menor eficiencia energética en comparación con los inversores de frecuencia y la posibilidad de ruidos del motor a bajas velocidades. Los controladores de velocidad TRIAC de Sentera están diseñados para minimizar estas desventajas tanto como sea posible. Gracias al control muy preciso de los TRIAC mediante microcontroladores, los ruidos del motor son apenas perceptibles en la mayoría de los casos.
Gama de productos de los controladores de velocidad para ventiladores TRIAC de Sentera
Sentera es uno de los principales fabricantes de controladores de velocidad para ventiladores. Durante dos décadas, nuestros controladores electrónicos de velocidad para ventiladores han sido el estándar en el mundo HVAC. La calidad y la facilidad de uso siempre han sido nuestra máxima prioridad. Debido al gran éxito, se crearon muchas variantes. Como resultado, no siempre es fácil obtener una visión general de esta gama de productos. A continuación, se resumen brevemente las propiedades más importantes de las diferentes series.
Sentera es uno de los principales fabricantes de controladores de velocidad para ventiladores. Durante dos décadas, nuestros controladores electrónicos de velocidad para ventiladores han sido el estándar en el mundo HVAC. La calidad y la facilidad de uso siempre han sido nuestra máxima prioridad. Debido al gran éxito, se crearon muchas variantes. Como resultado, no siempre es fácil obtener una visión general de esta gama de productos. A continuación, se resumen brevemente las propiedades más importantes de las diferentes series.
Los controladores electrónicos de velocidad para ventiladores de Sentera están disponibles con una clasificación de corriente máxima de 10 A. Cuentan con una carcasa de plástico de alta calidad. Las versiones con clasificaciones de corriente más altas están equipadas con una aleta de refrigeración de metal para la disipación de calor. La carcasa se fabrica en nuestra propia fábrica de plásticos Sentera con plástico ABS retardante de llama. La aleta de refrigeración garantiza una disipación de calor adecuada y está calculada para la potencia máxima del controlador.
Controladores electrónicos de velocidad para ventiladores con potenciómetro incorporado
Para el control manual del motor, ofrecemos los controladores electrónicos de velocidad para ventiladores con interruptor de control incorporado en el panel frontal. Controlan motores monofásicos con voltaje controlable y una corriente máxima de 10 A. Estos controladores de velocidad en particular son fáciles de instalar y operar. La velocidad del motor se puede ajustar a través de los controles en el panel frontal.
- Aplicaciones residenciales - Para aplicaciones residenciales, recomendamos las series SDX y SDY. Controlan motores monofásicos con una corriente máxima de 3 A. Ambas versiones son fáciles de instalar en una pared o superficie plana o en un enchufe estándar europeo. La velocidad mínima se puede ajustar a través de un trimmer interno.
La serie SDX-1-x5-DM ofrece más flexibilidad gracias a la comunicación Modbus RTU. A través de los registros de retención Modbus, se pueden realizar configuraciones adicionales. Esto permite, por ejemplo, invertir el funcionamiento de la velocidad de "alto a bajo" a "bajo a alto". - Aplicaciones en almacenes y entornos industriales - Para aplicaciones logísticas o industriales, recomendamos la serie ITR-9. Controlan motores monofásicos con una corriente máxima de 10 A. La velocidad mínima del motor se puede ajustar a través de un trimmer interno en la placa de circuito impreso (PCB). El interruptor integrado ON-OFF está colocado en el lateral de la carcasa. Si es necesario, este interruptor ON-OFF se puede deshabilitar. La carcasa está diseñada para montaje en superficie y ofrece un grado de protección IP54 contra la entrada de polvo y humedad.
La serie similar ITRS9 es casi idéntica, pero cuenta con dos entradas adicionales para comandos remotos de inicio-parada, una salida adicional para notificaciones de alarma y la posibilidad de monitorear los contactos térmicos del motor (sensor de temperatura integrado en los devanados del motor para detectar sobrecalentamiento del motor).
La serie SLM puede considerarse como controladores de velocidad para ventiladores ITR-9 con un interruptor adicional en el panel frontal para controlar la iluminación. - Montaje en carril DIN en un gabinete eléctrico - Los siguientes controladores de velocidad para ventiladores están diseñados para instalación en un gabinete eléctrico. Las series DRX y DRY cuentan con un mando rotativo en el panel frontal para ajustar la velocidad deseada del ventilador. Controlan motores monofásicos con una corriente máxima de 2,5 A.
La serie DRE cuenta con comunicación Modbus RTU y una interfaz de teclado de 3 botones.
Controladores electrónicos de velocidad para ventiladores con entrada analógica
Para control remoto, ofrecemos controladores electrónicos de velocidad para ventiladores con entrada analógica de 0-10 Voltios. Estas versiones no tienen interruptores de control incorporados. Requieren una señal de control analógica de 0-10 Voltios para ajustar la velocidad deseada del ventilador. Una señal analógica se genera típicamente mediante un potenciómetro externo o un sensor HVAC. A 0 Voltios, el motor funcionará a velocidad mínima. A medida que la señal analógica aumenta hacia 10 Voltios, el motor acelerará hasta alcanzar la velocidad máxima (a 10 Voltios).
Para control remoto, ofrecemos controladores electrónicos de velocidad para ventiladores con entrada analógica de 0-10 Voltios. Estas versiones no tienen interruptores de control incorporados. Requieren una señal de control analógica de 0-10 Voltios para ajustar la velocidad deseada del ventilador. Una señal analógica se genera típicamente mediante un potenciómetro externo o un sensor HVAC. A 0 Voltios, el motor funcionará a velocidad mínima. A medida que la señal analógica aumenta hacia 10 Voltios, el motor acelerará hasta alcanzar la velocidad máxima (a 10 Voltios).
Controladores para motores monofásicos de 230 Voltios con control de voltaje:
- Montaje en superficie - Un primer grupo de controladores electrónicos de velocidad con entrada analógica tiene una carcasa adecuada para montaje en pared. La carcasa ofrece protección IP54 contra la entrada de humedad y suciedad. La serie EVS es la versión básica dentro de este grupo. La serie EVSS ofrece una entrada adicional para comandos remotos de encendido-apagado, así como una entrada para monitorear los contactos térmicos del motor (si el motor está equipado con ellos). Si se detecta un sobrecalentamiento del motor, el controlador entra en modo de seguridad, activa la salida de alarma y detiene el motor.
- Montaje en carril DIN en un gabinete eléctrico - Este grupo de controladores electrónicos de velocidad con entrada analógica tiene una carcasa adecuada para montaje en carril DIN. Dado que la protección IP20 contra la humedad y la suciedad, se requiere el montaje en un gabinete eléctrico. La serie MVS es la versión básica dentro de este grupo. La serie MVSS ofrece una entrada adicional para comandos remotos de encendido-apagado, así como una entrada para monitorear los contactos térmicos del motor (si el motor está equipado con ellos). Si se detecta un sobrecalentamiento del motor, el controlador entra en modo de seguridad, activa la salida de alarma y detiene el motor.
Controladores para motores trifásicos de 400 Voltios con control de voltaje:
- La serie TVSS5 son controladores electrónicos de velocidad para ventiladores con entrada analógica. La función de monitoreo TK protege los motores contra el sobrecalentamiento. Su carcasa permite el montaje en carril DIN. Controlan motores trifásicos con control de voltaje y una corriente máxima de 6 A.
Controladores de invernaderos y clima
Sentera también ofrece controladores electrónicos de velocidad para ventiladores con sensor de temperatura (incorporado). Regulan la velocidad de los motores monofásicos según la temperatura ambiente. Normalmente, se utilizan para enfriar invernaderos o regular el clima en salas de cultivo. A medida que la temperatura aumenta, la velocidad del motor también aumenta. Por debajo del punto de ajuste de temperatura, la velocidad del motor es mínima o el motor se detiene.
- Controlador de clima para salas de cultivo - La serie GTEE1 se entrega completamente pre-cableada y, por lo tanto, está lista para su uso inmediato. La salida regulada se puede utilizar para controlar la velocidad del ventilador. A medida que la temperatura ambiente supera la temperatura ajustada, la velocidad del ventilador aumentará para proporcionar más enfriamiento. La salida no regulada se puede utilizar para activar un elemento calefactor si la temperatura ambiente baja por debajo de la temperatura ajustada.
- Controlador de clima para invernaderos - La serie GTE regula la velocidad del ventilador para fines de refrigeración. A medida que la temperatura ambiente supera la temperatura ajustada, la velocidad del ventilador aumentará para proporcionar más enfriamiento. La serie GTE está disponible en versión -DT y en versión -DM. La versión GTE -DT se entrega completamente pre-cableada y está lista para su uso inmediato. La versión GTE -DM no está pre-cableada (se requiere un sensor de temperatura PT500 opcional), pero ofrece comunicación Modbus RTU para simplificar el ajuste de configuraciones. Aquí es posible el control remoto a través de la comunicación Modbus RTU. La serie GTE-1 permite configurar el punto de ajuste de temperatura en el rango de 15-35 °C. La serie GTE21 tiene un punto de ajuste de temperatura que se puede configurar en el rango de 5-35 °C.