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¿Qué es el accionamiento de velocidad variable?

En 1994, Atlas Copco introdujo por primera vez la tecnología de accionamiento de velocidad variable (VSD) en la industria de los compresores. Actualmente, los compresores VSD son reconocidos como los más eficientes desde el punto de vista energético y Atlas Copco ofrece la gama más amplia del mercado. Pero, ¿qué es el accionamiento de velocidad variable? ¿Cómo funciona y cuáles son sus ventajas?

El compresor con mayor eficiencia energética de Atlas Copco: el GA VSD+


Los compresores con accionamiento de velocidad variable (VSD), también llamados de velocidad controlada o con control por frecuencia, ajustan automáticamente la velocidad del motor a la demanda de aire. Por el contrario, los compresores de velocidad fija, “con funcionamiento en vacío” o “todo/nada”, o funcionan a plena potencia o están apagados. Si lo comparamos con un coche, un compresor “con funcionamiento en vacío” está siempre apagado o bien andando a 100 km por hora. Esto no supone un problema si la aplicación requiere un suministro de aire comprimido a plena carga o nada de aire. Pero la mayoría de las aplicaciones no funcionan así, sino que tienen una demanda de aire fluctuante, y ahí es donde entra en juego un compresor VSD. El compresor con accionamiento de velocidad variable simplemente ajusta la velocidad del motor y del elemento para responder a la demanda.



La ventaja es obvia: el accionamiento de velocidad variable sólo funciona a la velocidad necesaria, con lo que se ahorra una cantidad de energía considerable. En comparación con un compresor con funcionamiento en vacío, un VSD permite obtener un ahorro de energía medio del 35%, y un GA VSD+ incluso un ahorro medio del 50%. Y esos ahorros son muy significativos:

La energía representa el 70% del coste de un compresor
La inversión inicial y los costes de mantenimiento de un compresor no tienen punto de comparación con los costes energéticos. La producción de aire comprimido puede suponer más del 40% del total de la factura de electricidad de una planta. Los estudios demuestran que muchas instalaciones de producción tienen variaciones en la demanda, y todas ellas podrían beneficiarse del uso de un compresor VSD. Puede sacar los cálculos con su instalación de compresores propia, o puede calcular su ahorro de energía con nuestra herramienta en línea. Por supuesto, también puede dejar el trabajo en manos de Atlas Copco: todos nuestros ingenieros de ventas cuentan con las habilidades y herramientas necesarias para medir su instalación y calcular sus necesidades de aire comprimido.

Más ventajas del accionamiento de velocidad variable
El ahorro de energía es la ventaja más importante de la tecnología VSD, pero hay otras razones para elegir un compresor VSD o VSD+:
  • Un compresor VSD puede arrancar/parar a plena presión del sistema, sin necesidad de descargar, lo que permite ahorrar tiempo y energía.
  • No hay pérdidas por tiempo de funcionamiento en vacío ni por venteo en condiciones normales de funcionamiento.
  • Con la tecnología VSD, se evitan las corrientes pico en el arranque y, con ello, también las penalizaciones que aplican la mayoría de las compañías eléctricas.
  • Gracias a una presión más baja del sistema, se minimizan las fugas.

¿Cómo funciona un compresor VSD?

El corazón del GA VSD+: el tren de transmisión


La magia está en el tren de transmisión, la combinación del motor y el elemento. La tecnología de accionamiento de velocidad variable funciona de forma óptima con los compresores de tornillo rotativo, ya que su caudal y su consumo de energía son prácticamente proporcionales a la velocidad. Por lo tanto, a medida que el motor ajusta su velocidad, se adapta el elemento de tornillo y, en consecuencia, también el volumen de aire comprimido suministrado. El motor eléctrico está diseñado específicamente para la tarea, con especial atención a los requisitos de refrigeración y la eficiencia en toda la gama de velocidades.

Los motores de las unidades VSD estándar son motores de inducción, acoplados a los elementos de tornillo mediante engranajes, pero nuestro VSD+ tiene un revolucionario motor de imanes permanentes interiores de diseño propio. El motor comparte un rotor con el elemento de tornillo, por lo que se trata de un accionamiento directo, excepcionalmente silencioso y, lo más importante, muy eficiente desde el punto de vista energético. Obtenga más información sobre el funcionamiento del motor de imanes permanentes. El tren de transmisión completo del VSD+ es un circuito cerrado, donde tanto el motor como el elemento se refrigeran con aceite, otra gran forma de ahorrar energía. Vea el principio de funcionamiento del VSD+.

La velocidad del motor de un VSD se controla mediante un convertidor de frecuencia y un controlador a bordo, el Elektronikon®, un sistema electrónico que mide la presión del sistema y ajusta la velocidad del motor a la demanda de aire real.

Tecnología VSD para cada aplicación

Los compresores de tornillo con inyección de aceite siempre han sido el tipo de compresores más evidentes para equipar con la tecnología VSD. El elemento de tornillo rotativo es especialmente adecuado para combinar con el control VSD. Sin embargo, algunas aplicaciones necesitan aire exento de aceite, así que también tenemos una solución disponible para estos casos.

Tenemos una variante VSD para todas estas tecnologías:

1. Compresores de tornillo con inyección de aceite: GA VSD y GA VSD+
La solución para cualquier aplicación general donde se necesite aire comprimido de alta calidad, desde pequeños talleres hasta grandes empresas automotrices, a bordo de barcos y en todo tipo de plantas de montaje. Disponibles en tamaños de 5 a 315 kW (de 7,5 a 200 CV).

2. Compresores de uña exentos de aceite: ZT/ZR VSD
El elemento de compresión de uña doble de los ZR/ZT no requiere lubricación. Por ello, estos compresores son especialmente adecuados para toda aplicación crítica donde se requiera aire exento de aceite, como la pintura en spray; pero las ventajas de la tecnología absolutamente exenta de aceite también son elegidas para laboratorios, aplicaciones médicas y farmacéuticas, plantas de alimentos y bebidas, y el sector electrónico. Disponibles en tamaños de 22 a 55 kW (de 30 a 75 CV).

3. Compresores de tornillo con inyección de agua: AQ VSD
En lugar de usar aceite, estos compresores se refrigeran y lubrican con agua. El AQ alberga elementos de tornillo cerámicos de polímero, e incluso los rodamientos se lubrican por agua, por lo que el tren de transmisión es 100% exento de aceite… al igual que el aire comprimido que se produce. Estos compresores se pueden utilizar para cualquier aplicación exenta de aceite, pero generalmente son la opción elegida para tareas muy específicas, como la pintura por spray y el moldeo por inyección, o para operar robots industriales y telares de chorro textiles. Disponibles en tamaños de 15 a 55 kW (de 20 a 75 CV).

4. Compresores de tornillo exentos de aceite: Z VSD, ZS VSD
Disponibles en versiones de baja presión (ZE y ZA VSD) y presión media (ZR y ZT VSD), los compresores Z ofrecen la gama más amplia de compresores de tornillo exentos de aceite con la tecnología VSD. Hay un compresor de tornillo exento de aceite para cualquier tipo de demanda superior a 55 kW (75 CV). Con todas estas gamas combinadas, Atlas Copco ofrece soluciones para empresas de todos los tamaños de la industria electrónica, farmacéutica, médica y de la alimentación y bebidas. Disponibles en tamaños de 22 a 900 kW (de 30 a 1253 CV).

5. Soplantes de tornillo y centrífugas exentas de aceite: ZB VSD y ZS VSD
Tanto la ZS, que utiliza un tornillo rotativo exento de aceite, como la ZB, que es una soplante centrífuga, suministran aire comprimido exento de aceite a baja presión. Además de ser populares en aplicaciones de transporte neumático y minería, son perfectas para plantas de tratamiento de aguas residuales. Disponibles en tamaños de 22 a 355 kW (de 30 a 475 CV).