Preguntas técnicas sobre
variadores de frecuencia Danfoss

La puesta en marcha segura de un variador Danfoss no empieza en el teclado, sino en la instalación. Primero hay que verificar tensión de red, conexionado de potencia, tierra, cable de motor, sentido lógico de entradas y compatibilidad entre variador, motor y aplicación. Después conviene introducir correctamente los datos básicos del motor, seleccionar el modo de control adecuado, revisar límites de corriente, rampas y protecciones, y realizar una prueba inicial controlada antes de pasar a carga real. En gamas como VLT® AQUA Drive o Vacon100flow, el asistente SmartStart guía el primer encendido y permite configurar motor, aplicación y funciones específicas como llenado de tubería, detección de bomba seca o modo de reposo. Danfoss también deja claro que una puesta en marcha profesional incluye revisión del estado de funcionamiento, ajuste de parámetros y prueba real en aplicación.

Los datos de placa no son un trámite: son la base del modelo eléctrico del motor. Por ejemplo, en iC7, Danfoss pide cargar al menos potencia nominal, corriente nominal, velocidad nominal, frecuencia nominal y tensión nominal exactamente como figuran en la placa. Si estos valores se introducen mal, el variador calcula mal el comportamiento del motor y empeoran el arranque, la estabilidad, el par, la eficiencia y la protección térmica. Además, se puede realizar un ajuste fino del motor mediante la función AMA.

El AMA (Automatic Motor Adaptation) sirve para medir y recalcular parámetros avanzados del motor con el fin de mejorar el control y la eficiencia del sistema. En esta función se realiza una identificación de valores de resistencia de rotor, estator e inductancias internas del motor, y estos ajustes se calculan automáticamente. Danfoss advierte de que, si se modifican los datos de placa después, se reinician datos avanzados del motor y se pueden perder resultados del AMA. Conviene ejecutarlo cuando se busca una puesta en marcha fina, mejor respuesta a baja velocidad, mayor estabilidad o cuando se instala un motor nuevo o distinto. Danfoss indica que el AMA debe hacerse con el motor frío, parado, sin par externo aplicado y con los datos de placa ya bien introducidos. No hace falta desacoplar la carga, pero si hay un filtro senoidal conectado, el AMA completo no siempre aplica y puede ser necesario usar el modo reducido de medida de Rs. Tras ejecutarse, el parámetro vuelve automáticamente a Off para evitar arranques no deseados.

La rampa correcta no es la más rápida, sino la que acelera y frena sin generar alarmas ni castigar la mecánica y el proceso. En Danfoss, las rampas deben ajustarse según la inercia, el tipo de carga y la energía regenerativa en frenado. Si la deceleración es demasiado agresiva, la tensión del bus DC puede subir y provocar fallo; en iC7, Danfoss recomienda en ese caso aumentar el tiempo de deceleración o valorar AC brake o resistencia de frenado. Para paradas controladas también existen funciones como Quick Stop Ramp, DC brake y DC stop, pero no deben usarse por rutina sin criterio, porque cada una actúa de forma distinta sobre el motor. En aplicaciones de alta inercia, para reducir el tiempo de rampa conviene que el equipo incorpore de fábrica un chopper de frenado.

Un disparo por sobrecorriente al arranque suele ser la consecuencia, no la causa. Lo más habitual es encontrar una de estas situaciones: carga agarrotada o demasiado pesada, rampa demasiado corta, control de motor mal elegido, datos de placa mal cargados, falta de autotuning o AMA, o un problema eléctrico real en motor y cableado. También conviene descartar la estabilidad de la tensión de red, ya que un hueco o una bajada abrupta podrían generar este tipo de problemas. En iC7, por ejemplo, Danfoss vincula eventos como short circuit, output current high, missing motor phase o ground fault a la revisión de motor, cable de motor, aislamiento y salida. La lógica práctica es clara: antes de tocar parámetros a ciegas, hay que confirmar que la máquina gira libre, que el motor está bien identificado, que el cableado es correcto y que el modo de control encaja con la carga.

Aquí hay que evitar un sesgo muy común: pensar que el modo más avanzado siempre es el mejor. U/f suele ser la opción más simple para aplicaciones poco exigentes en dinámica o precisión. VVC+ es el punto de equilibrio para muchas aplicaciones industriales porque mejora el control sin complicar tanto la puesta en marcha. Flux Sensorless o FVC+, es decir, el enfoque vectorial de flujo, tiene más sentido cuando se busca mejor comportamiento de eje, respuesta dinámica, mayor control de par y rendimiento sólido a baja velocidad. Danfoss identifica expresamente los tres principios de control y, en iC7, por ejemplo, deja VVC+ como valor por defecto. Además, para motores síncronos y aplicaciones exigentes, el propio fabricante orienta configuraciones sobre FVC+ y funciones complementarias de estabilización a baja velocidad. Un caso típico de recomendación de trabajo en U/f es en aplicaciones con motores en paralelo, donde es importante reflejar debidamente la corriente total y la potencia total en datos de motor y asegurar que los motores son idénticos.

A baja velocidad es donde se nota si el variador está bien configurado o solo funciona. Para ganar par útil y estabilidad, Danfoss recomienda una combinación de buena configuración de datos de motor, AMA, elección correcta del principio de control y ajustes específicos de baja velocidad. En iC7, el fabricante contempla parámetros como Low-speed Mode, compensaciones en VVC+ o U/f y tuning adicional en FVC+ para estabilizar control y respuesta. En iC2-Micro, además, Danfoss destaca capacidad de 200 % de par de sobrecarga durante 1 s al arranque, lo que da margen en aplicaciones con arranques más duros, siempre que el dimensionamiento sea correcto.

La clave no es solo cablear la señal, sino escalarla bien. En iC7, Danfoss permite definir para cada terminal analógico si trabaja en Voltage o Current, y fijar el valor mínimo y máximo que representará el 0 % y el 100 % de la variable. En un ejemplo de control de proceso, Danfoss usa T33 como referencia 0-10 V y T34 como realimentación 4-20 mA, definiendo también los escalados mínimo y máximo. Además, incorpora funciones de Live Zero para detectar pérdida de señal en lazo de corriente, algo muy útil cuando se trabaja con transmisores 4-20 mA. En VLT® AQUA Drive, las entradas 53 y 54 pueden configurarse como referencia, feedback o termistor. Tanto en VLT como en VACON®, la configuración 4-20 mA o 0-10 V se realiza mediante un pequeño interruptor ubicado en la tarjeta de control.

El PID interno de Danfoss tiene sentido cuando el variador regula la velocidad dependiendo del proceso: presión, caudal, temperatura o depresión, con la finalidad de mantenerlo estable y dentro de la referencia. La secuencia correcta es: primero dejar bien hecho el ajuste básico del motor y del control de velocidad; después asignar la referencia de proceso, la realimentación del sensor, las escalas físicas reales y, por último, realizar auto-tuning del controlador si la familia lo permite. En iC7, por ejemplo, Danfoss muestra un ejemplo de proceso en 0-4 bar con referencia por un terminal analógico, feedback por otro terminal y Process Controller Auto Tuning habilitado para ajustar el lazo con precisión. En iC2-Micro, además, el fabricante ya indica que incorpora controlador PID integrado.

El Sleep Mode tiene sentido cuando el proceso entra en fases de muy baja demanda y mantener el motor girando aporta más consumo que valor. Danfoss lo orienta especialmente a bombeo y ventilación. En VLT® AQUA Drive, por ejemplo, el modo reposo aparece dentro del asistente SmartStart o en los parámetros del grupo 22-2 y 22-4, y el fabricante lo describe como una función que se activa automáticamente en situaciones de poco o ningún caudal para ahorrar energía y alargar la vida útil de la aplicación. En iC2-Micro también figura el modo reposo como una de sus nuevas funciones respecto al antiguo FC 51 Micro Drive. La regla práctica es sencilla: úselo cuando el sistema tenga demanda intermitente y una parada automática no perjudique estabilidad, cebado ni seguridad de proceso. El equipo con esta función parará automáticamente cuando llegue a la frecuencia mínima establecida y siga manteniéndose en consigna durante un tiempo programado, y volverá a arrancar cuando detecte nueva demanda en el sistema.