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 VACON® 100 FLOW, 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.

Este punto separa una instalación robusta de otra que vive al límite. En Danfoss, el dimensionamiento debe hacerse por corriente nominal de motor, tipo de par, temperatura ambiente, régimen de sobrecarga y condiciones ambientales de instalación, no solo por kW de catálogo. Danfoss dispone de una aplicación, llamada MyDrive® Select que está precisamente pensada para dimensionar cualquier variador. A nivel de aplicación, un ejemplo de error clásico es tratar igual una bomba centrífuga que una bomba de desplazamiento positivo: Danfoss remarca que el VLT® AQUA Drive FC 202 sirve para ambas, pero recuerda que las centrífugas son típicamente de par variable y las de desplazamiento positivo o tornillo excéntrico se comportan como par constante. En caso de ser par constante, en este caso con el FC 202 (al igual que el FC 102) se debería valorar un variador de una talla de potencia superior con el fin de asegurar disponer de un 150% de sobracarga en el arranque. La gama iC7 o FC 302, por lo contrario, ya vienen preparadas para soportar aplicaciones de par constante y un 150% de sobrepar, especialmente útil en aplicaciones de par constante como transportes, elevación, compresores de tornillo, etc.

Cuando un variador Danfoss pierde comunicación, lo primero es separar si el fallo es de red, de parametrización o de señal física. En iC7 por ejemplo, Danfoss agrupa eventos como Communication, Lost connection, Missing fieldbus connection, Fieldbus connection lost o Fieldbus process data timeout, lo que ya orienta la búsqueda. La secuencia más sensata es revisar cableado, topología, terminación, dirección/nombre de nodo, watchdog o timeout de proceso, y después confirmar si el control está asignado al lugar correcto: local, I/O o fieldbus. En iC2-Micro, por ejemplo, el puerto RS485 puede requerir terminación mediante el conmutador correspondiente. Otra posible causa es verificar si existen interferencias RFI que perturben la señal y generen pérdida de información, para ello aconsejamos seguir estrictamente la normativa en cuanto EMC.

La integración correcta empieza eligiendo la opción de comunicación adecuada para la familia del variador. En la gama VLT®, Danfoss ofrece PROFIBUS DP MCA 101, PROFINET MCA 120, EtherNet/IP MCA 121 y Modbus TCP MCA 122, entre otras. El propio fabricante destaca ventajas concretas: en PROFINET, reutilización de tipos PPO de PROFIBUS y diagnóstico DP-V1; en EtherNet/IP, switch integrado, topología en línea y funciones avanzadas de diagnóstico; en Modbus TCP, tiempos de conexión de hasta 5 ms y redundancia entre dos maestros. La buena práctica es no limitarse a “hacer ping”: hay que validar mapeo de datos, palabra de control/estado, alarmas, referencias y comportamiento ante pérdida de comunicación. Danfoss dispone de manuales particulares para cada tipo de opción, además de mapeados e índices de conversión y tipo de dato por parámetro de lectura/escritura.

El mejor enfoque no es memorizar códigos, sino entender cómo los clasifica Danfoss. En la mayoría de modelos, el fabricante distingue entre info, warning, fault y protected fault. Una advertencia mantiene el equipo operativo pero exige atención; un fallo detiene el variador y requiere eliminar la causa y resetear; un protected fault exige incluso ciclo de potencia. La lectura correcta combina tres datos: nombre corto del evento, descripción ampliada y acción sugerida. Entre los más habituales están Grid Voltage Low, DC-link Voltage High/Low, Missing Grid Phase, Output Current High, Ground Fault o Motor Thermal Overload. Esa lógica es mucho más útil para mantenimiento que una lista aislada de códigos. Cada modelo dispone de un listado con la descripción de cada alarma en particular en el manual de programación/aplicación o el de funcionamiento, disponibles en la web.

Los fallos de bajo voltaje suelen tener varias capas. En iC7 por ejemplo, el equipo diferencia entre Grid Voltage Low y DC-link Voltage Low. Eso ya indica si el problema viene desde la red o desde el propio comportamiento del bus DC. Las causas típicas incluyen caída real de tensión de red, falta de fase, desequilibrio, cableado insuficiente, transitorios, o un sistema que intenta mantener demasiado rendimiento con una alimentación débil. Danfoss incluso sugiere que, para ciertos eventos de bus DC bajo, se valore la protección de subtensión para mantener el equipo en marcha el mayor tiempo posible. La prevención pasa por revisar calidad de red, secciones, fusibles, aprietes, equilibrio de fases y márgenes de dimensionamiento.

Copiar parámetros es fácil; hacerlo bien y sin arrastrar errores, no tanto. En iC2-Micro, Danfoss destaca el panel externo opcional con funciones de ajuste y copia de parámetros. En iC7, Danfoss permite backup y restore mediante MyDrive® Insight y también con microSD. En VLT y VACON® es posible copiar mediante el propio panel extraíble o bien mediante software. La práctica correcta es copiar solo entre variadores de la misma familia, firmware compatible y aplicación equivalente; después hay que revisar siempre datos de motor, entradas/salidas, comunicaciones y funciones de seguridad antes de liberar producción. Una copia acelera la puesta en marcha, pero no sustituye la validación final en máquina.

Aquí conviene ser tajante: no hay una única distancia máxima válida para todos los variadores Danfoss. Depende de la familia, la clase EMC, el cable apantallado o no y la exigencia de protección del motor. Ejemplos concretos de la documentación: iC2-Micro admite hasta 75 m sin apantallar; VLT® AQUA Drive trabaja con hasta 150 m apantallado o 300 m sin apantallar sin componentes adicionales en las condiciones indicadas; iC7-Marine declara hasta 150 m con cable apantallado simétrico de 3 fases. Si se superan esas longitudes, o si hay motores antiguos o sensibles, ya no conviene decidir “por costumbre”: hay que valorar filtro senoidal de salida e incluso en algunos casos un transformador elevador para compensar la caída de tensión por el cable+filtro. En este último caso, recomendamos que contacten con nosotros para que les asesoremos a elegir correctamente el equipo.

Piense el sistema como dos zonas: lado motor y lado red. En lado motor, dU/dt y senoidal no hacen lo mismo. Danfoss indica que el filtro dU/dt reduce picos de tensión y fatiga del aislamiento, siendo muy útil con motores antiguos, frenado frecuente o entornos agresivos; además, suele ser más compacto y adecuado para aplicaciones dinámicas. El filtro senoidal va un paso más allá y entrega una tensión más “limpia” al motor, reduciendo estrés del aislamiento, ruido acústico y corrientes de cojinetes, con ventaja clara en cables largos. El Common Mode Filter ayuda a reducir emisiones radiadas y corrientes de cojinetes. En lado red, para armónicos, Danfoss ofrece Advanced Harmonic Filter, Advanced Active Filter, Low Harmonic Drives o soluciones de 12 pulsos, según severidad, espacio y objetivo normativo. Tener en cuenta que un variador estándar de 6 pulsos tiene un 40% de THD en corriente, en caso de necesitar reducir este valor seria necesario añadir las opciones comentadas en el punto anterior.

El error típico es pensar que EMC se resuelve con “un filtro y ya”. En realidad es una suma de decisiones: tipo de cable, apantallamiento, puesta a tierra, longitud, disposición física y accesorio correcto. Danfoss documenta que los Common Mode Filters reducen interferencias electromagnéticas y emisiones radiadas del cable de motor, y pueden combinarse con filtros dU/dt o senoidales. También deja claro que los límites de EMC dependen de la configuración concreta del producto y de si la instalación se hace conforme a instrucciones del fabricante; por ejemplo, en iC7 hay configuraciones orientadas a categorías EMC específicas. Traducido a planta: si se quiere cumplir EMC de verdad, hay que respetar el conjunto de la arquitectura, no solo añadir un componente al final.

La STO (Safe Torque Off) no es una parada normal, sino una función de seguridad. Danfoss la define como una función que impide generar la potencia necesaria para que el motor gire, y exige realizar antes una evaluación de riesgos para confirmar que STO y el nivel de seguridad son adecuados para la instalación. La activación se produce retirando la tensión de las entradas STO. Por defecto, STO genera fallo y exige rearranque manual, aunque Danfoss permite configurar respuesta y modo de rearme. Por ejemplo, en los modelos iC7 o FC 280 Mini Drive, disponemos de entrada de STO de doble canal con certificaciones SIL2 que permiten ahorrar maniobra y espacio que hasta ahora en la industria se usaba para relés SIL y contactores externos si se precisaba cumplir este nivel de seguridad. Ahora con estos nuevos modelos, se alcanza un nivel de seguridad mucho mayor y además ahorramos espacio y costes.

La decisión entre reparar o sustituir un variador Danfoss no debería basarse solo en el coste inmediato, sino en un análisis técnico global del equipo y de la aplicación. Danfoss y los servicios técnicos oficiales valoran factores como la antigüedad del variador, la disponibilidad real de repuestos, el estado del bus DC y de la electrónica de potencia, el historial de fallos, el firmware soportado y las exigencias actuales del proceso en términos de eficiencia, comunicaciones, EMC y seguridad funcional. En equipos relativamente recientes, con repuestos disponibles y sin daños estructurales en potencia o electrónica crítica, una reparación profesional con diagnóstico, sustitución de componentes afectados y pruebas funcionales puede devolver el equipo a condiciones seguras y estables de operación. Sin embargo, en variadores muy antiguos, descatalogados, con obsolescencia de componentes o que ya no cumplen requisitos actuales de seguridad, eficiencia energética o integración con sistemas modernos, la sustitución suele ser técnicamente más recomendable. Además, cambiar un variador puede permitir mejorar la fiabilidad global del sistema, reducir consumos, incorporar funciones avanzadas (PID, comunicaciones, STO, diagnóstico) y simplificar mantenimiento futuro. La regla práctica es clara: antes de decidir, es imprescindible un diagnóstico técnico previo; reparar o sustituir sin ese análisis es asumir riesgos innecesarios tanto en fiabilidad como en costes a medio plazo.