Funcionamiento del control escalonado Con la tarjeta de opciones del controlador escalonado, la unidad de frecuencia ajustable del variador puede controlar automáticamente hasta cinco motores de ventiladores o de bombas. La activación y desactivación por etapas de los motores se puede realizar cíclicamente, según las horas de funcionamiento. Esta función asegura un uso igual en el tiempo y elimina el problema de arrancar un motor que se utiliza muy pocas veces. El controlador escalonado incluye cuatro relés de Forma C, 250V y 2A para la salida a los motores. La tarjeta de opciones del controlador se instala en el cassette de la tarjeta de control y se puede solicitar instalado ya de fábrica. El controlador escalonado es eficaz en la distribución de agua en sistemas de aire acondicionado y calefacción y sistemas de refuerzo de presión, instalaciones de bombas de agua secundarias, y para el control de ventiladores de torres de refrigeración de múltiples celdas. Señales de retroalimentación Una ventaja importante de la opción del controlador escalonado es que se basa en el controlador PID avanzado del variador de frecuencia. Esto significa que la programación se realiza en unidades seleccionadas de medida adecuadas a la aplicación y que se pueden mostrar la retroalimentación y los valores de referencia. A diferencia de las unidades que basan la activación por etapas en la frecuencia, la retroalimentación permite un control preciso en respuesta a la demanda real del sistema. El controlador PID del variador de frecuencia acomoda dos señales de retroalimentación y dos valores de referencia lo que permite controlar un sistema con zonas de valores de referencia distintas. En las aplicaciones de bombeo, cuando no es posible una señal de retroalimentación de presión, dicha señal se puede tomar cerca de la bomba midiendo el flujo. Cuando el rango de flujo es bajo, la presión necesaria es baja. Con un flujo mayor, las bombas necesitan aportar más presión para compensar la mayor caída de presión en las tuberías. El valor de referencia debe ajustarse para que coincida con el flujo en estos casos. Pese a que es difícil de conseguir con los controladores PID estándar, el controlador escalonado ofrece una solución fácil. Al programar un valor de referencia para el flujo mínimo y el otro para el flujo máximo, el variador calcula los valores de referencia intermedios basándose en el flujo requerido. El funcionamiento del control escalonado depende del diseño del sistema general. Hay disponibles dos modos de funcionamiento: Control escalonado estándar, con una bomba/ventilador de velocidad controlada y hasta cuatro bombas/ventiladores de velocidad fija, mientras que en el Control escalonado maestro/esclavo, la velocidad de todos los ventiladores y bombas se controla mediante la unidad maestra. | Control escalonado estándar | Control escalonado estándar En el control escalonado estándar, una unidad de frecuencia ajustable con la tarjeta de opciones escalonada controla un motor de velocidad variable y se utiliza para activar y desactivar por etapas otros motores de velocidad constante. Variando la velocidad del motor inicial se aporta al sistema un control de la velocidad variable. Esto mantiene una presión constante mientras se eliminan las subidas de presión, lo que hace que el sistema funcione de una forma más suave. Los motores pueden ser de tamaño igual o diferente. El controlador ofrece una selección de ocho combinaciones de bombas predefinidas. Las selecciones permiten combinar bombas con el 100%, 200% y 300% de capacidad. Esto ofrece un rango de capacidad dinámica que oscila entre 9 y 1. El controlador PID interno de la unidad VLT dirige la tarjeta de opciones escalonada según la señal de retroalimentación. El controlador escalonado continuará el funcionamiento de los motores de velocidad constante para responder a la demanda en caso de que la unidad se desconecte. Temporizador de desactivación por etapas El temporizador de desacti-vación por etapas afecta al control estándar cuando la unidad funciona continuamente a la mínima velocidad con uno o más motores funcionando a velocidad constante. Como una bomba de velocidad variable a mínima velocidad añade muy poco o nada de flujo limitado al sistema, se recomienda parar un motor de velocidad constante y dejar que la unidad aporte el flujo necesario. El temporizador de desactivación por etapas se puede programar para evitar la activación frecuente por etapas de los motores de velocidad constante. Cuando la unidad master es la única que está funcionando, el modo de reposo de la unidad puede detener el funcionamiento del sistema cuando no se necesite mientras permanece en espera para arrancar cuando sea preciso. El control de velocidad variable con motores de velocidad fija optimiza el consumo de energía y evita que se produzcan daños en una bomba que funcione prácticamente sin flujo | Modo de control de nivel | Control de nivel Con el control de nivel, se pueden utilizar bombas múltiples para mantener un nivel constante en aplicaciones como un tanque de compensación. Normalmente, un sensor de nivel de agua aporta una señal de retroalimentación para el controlador PID integrado en la unidad. Se mantiene un control de nivel preciso en respuesta al valor de consigna del sistema. Con un controlador escalonado, las bombas de velocidad fija adicionales se activarán o desactivarán por etapas según sea preciso para mantener un control del nivel. | Modo de control escalonado maestro/esclavo | Modo de control escalonado maestro/esclavo Los sistemas maestro/esclavo controlan varias bombas en paralelo a la misma frecuencia de salida. Las bombas se activan y desactivan por fases según lo requiera el sistema. Con el modo de funcionamiento de control maestro/esclavo se consigue la máxima eficiencia del sistema. En el control maestro/esclavo, cada motor cuenta con su propia unidad de frecuencia ajustable que responde al control desde una unidad master que contiene la tarjeta de opciones escalonada. La unidad master envía una señal digital de referencia de velocidad a las unidades controladas, para garantizar que todas funcionen a la misma velocidad. Los motores deben tener el mismo tamaño. En algunas aplicaciones, es recomendable utilizar una segunda unidad con una tarjeta de escalonado que actúe como controlador auxiliar. La unidad master proporciona el apagado o encendido secuencial de las unidades en respuesta a la retroalimentación del sistema, lo que mantiene un control preciso del valor de referencia. Se elimina así el aumento brusco de presión y los golpes de ariete. Como todas las bombas en funcionamiento lo hacen a la misma velocidad, la posibilidad de mantener una bomba en funcionamiento continuamente en una válvula de retención cerrada es prácticamente nula. Esto reduce el mantenimiento de la bomba al minimizar el desgaste de los sellos. Al introducir datos del sistema y de la bomba, un programa incorporado proporciona al programador las frecuencias de activación y desactivación por etapas de la unidad master con la eficiencia óptima para cada bomba: por ejemplo, tres motores que aporten flujo a velocidad reducida en lugar de dos a velocidad máxima. Esto tiene un resultado entre un 10% y 15% de ahorro adicional con respecto a sistemas de control similares. Se consigue una mejor eficiencia colocando un transmisor de presión en la carga significativa más alejada en el sistema. Si esto no es posible y el transmisor de presión se encuentra cerca de la descarga de las bombas, o si no se puede acceder a los datos de las bombas y características del sistema, se ofrecen métodos alternativos para la programación del controlador de escalonado. El control maestro/esclavo se está convirtiendo en el estándar mundial para bombas en el sector del aire acondicionado y calefacción, y ofrece un mayor rendimiento, precisión del control y ahorro máximo de energía. |