Sin lugar a dudas, los variadores de frecuencia han mejorado de manera ostensible el control de procesos. Sin embargo, esto contrasta con algunas limitantes existentes en aquéllos de tecnología tradicional, es decir, con puentes rectificadores basados en dispositivos tales como diodos o tiristores. Este tipo de puentes semiconductores produce una deformación de la corriente de línea que origina uno de los problemas más temidos en la industria: la contaminación eléctrica generada por los “armónicos de red”.

Como el origen de los armónicos se encuentra en la deformación de la corriente de línea, la solución pasa por tener una corriente de línea de forma senoidal. Esto último se consigue por medio de una combinación que involucra un puente rectificador activo con transistores del tipo IGBT, idénticos a los que ya existen en la etapa inversora, y un filtro de potencia denominado "Clean Power Filter" que combina componentes inductivos y capacitivos. Entonces, la tecnología AFE (Active Front End) implica una mejora significativa en la distorsión armónica total en el sistema eléctrico, incluso al compararlo con un sistema tradicional con un rectificador con 12 diodos (12 pulsos), el cual tiene un buen efecto, principalmente, sobre la quinta y séptima armónica.

Comparación entre un sistema de 6 pulsos, 12 pulsos y AFE.

Corrección del factor de potencia

Además de la incidencia de los armónicos sobre el sistema eléctrico y su solución por medio de la tecnología AFE, existen ventajas adicionales como el manejo del factor de potencia, ya que éste es electró-nicamente controlado a valores seleccionados o dinámicos. Esto quiere decir que por el hecho de que la corriente es generada es posible ponerla en fase con la tensión, lo cual implica un factor de potencia igual a uno. Sin embargo, también es posible hacer un desplazamiento de la corriente pasando a operar el accionamiento como una fuente de potencia reactiva para el sistema eléctrico, es decir, como una fuente de mejoramiento del factor de potencia de la instalación (ver siguiente figura).

Respuesta dinámica

Las exigencias de los sistemas de accionamientos dependen principalmente del tipo de carga asociada a un respectivo proceso (algunas son más dinámicas y críticas que otras), por lo que en términos de disponibilidad no siempre un accionamiento tradicional está en condiciones de responder adecuadamente. Por ejemplo, ante una caída de tensión durante la operación, un accionamiento tradicional inevitablemente tendrá una caída en la tensión del circuito intermedio, por lo que seguramente el accionamiento se desconectará por falla de subtensión. En cambio, un acciona-miento AFE estándar puede soportar caídas permanentes de tensión de hasta un 75% de la tensión de red, sin desconexión del accionamiento ni efectos negativos sobre la carga.

Es muy importante tomar en cuenta que el diseño y construcción de la inductancia de AFE debe ser íntegramente realizado por el fabricante, ya que ésta última debe estar absolutamente sintonizada con la frecuencia de disparo de los transistores IGBTs.