P. ¿Cómo determino si un motor es adecuado para su uso con un variador de frecuencia (VFD)?R. Se deben considerar tres factores principales al determinar si un motor es compatible con un VFD: el aislamiento del devanado del motor, los cojinetes del motor y el rango de velocidad de operación de la bomba.La razón por la que se debe tener en cuenta el aislamiento del devanado del motor es que la salida típica de voltaje y corriente de un VFD puede imponer "picos" de alta frecuencia en los devanados del motor.Estos picos de alta frecuencia se deben a la naturaleza de la tecnología de conmutación de semiconductores utilizada en los circuitos de alimentación VFD.Como resultado, es importante conocer las capacidades del aislamiento del devanado del motor.Los fabricantes ofrecen motores con varias anotaciones en la placa de identificación, como "Listo para inversor", "Adecuado para inversor", "Servicio para inversor" y "Capacidad para inversor".Si bien todas estas anotaciones son descriptivas hasta cierto punto, ninguna de ellas tiene una definición estándar en toda la industria.En general, estos términos describen motores con aislamiento de devanado que pueden ser adecuados para usar en VFD, pero también pueden incluir otras características relacionadas con la operación en VFD.Se debe consultar directamente al fabricante para determinar el aislamiento del devanado de un motor específico.Además, todos los motores fabricados antes del estándar de motores y generadores NEMA MG 1 deben evaluarse cuidadosamente antes de implementar un VFD.Al implementar un VFD, se debe tener el cuidado adecuado para garantizar que los cojinetes del motor estén protegidos de los voltajes de modo común (CMV).Los VFD pueden causar voltajes de modo común cuando suministran energía a motores trifásicos.El voltaje de modo común es un potencial de voltaje entre al menos una fase y la tierra de la fuente de voltaje.CMV puede causar una acumulación de voltaje en el eje, que potencialmente puede descargarse a través de los cojinetes del motor y causar daños graves a los cojinetes/motor.Se puede usar un sistema de puesta a tierra del eje en combinación con el aislamiento eléctrico del eje y los cojinetes del motor para evitar estas descargas dañinas.Sin embargo, los CMV no siempre son lo suficientemente importantes como para causar daños en los cojinetes, por lo que el grado de protección de los cojinetes del motor variará de un sistema a otro.Se debe tener en cuenta el rango de velocidad de funcionamiento de la bomba.Los VFD varían la velocidad de la bomba para optimizar el control del sistema, generalmente al reducir la velocidad por debajo de la frecuencia de referencia.Cuando el motor funciona a velocidades más bajas, la capacidad del sistema de enfriamiento del motor se reduce porque los ventiladores de enfriamiento del motor producen menos flujo de aire.En algunos casos, el motor puede funcionar por encima de la frecuencia de referencia.Cuando una bomba rotodinámica funciona a una velocidad superior a la velocidad de referencia, el aumento del consumo de energía es proporcional al cubo del aumento de velocidad.Como resultado, defina el rango de velocidad de funcionamiento de la bomba para asegurarse de que el motor no se sobrecargue a mayor velocidad y que el motor pueda soportar una disminución del enfriamiento a velocidades más bajas.Para obtener más información sobre motores y variadores de frecuencia, consulte el estándar de HI, “Dispositivos de frecuencia variable: pautas para la aplicación, instalación y solución de problemas”.A. El suministro de una bomba con una altura de succión neta positiva disponible (NPSHa) insuficiente en comparación con el NPSH requerido (NPSHr) provocará cavitación.La cavitación es la formación de burbujas de vapor en el líquido bombeado, cuando la presión del líquido bombeado cae por debajo de su presión de vapor y luego la presión aumenta por encima de su presión de vapor, lo que provoca el rápido colapso de las bolsas de vapor.Las implosiones de vapor pueden causar daños graves al sistema de bombeo y, por lo general, se notan ruidos y vibraciones.NPSHa es la cabeza de succión total en la entrada de la bomba y es una función de: diferencia de elevación entre el nivel de líquido y la presión ocular del impulsor en la superficie del líquido pérdida de carga en las tuberías de succión velocidad de flujo en la boquilla de succión presión de vapor y densidad de el líquido que se bombea presión barométrica en el sitio de la bombaEl NPSHa para un sistema se puede calcular como se muestra en la Ecuación 1.NPSHr es un NPSHa mínimo proporcionado por el fabricante que se requiere para que una bomba logre un rendimiento específico a una tasa de flujo, velocidad y líquido bombeado especificados.Uno de los efectos más notables de la cavitación es la degradación del rendimiento de la bomba debido a la presencia de la fase de vapor del líquido bombeado.La migración y la coalescencia de las burbujas de vapor afectan el flujo dentro del impulsor y hacen que se deteriore la cabeza desarrollada por la bomba.Es posible que las curvas de NPSHr proporcionadas por los fabricantes de bombas no muestren valores de NPSH suficientes para proporcionar una pérdida de carga cero o eliminar la cavitación.El término NPSH3 se desarrolló para describir mejor el estándar de la industria para NPSHr.Según la definición del Instituto Hidráulico, el NPSH requerido de una bomba es el NPSHa que hará que la cabeza total (cabeza de la primera etapa de las bombas multietapa) se reduzca en un 3 por ciento.El NPSH requerido calificado por este criterio es NPSH3.Sin embargo, no se alcanzará la altura total de la bomba publicada (por definición) cuando el NPSHa sea igual al NPSH3 de la bomba (consulte la Figura 9.6.1.2c).El valor de caída de carga del 3 por ciento para NPSH3 se basa en la práctica industrial aceptada para definir una condición de ruptura de carga debido a la cavitación.Para obtener más información sobre la cavitación y el NPSH, consulte el Módulo 2 del Programa de Certificado de Evaluación del Sistema de Bombas del Instituto Hidráulico.HI Pump FAQs® es producido por el Instituto Hidráulico como un servicio para usuarios de bombas, contratistas, distribuidores, representantes y OEM.Para obtener más información, visite www.pumps.org.