Si alguna vez ha pasado tiempo con pequeños motores industriales (por ejemplo, para sistemas HVAC, líneas de envasado o incluso pequeñas cintas transportadoras), probablemente haya visto esa pequeña caja atornillada a un lado: un VFD (abreviatura de Variador de frecuencia). Como proveedor de VFD para motores pequeños, recibo muchas preguntas sobre estas unidades, y una que surge más que cualquier otra es: "¿A qué altura puedo montar esto sin romper algo (o anular mi garantía)?"
Es una pregunta totalmente justa, sinceramente. No querrás arrastrarte debajo de una máquina para sacar un VFD porque lo montaste demasiado bajo y se salpicó con refrigerante, y tampoco desperdicias espacio al montarlo a 10 pies de altura en una pared si no es necesario. A lo largo de los años, he trabajado con cientos de equipos de mantenimiento, fabricantes de máquinas e incluso aficionados que han probado nuestro cambiador de frecuencia de CA y otros modelos pequeños de VFD, por lo que tengo respuestas del mundo real, no solo material de libros de texto, sobre lo que está permitido (y lo que es una mala idea) cuando se trata de alturas de montaje.
Primero, dejemos de lado la jerga. Los motores pequeños (piense en 1/8 HP hasta 10 HP, el punto ideal para la mayoría de los trabajos comerciales e industriales ligeros) tienen VFD que son mucho menos resistentes que los grandes variadores industriales para motores de más de 100 HP. Eso significa que sus reglas de montaje no son tan extremas, pero aún así son importantes, especialmente para los que vendemos, que están diseñados para facilitar la instalación, no solo para la fuerza bruta.
Lo principal que determina la altura de montaje del VFD no es un número aleatorio de un manual, sino factores ambientales. Los discos, incluso los más pequeños, odian dos cosas: el polvo y la humedad. Si monta un VFD demasiado bajo en el piso de una fábrica o cerca de un muelle de carga, está buscando problemas. Un derrame de agua, aceite o incluso virutas finas de metal de una operación de corte puede filtrarse en las rejillas de ventilación de la unidad y freír los circuitos internos. La mayoría de los VFD pequeños, incluido nuestro VFD para motores pequeños, tienen una clasificación IP20 (lo que significa que están protegidos contra objetos sólidos más grandes que un dedo, pero no contra el agua o el polvo fino). Entonces, si lo montas al nivel del piso, básicamente tienes que construir un pequeño escudo alrededor, lo cual es una molestia.
Por eso la primera regla para la altura de montaje: no lo montes tan bajo que corra el riesgo de salpicar o recoger escombros. Para nuestros VFD pequeños, recomendamos una altura mínima de 12 pulgadas (aproximadamente 30 cm) por encima de cualquier posible derrame o fuente de desechos: piso, mesa de trabajo e incluso la base de su motor o máquina. Si su espacio de trabajo está muy sucio, como un taller de carpintería con aserrín volando, aumente el espacio hasta 45 cm (18 pulgadas) porque el polvo fino puede entrar en las rejillas de ventilación más fácilmente que los trozos grandes. Una vez, un cliente montó nuestro cambiador de frecuencia de CA debajo de una línea de embalaje donde había polvo de cartón por todas partes; 6 meses después, el variador falló porque las rejillas de ventilación se obstruyeron. Lo subieron 2 pies y esa unidad sigue funcionando 3 años después. No es broma.
Ahora bien, ¿qué pasa con el límite superior? ¿Puedes montar un VFD tan alto como las vigas del techo si quieres? Espera, no, no exactamente, pero se trata menos de altura y más de acceso. Los VFD pequeños (especialmente los modelos compactos que vendemos) no generan mucho calor, pero aún necesitan flujo de aire para enfriarse. Si lo montas demasiado alto y en un lugar caliente, como justo debajo de un techo de metal que se hornea al sol, eso es un problema. La temperatura ambiente alrededor de la unidad es mucho más importante que la altura a la que se encuentra del suelo, siempre y cuando no sea tan alta que no se pueda alcanzar para realizar tareas de mantenimiento.
Espera, aclaremos: no me refiero a montarla en una escalera, sino a una altura accesible estándar. Para la mayoría de las personas, un lugar que esté entre 4,5 pies (1,4 m) y 6 pies (1,8 m) del suelo es perfecto. ¿Por qué? Porque está al nivel de los ojos o justo encima, por lo que puede enchufar cables de programación, verificar la pantalla o accionar el interruptor de desconexión sin pararse en un taburete. Si lo montas más alto que eso, digamos 8 pies de altura, te odiarás cada vez que necesites ajustar una configuración, y si se te cae una herramienta o un cable, será una molestia sacarlo. Además, cablear un variador tan alto significa recorridos más largos y más caída de voltaje, lo cual es malo para motores pequeños que son sensibles a las fluctuaciones de energía.
Pero aquí está la cuestión: hay excepciones a cada regla. Si su VFD está encerrado en una caja NEMA 12 (para protección contra el polvo y los desechos), puede montarlo más abajo; algunos de nuestros clientes colocan VFD pequeños cerrados a 6 pulgadas por encima de una mesa de trabajo limpia porque la caja mantiene todo afuera. Si su espacio de trabajo tiene clima controlado, como la instalación de HVAC de una oficina pequeña, puede incluso montarlo un poco más alto sin preocuparse por el calor, siempre que tenga fácil acceso. El peor caso que he visto fue el de un cliente que montó un pequeño VFD en el cabezal de una puerta estilo garaje, a 12 pies de altura, y como la puerta se mueve, el cableado se enroscaba cada vez; definitivamente no es un problema de altura, sino de acceso, lo que se relaciona directamente con la ubicación del montaje.
Otro factor importante del que nunca veo hablar a la gente: la vibración. Los motores pequeños vibran, especialmente si funcionan a velocidades variables. Si monta un VFD demasiado cerca del motor o en el mismo soporte que está conectado al motor, la vibración puede aflojar las piezas internas con el tiempo. Incluso si lo montas a la altura adecuada, si vibra sin parar, fallará antes. Nuestro VFD para motores pequeños está construido con orificios de montaje que amortiguan las vibraciones, por lo que incluso si lo monta en una posición baja, asegúrese de que no esté atornillado directamente a la placa de montaje del motor. Siempre recomiendo 6 pulgadas de espacio entre el soporte del motor y el soporte del VFD, independientemente de la altura.
Seamos específicos con nuestros productos, ya que eso es lo que sabemos. Nuestros VFD pequeños de nivel básico están diseñados para uso en interiores, sin montaje en exteriores (a menos que adquiera el modelo resistente a la intemperie). Para esos modelos de interior, las especificaciones formales de nuestro equipo de ingeniería dicen que la distancia mínima sobre el suelo (o cualquier fuente potencial de contaminante) es de 12 pulgadas, la altura máxima accesible recomendada es de 7 pies (2,1 m). Si es más alto que eso, estás sacrificando la usabilidad, y si es más bajo, estás en riesgo de sufrir daños. La línea de cambiadores de frecuencia de CA, que es un poco más resistente para motores pequeños de hasta 10 HP, tiene especificaciones ligeramente diferentes: puede llegar hasta 8 pulgadas si se monta en un área bien ventilada y con poco polvo, porque tiene un mejor diseño de ventilación que resiste los desechos. Pero aun así, no lo montes en el suelo, punto.
Espera, ¿qué pasa con el uso en exteriores? Si alguien usa un motor pequeño para una puerta o una bomba pequeña afuera, ¿qué reglas de altura se aplican allí? Si tiene un VFD resistente a la intemperie, puede montarlo a una altura de hasta 2 pies del suelo, pero solo si está debajo de un saliente cubierto para protegerlo de la lluvia. Ningún VFD resistente a la intemperie que vendo está clasificado para ser salpicado directamente, por lo que incluso en el exterior, una altura inferior a 2 pies es prohibida. Y si lo está montando en un poste, no suba más de 10 pies; no es un liniero y acceder a él es una pesadilla.
Muchos clientes me han preguntado si existe un número "único para todos". La respuesta corta es no, pero el punto óptimo para el 90 % de las aplicaciones de VFD con motores pequeños es de 30 cm a 1,5 m (12 a 60 pulgadas) del suelo. Permítanme desglosarlo: por debajo de 12 pulgadas, corre el riesgo de polvo, derrames y escombros. Por encima de 60 pulgadas, pierde el acceso, dificulta el cableado y puede tener problemas de calor si el lugar no está bien ventilado. Si su espacio está muy sucio, aumente el mínimo hasta 18 pulgadas. Si está súper limpio y necesitas espacio en la pared, 5 pies está totalmente bien.
Una breve historia para aclarar esto: el año pasado, un cliente de una planta procesadora de alimentos me llamó presa del pánico porque su nuevo VFD de motor pequeño falló después de 3 semanas. Lo montaron al nivel del suelo, justo al lado de un transportador que lo salpicaba con aceite de calidad alimentaria. No pensaron que el aceite entraría por los pequeños respiraderos, pero así fue. Terminamos reemplazándolo y dándoles un kit de montaje en pared gratis, y les dijimos que lo colocaran a 18 pulgadas por encima del transportador. Esa unidad ha estado funcionando durante 10 meses y no ha habido problemas. Todavía utilizan nuestro cambiador de frecuencia de CA para todos los reemplazos de motores pequeños y nunca montan nada por debajo de la nueva altura.
Otra cosa para recordar: la altura de montaje no se trata sólo del VFD en sí. Debe dejar espacio a su alrededor para que fluya el aire. Incluso si está a la altura adecuada, si lo colocas en un rincón estrecho sin espacio arriba o a los lados, se sobrecalentará. Nuestro equipo de ingeniería recomienda al menos 6 pulgadas de espacio libre en todos los lados del VFD, independientemente de la altura. Esto es para garantizar que el aire caliente que sale de las rejillas de ventilación no quede atrapado, lo cual es una de las principales causas de falla del VFD en motores pequeños.
Entonces, para concluir, aquí está la hoja de referencia rápida para las alturas de montaje de VFD en motores pequeños, basada en nuestra experiencia en la venta de VFD para motores pequeños y unidades de cambiador de frecuencia de CA:
- Altura mínima: 8 pulgadas para espacios interiores limpios y con pocos desechos; 12 pulgadas para la mayoría de los espacios interiores; 18 pulgadas para espacios sucios.
- Altura máxima accesible: 6 pies (1,8 m) para fácil programación y mantenimiento; no suba más de 7 pies a menos que tenga una buena razón (y una escalera a mano).
- Evite el montaje a menos de 8 pulgadas a toda costa y evite el montaje a más de 7 pies a menos que no tenga otras opciones.
Al final del día, el mayor error que comete la gente con los VFD pequeños es montarlos demasiado bajos y exponerlos a daños, o demasiado altos y hacer que trabajar en ellos sea una molestia. Nuestro equipo siempre está aquí para ayudarlo si no está seguro de qué funciona para su configuración específica; hemos instalado cientos de estos VFD para motores pequeños en todo tipo de espacios, para que podamos indicarle la dirección correcta. Ya sea que necesite una recomendación para un kit de montaje, ayuda para elegir el VFD adecuado para su motor pequeño o simplemente consejos sobre dónde colocarlo, no dude en comunicarse con nosotros. No somos solo proveedores, somos las personas que instalamos estas cosas, las reparamos y aprendimos todas las lecciones difíciles para que usted no tenga que hacerlo.
REFERENCIAS:
- Directriz de la Asociación de Fabricantes de Control Industrial (ICMA) para condiciones ambientales y de montaje de VFD, 2022.
- Manual de instalación del producto VFD de motor pequeño de Allen-Bradley, publicación n.º GPI-789, 2023.
- Directrices de ergonomía de OSHA para el montaje de equipos industriales accesibles, 2021.