En resumen, los cables VFD:

• Aceptan como entrada la corriente sinusoidal de la alimentación eléctrica.
• Rectifican (convierten) la energía de línea en corriente continua.
• Utilizan transistores bipolares de puerta aislada para invertir la corriente continua, más concretamente, en trenes de impulsos modulados con precisión.

En palabras simples, los interruptores del accionamiento apagan y encienden la tensión para la corriente que hace girar al motor como si recibiera una onda sinusoidal de corriente suavemente modulada. Con esta forma de accionamiento, denominada modulación por ancho de pulsos, la velocidad de salida depende en última instancia de la frecuencia de los pulsos de corriente.

En el momento de la puesta en marcha, los devanados del estator del motor eléctrico se comportan como un inductor que construye gradualmente un campo magnético y luego pasa la corriente. 

El cable que alimenta la energía eléctrica desde el VFD hasta el motor ve un desajuste de impedancia en su unión con el motor, en este caso, los excesos antes mencionados hacen que las ondas de reflexión hagan rebotar algunos de los bordes de ataque de la forma de onda de la tensión hacia el cable (hacia la electrónica de accionamiento) en la conexión de alta impedancia del cable con el motor. Es por este punto, la importancia de utilizar el cable VFD más óptimo para el funcionamiento del sistema.

Características de un cable VFD

Aislamiento de polietileno reticulado (XLPE)

Este aislamiento debe tener excelentes propiedades dieléctricas que permitan evitar la ruptura de las tensiones de voltaje y corriente, descargas de corona, etcétera. El aislamiento de polietileno reticulado nos ayuda a reducir los efectos potenciales de los armónicos y nos proporciona un rendimiento eléctrico estable que reduce paradas en el sistema ocasionados por el fallo del cable y prolonga la vida útil de la instalación, cabe destacar que el polietileno reticulado (XLPE) es la opción recomendada, frente a los cables de polietileno o PVC estándar. 

Se recomienda la instalación de cables VFD cuyo aislamiento exterior tenga cero contenidos de halógenos y baja emisión de humos en caso de incendio. De este modo se protegen las vidas humanas y los equipos electrónicos.

Las industrias donde se recomienda el uso de este tipo de cables son: industria alimenticia, plantas de generación de energía, industria automotriz, sistemas de aire acondicionado, cementeras, industria del acero, farmacéutica, entre otras.

Cuando debemos conectar motores con controladores VFD en nuestros proyectos siempre recomendamos utilizar este tipo de cables porque en caso de utilizar cables normales que solo sirven para una misma señal de frecuencia, es decir, para un encendido y apagado, servirán por poco tiempo, pues se verán dañados por las corrientes parasitas que salen del motor y esto llevará a un mayor número de paros por mantenimiento y gastos extras. 

Este tipo de cables son ideales para conectar motores con controladores VFD, aquellos que varían la frecuencia de la señal y el voltaje para regular al mismo tiempo la velocidad del motor de corriente alterna. Los cables VFD son los únicos cables que logran reducir significativamente la interferencia, además, soportan el aislamiento de tres o más veces el voltaje típico nominal y evitan la perdida de energía al optimizar el consumo de la misma.

Es importante que el cable que conecte al motor con el variador no sea cualquier cable industrial estándar, pues estos solo sirven para una misma señal de frecuencia, es decir, para un encendido y apagado. Estos cables comunes servirán por poco tiempo pues se verán dañados y se necesitará un mayor número de paros en el sistema para realizar el mantenimiento, mismo que implicará un gasto extra durante la operación de tu negocio.

Los variadores de frecuencia VFD los utilizamos en aplicaciones de procesos en HVAC, en operaciones generales de bombas, compresores y calderas; también son esenciales para el funcionamiento de una serie de sistemas discretos de automatización industrial que emplean motores eléctricos y otros equipos que pueden beneficiarse del aumento de la eficiencia.

Los cables de potencia son una inversión significativa con respecto a los sistemas de energía eléctrica. Es necesario un alto grado de fiabilidad y una esperanza de vida razonable para tener un rendimiento óptimo.

Por lo tanto, se deben realizar pruebas para detectar el deterioro que lleguen a presentar durante su instalación, aceptación y mantenimiento los cables de media y alta tensión con una clasificación de 5 kV a 69 kV estipuladas en la norma IEEE 400.2.