El motor del compresor de aire de tornillo sigue girando sin parar o se enciende con frecuencia.

Efectos negativos de los arranques frecuentes en el motor del compresor de aire de tornillo

Antes de abordar el modo de operación, es preciso primero aclarar los perjuicios que supone un arranque frecuente para el motor y para todo el sistema del compresor de aire. En el instante del arranque, el motor genera una corriente de arranque muy superior a la corriente nominal, generalmente varias veces esta última. Este fuerte impacto de corriente no solo provoca fluctuaciones en la tensión de la red eléctrica, afectando a otros equipos conectados a la misma red, sino que también aumenta el calentamiento de los devanados del motor, acelerando el envejecimiento del aislamiento.

Además, los arranques frecuentes implican que los componentes mecánicos deben someterse de manera continua a procesos de aceleración, pasando del estado de reposo a un funcionamiento a altas velocidades. Esto aumenta de forma significativa el desgaste mecánico de piezas clave como los rodamientos, los engranajes y los rotores, reduciendo la vida útil global del equipo y elevando los costos de mantenimiento a largo plazo.

Análisis de los dos estados de “girar sin cesar”

Dado que el arranque frecuente presenta claras desventajas, ¿acaso mantener el motor “en marcha continuamente” sería la mejor opción? Esto requiere un análisis específico en función del modo de control del compresor de aire:

• Estado de descarga a frecuencia de red:En los compresores de aire tradicionales alimentados por corriente industrial, cuando la presión en el depósito alcanza su límite superior, la válvula de entrada se cierra y el motor pasa a estado de descarga. En este momento, aunque el motor sigue girando, opera en vacío y no produce aire comprimido. Esta modalidad evita los arranques frecuentes, pero incluso en vacío sigue consumiendo una cierta cantidad de energía eléctrica, lo que implica un desperdicio energético.
• Estado de regulación de velocidad por variación de frecuencia:En el caso de los compresores de aire con variador de frecuencia, el motor efectivamente “gira de manera continua”; sin embargo, mediante el variador se ajusta en tiempo real la velocidad del motor, logrando que el caudal de aire producido se corresponda con precisión con la demanda real de aire en la etapa anterior. Esta modalidad no solo elimina por completo las desventajas asociadas a los arranques frecuentes y al funcionamiento en vacío con descarga, sino que también reduce considerablemente el consumo energético cuando la demanda de aire es baja, constituyendo así una forma de operación actualmente bastante óptima.

Cómo seleccionar la estrategia de operación en función de las condiciones de consumo de gas

La elección entre hacer que el motor arranque y pare con frecuencia, realizar la descarga a frecuencia de red o mantenerlo en funcionamiento continuo mediante variador de frecuencia depende fundamentalmente de evaluar las fluctuaciones reales del consumo de gas de la empresa:

• El consumo de gas es estable y continuo:Si el consumo de aire de la línea de producción es estable, el compresor de aire puede permanecer durante largo tiempo en régimen de carga plena; en estas condiciones, el motor funciona de manera continuada y resulta más eficiente, sin necesidad de considerar los ciclos de arranque‑parada ni la descarga.
• El consumo de gas presenta grandes fluctuaciones:Si el consumo de gas en el taller presenta variaciones pronunciadas entre los picos y los valles, se recomienda adoptar una estrategia de control por frecuencia variable. De este modo, el motor permanece en funcionamiento y su velocidad se ajusta según la demanda, lo que permite evitar los impactos derivados de los arranques frecuentes y, al mismo tiempo, solucionar el problema del consumo energético asociado a la descarga a frecuencia de red.
• Consumo de gas muy reducido o consumo intermitente:Para las muy pocas condiciones de operación en las que el consumo de gas es extremadamente reducido y no se requiere durante largos periodos, el sistema establece un tiempo de suspensión adecuado. Durante este período de inactividad, el motor se detiene para ahorrar energía eléctrica y se vuelve a poner en marcha al reactivarse; en ese momento, es necesario asegurar que la frecuencia de arranque se mantenga dentro del rango de seguridad permitido por el motor.

Recomendaciones para la operación diaria y la gestión del ahorro energético

Para prolongar la vida útil del compresor de tornillo y reducir los costos de operación, se recomienda adoptar las siguientes medidas en la gestión cotidiana:

• Configuración adecuada del ancho de banda de presión:Para los equipos con control de carga y descarga, es conveniente establecer de manera adecuada la diferencia entre la presión de carga y la presión de descarga. Un ancho de banda demasiado estrecho puede provocar arranques y paradas o ciclos de carga‑descarga frecuentes, mientras que un ancho de banda excesivamente amplio dará lugar a fluctuaciones demasiado pronunciadas en la presión de suministro. Es necesario realizar un ajuste equilibrado en función de las exigencias de presión de los equipos terminales.
• Mantenimiento periódico del sistema eléctrico:Realice inspecciones periódicas de los contactores, relés y otros componentes eléctricos para garantizar la precisión de la lógica de control y evitar que el motor se ponga en marcha de manera anormalmente frecuente debido al envejecimiento o a fallos de los componentes.
• Evaluación de la actualización del equipo:Si los equipos de frecuencia industrial existentes presentan un grave deterioro y las variaciones en el consumo de gas son significativas, se puede realizar una evaluación integral para determinar la viabilidad de su modernización mediante accionamiento por variador de frecuencia o de su sustitución por equipos eficientes de imanes permanentes con variador de frecuencia, con el fin de obtener beneficios energéticos a largo plazo.