2020INTRODUCCIÓN

Un variador de velocidad es una fuente de alimentacióncon tensión y frecuencia variables, que modifica lavelocidad de un motor manteniendo un par útil encierto rango de regulación.

Para elegirlo adecuadamente debemos conocer:

• La tensión de alimentación disponible (monofásica otrifásica, y su valor). Los motores, siempre trifásicos(conectados en estrella o triángulo según placa).

• La corriente del motor (o la potencia y su velocidadnominal).

• El tipo de máquina que va a mover (ventilador,bomba, traslación, compresor…).

• Si se esperan sobrecargas.

• El rango de velocidad de giro aproximado del motor(por asegurar su correcta ventilación a velocidadesbajas).

• Los accesorios que debemos incluir.

• Elementos de frenado eléctrico o control delfreno mecánico del motor en caso de existir.

• Reactancias de entrada (si el variador no las traede serie) para reducir la distorsión de corrientea la entrada del variador y/o amortiguarmicrocortes (cuando hay pantógrafos dealimentación, por ejemplo).

• Reactancias de salida/filtro seno cuando haymucha longitud de cable a motor o se trabajacon más de un motor conectado a la salida.

• La maniobra de línea (contactor, seccionadorportafusibles).

• La protección del variador frente a la suciedad,humedad ambiental y otros factores agresivos(IP00, IP21, IP55, IP66, tarjetas barnizadas).

• La necesidad de medir la velocidad real de motor(elevaciones o necesidad de elevada precisión develocidad) con un encoder en el motor y unatarjeta de medida para conectarlo en el variador.

• Si se va a usar algún protocolo decomunicaciones.

Los catálogos técnicos de los fabricantes suelenexplicar con detalle cómo elegir el variador y susaccesorios.

ASPECTOS FUNDAMENTALES SOBRE

VARIADORES DE VELOCIDAD ELECTRÓNICOS (1)SAT

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VARIADOR

OP.MÓDULO (ORESISTENCIA)DE FRENADO

OP. REACTANCIASDE SALIDA

OP.MÓDULOENCODER

OP.MÓDULOCOMUNICACION

OP.CONTACTORDE LINEA

(PARADA DEEMERGENCIA)

OP. REACTANCIASDE ENTRADA

BASEPORTAFUSIBLE

(SECCIONABLE O NO)

MOTOR ASÍNCRONO

CARGA

RED DE ALIMENTACIÓN

CALOR(FRENADO)

CABL

E AP

ANTA

LLAD

O

OP. ENCODER

SI VA A USAR VARIADORES…

• Use cable entre variador y motor apantallado (uncable anti roedores, blindado o armado nonecesariamente apantalla al 100%).

• Si la tierra es buena en la instalación, conecte todaslas pantallas y armarios de variadores entre sí a esatierra única y de calidad. La jaula Faraday asíformada encerrará las perturbacioneselectromagnéticas radiadas y no saldrán al exterior.

• Use armarios de calidad. Si los variadores songrandes (+30 KW) deben ser preferiblementemetálicos.

• Separe los cables de fuerza y de mando porbandejas diferentes.

• Evite las señales analógicas en tensión. Use siempreque sea posible señales en mA (hay convertidoresde señal de todo tipo para resolver estosproblemas).

• Use filtros acondicionadores de alimentación en losequipos de control y medida que se alimenten delmismo trafo en el que haya variadores.

• Los filtros RFI que incorporan los variadores sirvenpara amortiguar las perturbacioneselectromagnéticas conducidas. Si el diferencial de lainstalación salta al conectar el variador o al cambiarla velocidad del motor, debe cambiar el diferencialpor uno inmunizado frente a perturbaciones (ocomo último recurso desconectar el filtro delvariador).

• Ventile bien los armarios de los variadores. Si no lohace tendrá disparos por temperatura.

• Evite la acumulación de suciedad. Toda acumulaciónde polvo dentro del variador se vuelve conductoracuando absorbe la humedad del aire, provocandocortocircuitos en las tarjetas electrónicas.

• Los motores nuevos están preparados parafuncionar con variador. Los antiguos nonecesariamente. Su aislamiento puede no soportarla forma de trabajo con variador. Pregunte en casode duda a su proveedor (si su motor es antiguo,pida un “filtro senoidal” o cambie el motor).

• Ojo si va a trabajar a baja velocidad, el motor noventila igual que a su velocidad nominal.

• Nunca arranque “a las bravas” variadores que llevanmeses parados (podrían explotar). Consulte a suproveedor (si no les dan soluciones, RYSEL puederegenerar los condensadores del variador).

• Para alimentaciones superiores a 500 V consulte asu proveedor respecto de las precaucionesadicionales a tomar.

CAJA DE BORNAS DE UN MOTOR DE 500 KW A 690 V

CONVERTIDORES DE POTENCIÓMETRO A mA, DUPLICADORES Y/O AISLADORES

DE SEÑAL

MANIOBRABÁSICA

FUERZA/MANDO (CABLE APANTALLADO

FUERZA)

MANIOBRA MÁSELABORADA EN

CUBICULO

MANGUERAANTI

ROEDORES

MÓDULO DE POTENCIA AVERIADO

POR SUCIEDAD www.rysel-SAT.es info@rysel-SAT.es

2020INTRODUCCIÓN

N2=s*N1=s * 60 * f1 /p

Esta expresión nos marca las formas de actuar sobre lavelocidad del un motor asíncrono.

• (p) El número de polos del motor (Dahlander omodulación de anchura de polos) pero hacen faltamotores especiales que permiten conectar losdevanados de distinta forma. Se obtienenvelocidades doble-mitad, o con relaciones fijas.

• (s) El deslizamiento (resistencias rotóricas enmotores de anillos o cascadas subsíncronas, hoy noutilizadas).

• (f1) La frecuencia de alimentación. Es un modode modificar la velocidad síncrona, como la conexiónDahlander, pero se obtienen todas las gamas develocidades, mediante el uso de semiconductores.

Centrándonos en la f1, tenemos que un convertidor defrecuencia “engaña al motor” haciéndole creer quetiene una alimentación de otra frecuencia diferente de50 Hz, lo cual modificará la velocidad síncrona, y portanto, la velocidad del rótor.

El variador debe ser capaz de mantener el par motordentro de unos limites útiles para la aplicación. Lo ideales que se mantuviera por lo menos, el valor del parnominal a cualquier velocidad de giro.

En la figura vemos el esquema equivalente de unmotor asíncrono (por fase). La bobina Lm es el circuitode magnetización (el que crea flujo) y la impedanciavariable con el deslizamiento es el circuito de carga (elque crea par). Si lo que pretendemos es mantener lacaracterística de magnetización nominal del motor,habrá que mantener constante la corriente por la ramade magnetizacion (flujo constante).

• φ = Lm Im = Lm U/(2 π f) para una bobina dadason constantes L, 2, π luego si se quiere tener flujoconstante debe ser constante la relación:

• φ = cte.. U/f

Para tener flujo constante sobre el rotor = parconstante, el variador debe modificar simultáneamentela tensión y la frecuencia, de forma que siempre seaconstante esa relación.

ASPECTOS FUNDAMENTALES SOBRE

VARIADORES DE VELOCIDAD ELECTRÓNICOS (2)SAT

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Este esquema muestra de un modo sencillo las partesde un convertidor de frecuencia con paso intermediode CC (los más habituales en el mercado).

¿Como se consigue obtener a la salida de la etapa depotencia una V,f variables?.

Aunque hay otras topologías y sistemas de control, casitodos los variadores utilizan la modulación PWM (PulseWidth Modulation, modulación de la anchura delimpulso).

El variador genera a la salida un tren de pulsos detensión (en cada fase) de altura fija positiva onegativa, pero de duración temporal diferente.

PREVIO: EQUIVALENTE SENOIDAL DE UNA FORMA DE ONDA

Recordando los conceptos de valor medio y eficaz deuna onda, podemos definir este concepto. Veamosestos casos prácticos: se trata de lograr una ondasenoidal cuya superficie sea igual a la de la ondaoriginal.

REC

TIFI

CA

DO

R

BU

S C

C

INV

ERSO

R

ENTRADAALIMENTACIÓN

MONO O TRIFÁSICA

SALIDA A MOTOR

+

-

U, fFIJAS

V, fVARIABLES

EJEMPLOS DE RECTIFICADORES MONOFÁSICO Y TRIFÁSICO

EJEMPLO DE BUS CC EJEMPLO DE INVERSOR

Hemos modificado el valor eficaz de la tensión senoidalequivalente, mediante el control de la duración de lospulsos de tensión, de altura constante.

Dicho de otro modo, cuando hay pocos espaciosblancos y muchos verdes, la tensión efectivaequivalente senoidal es mayor y viceversa.

A la vista del inversor del esquema inferior:

1 3 5

2 4 6Ucc

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El funcionamiento es el que sigue:

• Transistores 1-2 generan fase U2 de salida a motor.

• Transistores 3-4 generan fase V2 de salida a motor.

• Transistores 5-6 generan fase W2 de salida a motor.

Los transistores de los variadores funcionan en corte-saturación = NA o NC.

Son posibles los siguientes estados en cada fase desalida (salvo averia):

• Ambos transistores abiertos

• Abierto el de la semifase superior (1,3,5) y cerrado elde la inferior (2,4,6).

• Cerrado el de la semifase superior (1,3,5) y abierto elde la inferior (2,4,6).

Evidentemente, para tener un sistema trifásico a lasalida, la tensión de cada fase de motor ha de estar120º desfasada con respecto a la anterior, por lo quelo que hagamos en una fase, lo desfasaremos de estemodo en las otras dos.

Para regular la secuencia de corte o saturación (NA oNC) de los dos transistores, se usa el siguienteprocedimiento.

Cuando movemos el potenciómetro (o como quiera quese proporcione la referencia de velocidad) lo que hacela tarjeta de control del variador es generarinternamente dos señales de control para cada ramade salida del inversor.

Una de ellas se llama portadora de frecuencia, estriangular y de frecuencia variable y amplitud fija.Determina la frecuencia de salida.

La otra se llama moduladora de amplitud, es unasenoidal de frecuencia fija pero de amplitud variable.Determina la tensión efectiva de salida.

La modulación consiste en fijar el tiempo deconducción de los semiconductores de la semifasesuperior cuando la moduladora sea de mayor valor quela portadora y viceversa. Si no se produce corte noconduce ninguno.

INVERSOR DE UN VARIADOR DE VELOCIDAD REAL

RECTIFICADOR DE UN VARIADOR DE VELOCIDAD REAL

L1 L2 L3

+

-

BUS CC DE VARIADORDE VELOCIDAD REAL

+-

BUS CC DE VARIADORDE VELOCIDAD REAL (SE HAN

DESMONTADO LOS EMBARRADOS DELANTEROS)

+

+

+

-

-

-

+ + +- - -

U2 V2 W2

RESISTENCIAS DESCARGA BUS

CC (Y DIVISORES DE TENSIÓN)

Al cambiar la referencia de velocidad, el variadorajusta la frecuencia de portadora y la amplitud demoduladora para lograr la U/f correspondiente a esavelocidad concreta según el perfil configurado porparámetros.

Las tensiones compuestas entre fases se obtienenrealizando la diferencia de tensión simple entre cadafase y en cada momento.

Al final, la salida de un convertidor de frecuencia sonpulsos cuadrados de altura constante y cuya duraciónes variable en función de la referencia de velocidad.

La gráfica de la izquierda se ha obtenido con unosciloscopio a la salida de un convertidor de frecuencia(400/50 ≈ 135/16,8 V/Hz).

Se puede apreciar como la tensión es un tren depulsos cuadrados de altura constante, mientras que lacorriente es bastante senoidal debido a la componenteinductiva del motor, que evita cambios bruscos deintensidad.

Hoy día el proceso de modulación se realiza utilizandomicroprocesadores (no se generan señales analógicas)sino lo que podríamos llamar “moduladores virtuales”.

Muchos fabricantes utilizan lo que se llama“observadores de estado de motor” que simulan elcomportamiento del motor obteniendo variables dedifícil medida (como el par o el flujo) a partir devariables de fácil medida (tensión, corrientesuministrada).

Los sistemas de control en lazo cerrado o vectoriales,utilizan un encoder generalmente, para posicionar elestado real del rótor y poder controlar de forma másprecisa la velocidad del motor de forma independientede la carga.

Los mencionados observadores de estado de motor,pueden trabajar proporcionando la velocidad calculadacon una precisión muy buena, evitando el uso demedida real de la velocidad de motor en la mayorparte de las ocasiones.

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Usal

fsal

Unom

fnom

CARACTERÍSTICA U/f DISPONIBLE A LA SALIDA DE UN CONVERTIDOR DE

FRECUENCIA ESTÁNDAR.

PAR CTE. POTENCIA CTE.

2020INTRODUCCIÓN

Un variador de velocidad es un equipo electrónico.Aunque sea industrial, las malas condiciones delimpieza en el interior del mismo influirán en susprestaciones, en su vida útil y se generarán averías.

•PRESTACIONES: la suciedad merma la ventilación. Laelectrónica genera mucho calor que es necesarioevacuar. Si se pierde capacidad de evacuar este calorse perderán prestaciones (capacidad de carga) en elvariador.

En la capacidad de carga (de dar salida decorriente) del variador influye su temperaturainterior. En el caso de los variadores de ABB, lascondiciones ambientales nominales de temperaturaambiente son 0-40ºC sin desclasificación y 40-55ºCdesclasificando 1%/ºC.

Conviene vigilar las mosquiteras en los equipos enarmario para evitar que se obturen por polvo oinsectos. Y la integridad de los ventiladores.

•VIDA ÚTIL:

•La temperatura elevada acorta la vida de loscomponentes (de potencia, condensadoreselectrolíticos principales e incluidos en las tarjetasde circuito impreso, aislantes, plásticos, etc…).

•El polvo (aunque se trate de productos pococonductores) puede absorber la humedad del aire deventilación y causar cortocircuitos en las pistas de lastarjetas o taponar las ranuras del disipador de calor.

•Los cojinetes de los ventiladores reducen su vida útilen condiciones de uso desfavorables.

•Los conectores y contactos así como las conexionesatornilladas pueden aflojarse tras muchos ciclos derecalentamiento.

•AVERÍAS:

•Ante una sobre temperatura en el disipador el equipoavisará primero y parará después (hasta que se enfríe).

•Los equipos más modernos supervisan elfuncionamiento correcto de los ventiladores.

•Una tarjeta driver de IGBT con polvo acumuladopuede enviar una señal de disparo incorrecta y generarun cortocircuito.

CONDICIONES DE LIMPIEZA EN

LOS VARIADORES DE VELOCIDADSAT

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DISIPADOR CON RANURAS DEVENTILACIÓN ATASCADAS

TARJETAS TOTALMENTE ROCIADASDE ACEITE HIDRÁULICO

EVIDENCIAS DE SUCIEDAD INTERIOR

VARIADOR DESTRUIDO POR

EXCESO DE CALOR

FOGONAZO EN LA SALIDA A MOTOR

SUCIEDAD EXTRAIDA DE UN

VARIADOR

2020CONCEPTOS PREVIOS

La electrotecnia clásica de corriente alterna presuponeque las máquinas eléctricas y sus circuitos de maniobray protección están alimentados por tensiones linealesperiódicas y como consecuencia consumen corrientestambién lineales y periódicas.

Una forma de onda lineal periódica es aquella quepuede expresarse matemáticamente mediante unaecuación lineal periódica. Por ejemplo una funciónsenoidal.

Por el contrario, una forma alineal no responde a unaecuación lineal sencilla. Por ejemplo, un tren de pulsos.

PERTURBACIONES ELÉCTRICAS:

ARMÓNICOSSAT

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LA SERIE ARMÓNICA DE FOURIER

El matemático Francés Jean Baptiste Fourier desarrollóuna teoría según la cual, cualquier forma de ondaperiódica no lineal puede tratarse matemáticamentecomo la suma de una serie infinita de funcionessenoidales (lineales) de amplitud decreciente yfrecuencia creciente (armónicos).

LA ELECTRÓNICA Y LOS ARMÓNICOS

La mayor parte de los circuitos con electrónica depotencia incorporan semiconductores con control deconducción/corte a muy altas frecuencias quealimentados por una tensión senoidal (lineal),consumen corrientes no lineales.

Esta naturaleza intrínsecamente alineal no puedeestudiarse mediante la electrotecnia clásica, debiendoanalizar su comportamiento eléctrico mediante la seriede Fourier equivalente.

Hoy en día se utilizan equipos de medida capaces deproporcionar las amplitudes y frecuenciascorrespondientes a la serie armónica equivalente de laforma de onda examinada.

Mediante el estudio de los armónicos podemos explicarlos fenómenos extraños que ocurren en lasinstalaciones eléctricas como consecuencia de losconsumos alineales.

Algunos consumidores alineales son las fuentes dealimentación conmutadas, UPS´s, convertidores defrecuencia, equipos de soldadura, etc…

ALIMENTACIÓN LINEAL

CONSUMO NO LINEAL

ANÁLISIS ARMONICO EN CORRIENTE (3 FASES).

NOTA TÉCNICA• Los armónicos impares no múltiplos de 3 son

característicos de los puentes rectificadoresno controlados (DIODOS).

• El armónico 3 es característico de cargasmonofásicas (se cierra por el neutro) y es elcausante de parpadeos en la iluminación ycalentamientos en el cable de neutro. Suelengenerarlo los balastos electrónicos de lasluminarias fluorescentes y las fuentes dealimentación y UPS monofásicas, entre otrascargas alineales.

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El estudio armónico de los consumos alineales de unainstalación permite justificar matemáticamente losefectos adversos que aparecen como por ejemplo:

• Disparo de protecciones térmicas basadas enbimetales (guardamotores, relés térmicos, partetérmica de interruptores automáticos) así como elcalentamiento de cables con corrientes menores quelas nominales. En general sucede en aquelloscomponentes que utilicen el efecto Joule parafuncionar.

• Parpadeo de iluminaciones fluorescentes.

• Explosión por resonancia de condensadores demejora del factor de potencia.

• Vibraciones en motores y transformadores sin causamecánica aparente.

• Fallos en circuitos electrónicos sensibles.

Los consumos combinados de corriente alineal en lainstalación pueden llegar a afectar al transformador dealimentación, distorsionando la propia tensión deldevanado, lo cual empeora la situación pues cualquiercarga lineal alimentada con una tensión alinealconsumirá una corriente alineal.

EFECTOS DE LAS CARGAS ALINEALES

SOLUCIONES

• Existen formas de compensar los armónicos decorriente asociados al consumo alineal de cadaequipo individual o al de la totalidad de los equiposconectados a un transformador.

• COMPENSACIÓN INDIVIDUAL: según el tipode equipo encontraremos diferentesposibilidades.

• Reactancias de entrada. Suavizan la corriente eimpiden los cambios bruscos de esta.

• Filtros LCL. Suavizan tanto la corriente como latensión de entrada.

• Puentes rectificadores de más de 6 pulsos (condiodos). Requieren un trafo especial dedicado.

• Puentes rectificadores de IGBT´s.

• COMPENSACIÓN GENERAL:

• Filtros pasivos sintonizados a la frecuencia deuno o varios armónicos concretos (generalmentelos de mayor amplitud de la instalación).

• Filtros activos. Se pueden sintonizar a lasfrecuencias de los armónicos que se deseenamortiguar e inyectan armónicos en contrafaseen tiempo real. La red ve un consumo lineal.

EFECTO SKIN: las corrientes de frecuencias altas tienden a circular por la superficie libre de los

Conductores disminuyendo su sección efectiva y provocando calentamientos inesperados.

S´: sección efectiva con armónicosS : sección efectiva sin armónicos

S´

S

Xc= 1/(2лFC)

BATERÍA DE CONDENSADORES YALIMENTACIÓN CON ARMÓNICOS

RESONANCIA: la composición de la parte inductivay capacitiva de la instalación puede ser resonante

para la frecuencia de algún armónico y provocar uncortocircuito a tierra.

Xl= L2лF

Ue

VARIADORESFILTROACTIVO

SINTONIZABLE

CONSUMO ALINEAL

CONSUMO LINEAL

COMPENSACIÓN

3 33

REACTANCIASVARIADOR

2020CONCEPTOS PREVIOS

El principio de inducción electromagnética de Faradaydetermina que cuando por un conductor eléctrico seproduce un movimiento de carga, se induce en elespacio circundante a este un campo electromagnético.

La intensidad del campo inducido depende de la cargaen movimiento y de su frecuencia.

PERTURBACIONES ELÉCTRICAS:

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICASAT

www.rysel-SAT.es info@rysel-SAT.esPANEL OPERADOR PARA SISTEMAS DE

MEDIDA DE FUERZA.

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

Los equipos electrónicos de potencia montansemiconductores capaces de trabajar encorte/conducción a frecuencias de funcionamientoaltísimas (KHz). En base a lo anteriormentemencionado, el rápido movimiento de carga eléctricasupone la aparición de un campo electromagnético.

El campo electromagnético se genera todo a lo largo delos conductores por los que hay rápido movimiento decargas (conducido) y se emite por el espaciocircundante a estos (irradiado).

Todos los componentes conectados eléctricamente ycercanos en el espacio se verán afectados por laperturbación del conductor contaminado.

Los efectos apreciables son entre otros, las alteracionesen la medida de instrumentos, el disparo deprotecciones, clapeteo de bobinas de relés, fallos decomunicaciones, mal funcionamiento de circuitoselectrónicos, etc…

SOLUCIÓN DEL PROBLEMA

Para amortiguar las perturbaciones conducidas por loscables se utilizan los filtros EMC, que son un filtro pasobajo que deriva a tierra la componente de altafrecuencia. Estos filtros se colocan a la entrada de losequipos que generan perturbación.

Para amortiguar las perturbaciones radiadas se utilizael apantallamiento puesto a potencial cero (tierra) en elcable y en las envolventes. Consideraciones adicionalesde fabricación deben tenerse en cuenta para evitar lasalida de ondas (forma y dimensiones de los taladros,juntas de goma conductora en las puertas,conexionado de las mangueras apantalladas al chasisdel armario, etc…).

SEÑAL ÚTIL

AMPLITUD

+

AMPLITUD

PERTURBACIÓN

AMPLITUD

SEÑAL PERTURBADA ¿UTIL?

RED ELÉCTRICA

VARIADOR

PERTURB.CONDUCIDA

PERTURB.RADIADA

TRANSMISOR +SONDA

DE TEMPERATURA

CACC

MEDIDOR

RED ELÉCTRICA

VARIADOR

FILTRORFI

APANTALLAMIENTO

CONCEPTOS PRÁCTICOS

PERTURBACIÓN IRRADIADA: cuando se trabajacon convertidores de frecuencia, la zona con másgeneración de campo electromagnético es el cableentre motor y variador, debido al modo defuncionamiento intrínseco de los inversores. Esindispensable utilizar cable apantallado y poner lapantalla a potencial cero (tierra) para evitar la salida deperturbación irradiada.

La pantalla de motor se conecta a la carcasa del motoren un extremo y al chasis del variador en el otro, y elconjunto a una tierra única y efectiva.

El cable blindado no es cable apantallado (no blinda al100%) sino que es una protección mecánica.

Se deben separar mangueras de fuerza y mando porbandejas diferentes.

Se deben utilizar mangueras de mando apantalladascuando no sea posible separarlas lo suficiente de lasmangueras de fuerza. Es imprescindible mantener lajaula Faraday de la pantalla puesta a potencial detierra.

Se debe procurar que los cruces de mangueras defuerza sean lo más perpendiculares posible paraminimizar la inducción entre ambas.

Un cable apantallado sin poner a tierra no apantalla. Esmás, se inducirá en él una tensión (con unacomponente continua+alterna) que puede provocardescargas eléctricas a las personas y transmitir lainterferencia a toda la red de tierras interconectadas.La amplitud de la tensión inducida dependerá de lacorriente que circule por los cables inductores y de lalongitud de tramo en el que se produzca inducciónelectromagnética entre ambos conductores (siempre seproduce inducción en mayor o menor medida según laposición relativa entre ambos conductores sea menosperpendicular).

La perturbación irradiada se atenúa con la distancia.

PERTURBACIÓN CONDUCIDA: la componente dealta frecuencia se deriva a tierra por unoscondensadores colocados a la entrada de los equipos(filtro RFI). De este modo se impide que se propagueaguas arriba hacia la red de distribución eléctrica.

Estos equipos suelen causar disparos de diferencialesen el transitorio de puesta en tensión (carga de loscondensadores) o en funcionamiento para algunacomponente en frecuencia que realmente supone unarápida y breve derivación real a tierral. Normalmentelos diferenciales deben sustituirse por versionesespeciales capaces de discriminar estas derivacionestransitorias y rápidas (diferenciales inmunizados).

CAJA DE BORNAS DE MOTOR DE 560 KW

PANTALLA CONECTADA A CARCASA MOTOR

CONEXIONES DE FUERZA EN VARIADOR DE 75 KW

PANTALLA CONECTADA A CHASIS VARIADOR

SUJECCIÓN TAPA SIN PINTAR PARA DAR

CONTINUIDAD A LA JAULA FARADAY

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CONDUCTORCON

PERTURBACIONES

CONDUCTORCON PERTURBACIONESINDUCIDAS POR TRAMO

MEDIA

VERSIONES DE FILTROS RFI PARAVARIADORES ABB

2020CONCEPTOS PREVIOS

En ocasiones se producen averías en los motores(vibraciones, desajustes) cuando han comenzado aoperar con variadores de velocidad electrónicos. ¿Porqué?.

PERTURBACIONES ELÉCTRICAS:

CORRIENTES DE MODO COMÚNSAT

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DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

En un motor alimentado por un sistema de tensionestrifásicas senoidales, la suma instantánea de lastensiones de fase es cero.

En un motor alimentado por un variador de velocidadelectrónico esto no es así.

En cualquier momento existe una tensión de altafrecuencia y con un cierto valor entre el neutro de laestrella del motor y tierra, lo que implica que el efectocapacitivo residual entre las partes del motor entensión intenta generar la circulación de una corrienteentre el motor y el variador por el circuito másfavorable (corriente de modo común).

Generalmente esta corriente debe retornar al variadorpor la pantalla del cable a motor, pero si encuentraotro camino más fácil (el eje del motor pasando por loscojinetes y continuando por la máquina accionadahasta la estructura del edificio y llegando de vuelta alvariador) lo hará. Esto suele generar un pequeño arcocuyas consecuencias destructivas sobre el camino derodadura del rodamiento dependen de la tensión dealimentación del variador y de la forma constructiva delmotor.

También es la causante de que se produzcan“chispazos” al tocar la carcasa de un motor o partes dela máquina accionada.

SOLUCIÓN DEL PROBLEMA

Los filtros de modo común aumentan la impedancia delcircuito de modo común y aminoran este efecto.

Los rodamientos aislados en el motor contribuyen aevitar que la corriente pase por el camino de rodadura.

Un cable apantallado a motor es el camino menosdesfavorable de vuelta al variador para la corriente demodo común que siempre se debe buscar.

Consulte al fabricante del motor y del variador.

FILTROS DE MODO COMÚN EN UN VARIADOR DE 690 V DE ALIMENTACIÓN

RODAMIENTO AFECTADO. FUENTE: “GUÍA TÉCNICA Nº5 ABB”

RODAMIENTO AISLADO DE BOLAS

EJE

CAMINO AISLANTE

RODAMIENTO NO AISLADO

EJE

CAMINO CONDUCTOR