Variadores de Velocidad-8

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REFLEXION DE VOLTAJE Una onda de voltaje viajando a través de una línea de transmisión es reflejada desde la transición de la impedancia de la linea y de la impedancia de la carga al final de la línea Si no hay diferencia de impedancias no hay reflexión de onda Si hay una gran diferencia la amplitud de la onda reflejada puede acercarse al valor de la onda original
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    21-Dec-2015
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Variadores de Velocidad-8

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  • REFLEXION DE VOLTAJE

    Una onda de voltaje viajando a travs de una lnea de transmisin es reflejada desde la transicin de la impedancia de la linea y de la impedancia de la carga al final de la lnea

    Si no hay diferencia de impedancias no hay reflexin de onda

    Si hay una gran diferencia la amplitud de la onda reflejada puede acercarse al valor de la onda original

  • REFLEXION DE VOLTAJE

    Debido a que la impedancia del motor es mayor que la impedancia del cable de conexin, la teora de transmisin de ondas predice una reflexin de voltaje

    La impedancia de motores grandes es menor que la de motores pequeos, por lo tanto el efecto de reflexin es menor en motores grandes

  • LONGITUD CRITICA

    Valores tpicos oscilan entre 25 y 200 pies para IGBT

    Si el cable del motor es mayor a la longitud crtica, el tiempo del pulso en llegar al motor es mayor a la mitad del tiempo de disparo y el voltaje reflejado se suma al siguiente pulso

    Si la impedancia del motor es muy grande se puede duplicar fcilmente el voltaje en los terminales del motor

  • VOLTAJE REFLEJADO

  • SOBRE OSCILACION

    La inductancia y capacitancia de los cables, el motor y el variador pueden formar un circuito resonante donde los pulsos de voltaje pueden formar una sobreoscilacin

  • SOBRE OSCILACION

    Combinado con el fenmeno de reflexin se puede obtener voltajes de ms del doble del voltaje DC

    Para motores de 440V se pueden originar voltajes pico superiores a 1400V

  • VOLTAJE REFLEJADO

    El voltaje pico crece rpidamente hasta la longitud crtica de cable

    Luego el crecimiento es ms suave

    Motores grandes tienen un menor voltaje pico debido a su menor impedancia

    La frecuencia de conmutacin tambin afecta el voltaje pico

  • GRADIENTE DE VOLTAJE

  • GRADIENTE DE VOLTAJE

    El gradiente de voltaje es la velocidad con que se genera el pico de voltaje reflejado

    Se define entre el 10% y el 90% del voltaje pico desarrollado

  • EFECTO CORONA

  • EFECTO CORONA

    Campos elctricos intensos pueden ionizar el gas (aire-barniz) alrededor del bobinado del motor

    Si dos fases del motor pasan una al lado de la otra, pueden ocasionar un arco que v degradando el aislamiento del motor

    Para motores estndar el nivel de aislamiento es de 1000V, y para Inverter Duty Motors es de 1600V, para tensiones de trabajo menores a 600V.

  • EFECTO CORONA

  • BOBINAS DE MOTOR

    Son inductancias que se instalan en serie con el motor Incrementan el tiempo de disparo y con ello la longitud crtica

    del cable. Reducen el voltaje pico slo dentro de la longitud crtica de

    cable A menos que se instalen dentro del variador, los bobinas de

    motor ocupan mucho espacio Originan una cada de tensin en el motor con lo que disminuye

    su eficiencia y factor de potencia Si no son parte del equipo original de fbrica son difciles de

    dimensionar debido al gran espectro de frecuencias de salida del variador

  • FILTROS SENOIDALES

    Consiste en circuitos RL o LC filtro pasa bajos

    Incrementa el tiempo de disparo y disminuye el gradiente de voltaje mejor que las bobinas de motor

    Producen una cada de tensin despreciable menor a 1.5%

    Es recomendable su uso para instalaciones de gran longitud de cable de motor

    Tienen un costo ligeramente mayor que las bobinas de motor

  • TERMINACIONES DE CABLE

    Si la impedancia del cable es igual a la del motor no se produce reflexin de voltaje

    Se dimensiona para cada aplicacin pues se requiere conocer la impedancia del motor y la del cable de la instalacin

    Se colocan en el motor por lo que pueden representar un problema de espacio en su instalacin

  • LONGITUD DE CABLE

  • ARMONICOS

    Los armnicos de corriente y voltaje son creados por cargas no lineales en un sistema de distribucin

    Todos los convertidores electrnicos de potencia incrementan los disturbios armnicos inyectando corrientes armnicas en el sistema

  • DEFINICIONES

    Distorsin Armnica Total

    Factor de Potencia

    Factor de Potencia de Desplazamiento

    DEFINICIONES

  • SUMA DE CORRIENTES

  • FUENTES DE DISTORSION ARMONICA

    Cargas no lineales comunes son arrancadores de estado slido, variadores de frecuencia, computadoras, maquinas de soldar, lmparas electrnicas, UPS

    Pueden causar sobrecalentamiento de cables, transformadores, generadores, condensadores, parpadeo de luces, disparo de interruptores, falsa lectura de medidores, etc.

  • COMO REDUCIR ARMONICOS

    Los armnicos se pueden reducir por medio de modificaciones estructurales en el variador de frecuencia o mediante filtros externos

    Estas modificaciones pueden ser el uso de rectificadores de 12 o ms pulsos, rectificadores controlados o filtros internos al variador de frecuencia

  • FACTORES Y SUS EFECTOS

    CAUSAS CONSECUENCIAS

    Motor ms grande Mayor contenido de armnicos

    de corriente

    Mayor carga en el motor Maryor contenido de armnicos

    de corriente

    Mayor inductancia AC o DC Menor contenido de armnicos

    de corriente

    Mayor nmero de pulsos del

    rectificador

    Menor contenido de armnicos

    de corriente

    Transformador ms grande Menor contenido de armnicos

    de voltaje

    Menor impedancia del

    transformador

    Menor contenido de armnicos

    de voltaje

    Mayor capacidad de

    cortocircuito del sistema

    Menor contenido de armnicos

    de voltaje

  • RECTIFICADORES