SERIE VTF – SWF
FILTROS PASIVOS DE PROTECCIÓN PARA MOTORES

MOTORES CA PROTEGIDOS

FILTROS PASIVOS DE PROTECCIÓN PARA MOTORES
SERIE VTF – SWF

VTF
Los filtros dV/dt IREM serie VTF aumentan la vida útil del bobinado del motor, lo protegen contra los picos de tensión y mejoran su funcionamiento en los accionamientos de motores asíncronos trifásicos controlados por inversores.
Las aplicaciones típicas incluyen cargas en instalaciones de climatización, tratamiento de aguas, el sector petrolero y en procesos de automatización industrial en general, para longitudes de cable de hasta 250 m.

SWF
Los filtros sinusoidales IREM serie SWF proporcionan una tensión sinusoidal en los bornes del motor. La instalación del filtro sinusoidal entre la fuente de alimentación del VFD y el motor atenúa la amplitud del impulso de la onda cuadrada modulada por el VFD, convirtiéndola en una forma de onda sinusoidal casi perfecta. Las aplicaciones típicas de los filtros sinusoidales SWF son las mismas que las de los filtros VTF, pero con un rendimiento mejorado para longitudes de cable superiores a 250 m o en aquellos casos en los que se desee eliminar la corriente en los rodamientos para prolongar la vida útil del motor.

PROPUESTA IREM

FILTROS DV/DT (VTF)

Con este tipo de filtros, la tensión aplicada al motor sigue siendo impulsiva, pero el tiempo de subida y la tensión de pico se reducen significativamente, proporcionando los siguientes beneficios:

Reducción parcial de las corrientes en los rodamientos;
Disminución de la propagación de interferencias magnéticas hacia los cables y el entorno circundante;
Eliminación de las reflexiones en el cable del motor, mejorando así el rendimiento EMC;
Cumplimiento de los requisitos de las normativas IEC60034-17 y NEMA-MG1 para motores genéricos con líneas de alimentación de hasta 250 m.

FILTROS SINUSOIDALES (SWF)

Este tipo de filtros elimina el efecto del PWM, recreando una forma de onda sinusoidal perfecta con los siguientes beneficios:

Reducción de las pérdidas térmicas por histéresis;
Eliminación del ruido acústico causado por la magnetostricción;
Disminución de las pérdidas térmicas;
Reducción de las corrientes en los rodamientos causadas por corrientes de fuga;
Eliminación de las reflexiones en el cable del motor, mejorando el rendimiento EMC;
Cumplimiento de los requisitos de las normativas IEC-60034-17 y NEMA-MG1 para motores genéricos con líneas de alimentación superiores a 250 m.

LAS PERTURBACIONES DE LOS ACCIONAMIENTOS EN LA ALIMENTACIÓN DEL MOTOR

Filtros pasivos de protección para motores - aplicaciones

Los accionamientos para motores de corriente alterna (VFD) se utilizan ampliamente para controlar la velocidad del motor, ajustándola eficazmente a las necesidades del proceso, lo que permite mejorar la automatización de las máquinas y ahorrar energía.

Tras la instalación de inversores de potencia, muchos usuarios han comenzado a experimentar fallos frecuentes en los motores.
Estos fallos suelen deberse a la falta de instalación de filtros de salida en el VFD, especialmente cuando el motor se encuentra a una distancia considerable del accionamiento.
Los filtros adicionales ayudan a compensar el efecto de la capacitancia del cable y protegen el motor contra posibles daños. El uso de filtros de salida se vuelve esencial para preservar la vida útil del motor cuando se instala un VFD en un motor que no ha sido diseñado específicamente para este propósito, como en los casos de retrofit.

Los accionamientos de velocidad variable utilizan una técnica de modulación por ancho de pulso (PWM) para controlar la tensión de salida y la frecuencia de alimentación del motor.
La tensión que alimenta el motor conectado al inversor se genera mediante la técnica PWM, por lo que está compuesta por una secuencia de impulsos de duración variable.
La alta velocidad de variación de la tensión en estos impulsos (dV/dt) puede causar elevadas corrientes de fuga a través de los cables de alimentación del motor, así como entre los propios devanados del motor y entre estos y su carcasa.
Además, un dV/dt elevado provoca, a través de la inductancia intrínseca de los cables de conexión, picos de tensión considerables que someten a esfuerzo el aislamiento de los devanados del motor.

Las reflexiones se generan cuando hay una falta de correspondencia de impedancia entre la fuente y la carga, lo que, a su vez, es el resultado de instalaciones incorrectas, una selección inadecuada de componentes o equipos que presentan cierto deterioro con el tiempo.
Los defectos en el aislamiento de los devanados del motor pueden provocar tiempos de inactividad no programados y difíciles de solucionar.

El uso de variadores de velocidad afecta a los motores causando:

Estrés eléctrico en el sistema de aislamiento de los devanados del estator del motor debido a la alta frecuencia de conmutación (High Frequency Switching);
Estrés eléctrico en el sistema de aislamiento debido a la pendiente de subida de la tensión dv/dt (Short Rise Time);
Estrés eléctrico en el sistema de aislamiento por efecto de sobretensiones (Transient Voltage Spike);
Estrés eléctrico en el sistema de aislamiento debido a la onda reflejada (Reflected Wave Voltage);
Estrés eléctrico en los sistemas de conexión y borneras del motor;

Estrés térmico en el sistema de aislamiento por el aumento de la corriente en los devanados debido a la onda cuadrada (Additional Heat);
Emisiones EMC, que pueden afectar gravemente el correcto funcionamiento de las cargas alimentadas por líneas adyacentes a la línea de alimentación del motor con VFD;
Estrés en los rodamientos del motor;
Molestias acústicas adicionales procedentes del núcleo magnético del motor.