¿Cómo obtener mediciones fiables en los laboratorios de ensayo de motores eléctricos?
En los laboratorios de ensayo de motores eléctricos, la calidad de la alimentación eléctrica es fundamental para garantizar resultados de medición precisos. La distorsión armónica, el ruido de alta frecuencia y los transitorios introducidos por las fuentes de alimentación electrónicas pueden alterar las mediciones, influyendo en la evaluación del rendimiento real de los componentes sometidos a ensayo.
Para responder a esta necesidad, IREM ha desarrollado un sistema de alimentación lineal trifásico AC-AC de 150 kVA, una solución Power Quality basada en tecnología electromecánica completamente libre de electrónica de potencia.
El equipo utiliza un autotransformador trifásico servoasistido con regulación continua y un transformador en serie, eliminando en el origen los fenómenos de distorsión armónica típicos de las arquitecturas con inversores, PWM y doble conversión AC-DC-AC. El resultado es una tensión de salida que mantiene inalterado el perfil armónico de la red de alimentación, sin introducir perturbaciones adicionales.
Prestaciones del sistema de 150 kVA
El sistema se alimenta directamente desde una red trifásica de 400 V, con una frecuencia de funcionamiento de 50-60 Hz, y permite una regulación continua de la tensión de salida desde 4 V hasta 400 V.
La potencia nominal es de 150 kVA (433 A de corriente de línea), mientras que la precisión de regulación mantiene el error estático dentro de ±0,5 % del valor ajustado.
Un sistema de realimentación supervisa continuamente la tensión de entrada y corrige automáticamente la posición de los contactos del autotransformador, garantizando un valor RMS estable incluso en presencia de fluctuaciones de la red o variaciones de carga.
¿Por qué una arquitectura electromecánica mejora la calidad de los ensayos?
La ausencia de dispositivos electrónicos de conmutación permite obtener una forma de onda libre de notch, ripple y ruido de alta frecuencia.
Esta característica permite a los laboratorios analizar exclusivamente el comportamiento real del componente sometido a ensayo, evitando que la fuente de alimentación introduzca errores en las mediciones de rendimiento, en la evaluación de las pérdidas en el hierro y en el cobre o en el comportamiento térmico de motores eléctricos, inversores y sus respectivos accionamientos.
Con el aumento progresivo de las clases de eficiencia de los motores eléctricos y la reducción de las tolerancias admitidas en los ensayos de certificación, disponer de una alimentación sin distorsión representa un requisito cada vez más importante para obtener resultados fiables.
Control analógico y estabilización dinámica de la tensión
La regulación de la tensión se realiza mediante una interfaz remota con una señal analógica normalizada de 0-10 VDC, que controla un servomotor acoplado al autotransformador.
La respuesta lineal del sistema sustituye los sistemas tradicionales de regulación manual o mediante relés, manteniendo todas las ventajas de la tecnología electromecánica y garantizando una estabilización continua y precisa de la tensión de salida.
Estabilidad térmica y fiabilidad a largo plazo
El equipo está diseñado para garantizar una elevada fiabilidad incluso en funcionamiento continuo.
Los devanados utilizan materiales aislantes de Clase H, mientras que el dimensionamiento de los conductores está calculado para operar dentro de los límites de la Clase F, creando un margen térmico de aproximadamente 25 °C que mejora la capacidad para soportar sobrecargas y transitorios y contribuye a aumentar la vida útil del aislamiento.
La refrigeración se realiza exclusivamente por convección natural (método AN). La ausencia de ventiladores elimina una de las principales causas de fallo, reduce el mantenimiento rutinario, elimina el ruido acústico y aumenta el tiempo medio entre fallos (MTBF).
¿Qué soluciones constructivas mejoran la seguridad?
La estructura está fabricada en chapa metálica de alta resistencia con un grado de protección IP21 con las puertas cerradas.
Durante las operaciones de inspección, se garantiza la protección IP2X mediante pantallas de policarbonato compacto transparente que permiten la inspección visual de los componentes internos manteniendo la protección contra contactos directos.
Aplicaciones en laboratorios de ensayo e industria
El sistema ha sido diseñado para todas las aplicaciones en las que la precisión eléctrica y la fiabilidad constituyen requisitos fundamentales.
Se utiliza en laboratorios de ensayo para motores eléctricos, inversores y transformadores de aislamiento, en centros de investigación y desarrollo dedicados a la certificación de componentes electromecánicos, en líneas industriales sometidas a tensiones inestables y en los sectores naval y ferroviario, donde se requieren alimentaciones con tensión y frecuencia variables.
Además de proporcionar una alimentación extremadamente limpia, el sistema elimina los artefactos de medición, reduce las interferencias electromagnéticas y mantiene estable la tensión incluso en presencia de fluctuaciones de la red industrial.
Escalabilidad hasta 1 MVA
La arquitectura desarrollada por IREM es completamente escalable y puede fabricarse a medida.
La tecnología puede configurarse para redes monofásicas y trifásicas con tensiones comprendidas entre 110 V y 690 V y potencias de hasta 1 MVA, adaptándose a las necesidades específicas de laboratorios de ensayo y aplicaciones industriales que requieren los más altos estándares de Power Quality.
