SERIE VTF – SWF
FILTRI PASSIVI PROTEZIONE MOTORE

Motori AC protetti

FILTRI PASSIVI PROTEZIONE MOTORE
SERIE VTF – SWF

VTF
I Filtri dV/dt IREM serie VTF aumentano la vita utile dell’avvolgimento del motore, proteggono il motore contro i picchi di tensione e migliorano il funzionamento negli azionamenti di motori asincroni trifase controllati da inverter. Le applicazioni tipiche includono i carichi presenti negli impianti di condizionamento, di trattamento acque, del settore petrolifero e nei processi di automazione industriale in genere per lunghezza dei cavi sino a 250 m.

SWF
I Filtri Sinusoidali IREM serie SWF forniscono una tensione sinusoidale ai morsetti del motore. L’installazione del filtro sinusoidale tra la fonte di alimentazione VFD e il motore attenua l’ampiezza dell’impulso dell’onda quadra modulata dal VFD per convertirla in una forma d’onda sinusoidale quasi perfetta. Le applicazioni tipiche dei filtri sinusoidali SWF sono le stesse dei filtri VTF ma con prestazioni implementate per lunghezze dei cavi maggiori di 250 m o laddove si voglia eliminare la corrente sui cuscinetti prolungando la durata del motore.

LA PROPOSTA IREM

FILTRI DV/DT (VTF)

Con questa tipologia di filtri la tensione applicata al motore è ancora impulsiva ma il tempo di salita e la tensione di picco sono sensibilmente ridotti determinando i seguenti vantaggi:

Parziale riduzione, delle correnti sui cuscinetti;
Riduzione della propagazione dell’interferenza magnetica verso i cavi e sull’ambiente circostante;
Eliminazione delle riflessioni sul cavo motore migliorando le prestazioni EMC;
Consente di ottenere la conformità ai requisiti previsti dalle normative IEC-60034-17 e NEMA-MG1 per motori generici con linee di alimentazione sino a 250m.

FILTRI SINUSOIDALI (SWF)

Questa tipologia di filtri elimina l’effetto del PWM ricreando una perfetta forma d’onda sinusoidale con i seguenti vantaggi:

Riduzione delle perdite termiche per isteresi;
Elimina del disturbo acustico causato dalla magnetostrizione;
Riduzione delle perdite termiche;
Riduzione delle correnti sui cuscinetti causate dalle correnti di fuga;
Eliminazione delle riflessioni sul cavo motore migliorando le prestazioni EMC;
Consente di ottenere la conformità ai requisiti previsti dalle normative IEC-60034-17 e NEMA-MG1 per motori generici con linee di alimentazione oltre 250m.

I DISTURBI DEGLI AZIONAMENTI NELL’ALIMENTAZIONE DEL MOTORE

Filtri passivi protezione motore - applicazioni

Gli azionamenti per motori a corrente alternata (VFD) vengono diffusamente impiegati per controllare la velocità del motore adeguandola efficacemente alle attività di processo, consentendo di migliorare l’automazione delle macchine e risparmiare energia.

Dopo l’installazione degli inverter di potenza molti utilizzatori hanno iniziato a riscontrare frequenti guasti ai motori.
Questi guasti sono spesso conseguenti alla mancata installazione di filtri di uscita dal VFD specie quando il motore si trova distante dall’azionamento.
I filtri aggiuntivi aiutano a bilanciare l’effetto della capacità del cavo e a proteggono il motore da possibili danni. L’impiego dei filtri di uscita diventa indispensabile ai fini della salvaguardia del motore quando si installa un VFD a servizio di un motore non specificatamente progettato per questo impiego come nei casi di retrofit.

Gli azionamenti a velocità variabile impiegano una tecnica con modulazione d’ampiezza di impulso (PWM) per controllare la tensione di uscita e la frequenza di alimentazione del motore.
La tensione che alimenta il motore collegato all’inverter è generata con la tecnica del PWM, tale tensione risulta perciò formata da una sequenza di impulsi con durata variabile.
L’elevata velocità di incremento della tensione di tali impulsi, dV/dt, può essere causa di elevate correnti di dispersione attraverso i cavi di alimentazione del motore nonché fra gli avvolgimenti stessi del motore e fra quest’ultimi e la carcassa dello stesso.
L’elevato dV/dt provoca inoltre, attraverso l’induttanza intrinseca dei cavi di collegamento, degli elevati picchi di tensione che sollecitano l’isolamento degli avvolgimenti del motore.

Le riflessioni sono generate in presenza di mancata corrispondenza di impedenza tra sorgente e carico, che a sua volta è il risultato di installazioni non corrette, selezione dei componenti errata o attrezzature che presentano un certo degrado nel tempo.
Difetti nell’isolamento degli avvolgimenti del motore possono causare tempi di inattività non programmati e di non rapida soluzione.

L’impego di variatori di velocità incide sui motori determinando:

Stress elettrico al sistema di isolamento degli avvolgimenti statorici del motore per effetto dell’alta frequenza di commutazione (High Frequency Switching);
Stress elettrico al sistema di isolamento per effetto della pendenza della salita della tensione dv/dt (Short rise time);
Stress elettrico al sistema di isolamento per effetto delle sovratensioni (Transient Voltage Spike);
Stress elettrico al sistema di isolamento per effetto dell’onda riflessa (Reflected Wave Voltage);
Stress elettrici sistemi di connessione e morsettiere del motore;

Stress termico al sistema di isolamento per incremento della corrente negli avvolgimenti per effetto dell’onda quadra (Additional Heat);
Emissioni EMC con influenza anche grave sul corretto funzionamento dei carichi alimentati da linee adiacenti la linea di alimentazione del motore con VFD;
Stress sui cuscinetti del motore;
Disagio acustico addizionale proveniente dal nucleo magnetico del motore.