SÉRIE VTF – SWF
FILTROS PASSIVOS DE PROTEÇÃO DO MOTOR

MOTORES CA PROTEGIDOS

FILTROS PASSIVOS DE PROTEÇÃO DO MOTOR
SÉRIE VTF – SWF

VTF
Os Filtros dV/dt IREM da série VTF aumentam a vida útil do enrolamento do motor, protegem o motor contra os picos de tensão e melhoram o funcionamento nos
acionamentos de motores assíncronos trifásicos controlados por inversores.
As aplicações típicas incluem cargas presentes em sistemas de climatização, tratamento de água, setor petrolífero e processos de automação industrial em geral, para comprimentos de cabos de até 250 m.

SWF
Os Filtros Senoidais IREM da série SWF fornecem uma tensão senoidal nos terminais do motor. A instalação do filtro senoidal entre a fonte de alimentação VFD e o motor atenua a amplitude do pulso da onda quadrada modulada pelo VFD, convertendo-a em uma forma de onda senoidal quase perfeita.
As aplicações típicas dos filtros senoidais SWF são as mesmas dos filtros VTF, mas com desempenho aprimorado para cabos com mais de 250 m de comprimento ou quando se deseja eliminar a corrente nos mancais, prolongando a vida útil do motor.

A PROPOSTA IREM

FILTROS DV/DT (VTF)

Este tipo de filtro aplica ainda uma tensão impulsiva ao motor,
mas o tempo de subida e a tensão de pico são significativamente reduzidos, proporcionando as seguintes vantagens:

Redução parcial das correntes nos mancais;
Redução da propagação de interferências eletromagnéticas nos cabos e no ambiente ao redor;
Eliminação de reflexões no cabo do motor, melhorando o desempenho EMC;
Permite atender aos requisitos das normas
IEC-60034-17 e NEMA-MG1 para motores genéricos com linhas de alimentação de até 250 m.

FILTROS SENOIDAIS (SWF)

Este tipo de filtro elimina o efeito do PWM, recriando uma forma de onda senoidal perfeita, com as seguintes vantagens:

Redução das perdas térmicas por histerese;
Eliminação do ruído acústico causado pela magnetostrição;
Redução das perdas térmicas;
Redução das correntes nos mancais causadas por correntes de fuga;
Eliminação de reflexões no cabo do motor, melhorando o desempenho EMC;
Permite atender aos requisitos das normas IEC-60034-17 e NEMA-MG1 para motores genéricos com linhas de alimentação superiores a 250 m.

AS INTERFERÊNCIAS DOS DRIVES NA ALIMENTAÇÃO DO MOTOR

Filtros passivos de proteção do motor - aplicações

Os inversores de frequência (VFD) para motores de corrente alternada são amplamente utilizados para controlar a velocidade do motor, adaptando-a de forma eficaz às necessidades dos processos, permitindo melhorar a automação das máquinas e economizar energia.

Após a instalação dos inversores de potência, muitos usuários começaram a observar falhas frequentes nos motores.
Essas falhas muitas vezes são consequência da ausência de filtros de saída no VFD, especialmente quando o motor está distante do inversor.

Os filtros adicionais ajudam a compensar o efeito da capacitância do cabo e a proteger o motor contra possíveis danos.
O uso de filtros de saída torna-se indispensável para proteger o motor quando se instala um VFD em motores que não foram projetados especificamente para essa finalidade, como em casos de retrofit.

Os variadores de velocidade utilizam a técnica de modulação por largura de pulso (PWM) para controlar a tensão de saída e a frequência de alimentação do motor.

A tensão fornecida ao motor conectado ao inversor é gerada por meio da técnica PWM, sendo composta por uma sequência de pulsos de duração variável.
A elevada taxa de variação da tensão desses pulsos, dV/dt, pode causar fortes correntes de fuga pelos cabos de alimentação do motor, assim como entre os próprios enrolamentos e entre estes e a carcaça do motor.
O alto dV/dt também provoca, devido à indutância intrínseca dos cabos de conexão, picos de tensão elevados que solicitam fortemente o isolamento dos enrolamentos do motor.

Reflexões ocorrem quando há incompatibilidade de impedância entre a fonte e a carga, o que pode resultar de instalações inadequadas, seleção incorreta de componentes ou desgaste dos equipamentos ao longo do tempo.
Defeitos no isolamento dos enrolamentos do motor podem causar paradas inesperadas e de difícil resolução.

O uso de inversores de frequência provoca os seguintes efeitos nos motores:

Estresse elétrico no sistema de isolamento dos enrolamentos do estator devido à alta frequência de comutação (High Frequency Switching);
Estresse elétrico devido à rápida elevação da tensão (dv/dt) (Short rise time);
Estresse elétrico causado por sobretensões (Transient Voltage Spike);
Estresse elétrico devido à onda refletida (Reflected Wave Voltage);
Estresse elétrico nos sistemas de conexão e terminais do motor;

Estresse térmico no sistema de isolamento devido ao aumento da corrente nos enrolamentos pela forma de onda quadrada (Additional Heat);
Emissões EMC com impacto até severo no funcionamento adequado de cargas alimentadas por linhas próximas à linha do motor com VFD;
Estresse nos rolamentos do motor;
Ruído acústico adicional proveniente do núcleo magnético do motor.