Reactor de entrada de CA

Las reactancias de CA se utilizan en la regulación de velocidad de frecuencia variable para mejorar la forma de onda de la corriente de entrada, prolongar la vida útil del rectificador y del condensador de filtro electrolítico, reducir la interferencia de formas de onda de corriente de entrada incorrectas en la red eléctrica externa y reducir el impacto de la conmutación de potencia y el desequilibrio trifásico. En situaciones con mayores requisitos, la reactancia puede sustituirse por una unidad de filtro de calidad de energía más compleja. El uso de condensadores de filtro de inversor de uso general de tipo voltaje produce picos de corriente de entrada en forma de pulso. Cuando la impedancia de la red es baja, esta corriente de pulso es extremadamente grande, lo que causa una gran interferencia armónica y daña fácilmente el puente rectificador del inversor y el condensador. Cuando la capacidad del transformador es más de 10 veces mayor que la del inversor, la resistencia interna del transformador de distribución de la red y la línea de transmisión no pueden suprimir eficazmente los picos de corriente de pulso, o cuando hay un dispositivo de tiristores o un dispositivo de compensación del factor de potencia controlado por interruptor en la misma fuente de alimentación, o cuando el desequilibrio de la fuente de alimentación trifásica es superior al 3%, o cuando se desea mejorar el factor de potencia del lado de entrada y suprimir la interferencia armónica impar, se recomienda utilizar una reactancia de entrada de CA.

En general, la inductancia de la reactancia de entrada de CA de un inversor de tensión puede evitar que el contactor se dispare debido a una tensión repentina mediante una caída de tensión del 3 % y reducir la distorsión total de la corriente a aproximadamente el 44 % del valor original. En la práctica, para reducir costes, se suele utilizar una inductancia con una caída de tensión del 2 %. Se recomiendan reactancias con una caída de tensión del 4 % o superior en situaciones donde los requisitos de supresión de armónicos sean relativamente altos. Generalmente, se seleccionan reactancias con una caída de tensión del 2 % al 4 %. Este porcentaje es relativo a la tensión de fase, es decir:

UK=△U/Up×100%

Donde: △U = caída de tensión de fase

Up = tensión de fase

En trifásicas, el valor de la inductancia de la reactancia de CA en la entrada es:

L=(2～4)/[100(Up×10-3/2×3,14×f×I)] (Nota 1)

Nota 1: Esta es la fórmula original. La fórmula debería ser: L=(2～4)/[100(Up×10-3×2×3,14×f×I)] mH

El valor de la corriente debe ser ligeramente superior al valor de la corriente nominal para evitar sobrecargas; el valor de la inductancia es ligeramente superior, lo cual no supone un problema importante. Un valor mayor es beneficioso para reducir los armónicos. Los clientes también deben considerar la impedancia interna de la fuente de alimentación. La potencia del transformador de potencia es diez veces superior a la del inversor y la línea es muy corta. La resistencia interna de la fuente de alimentación es baja. No solo es necesario utilizar una reactancia de CA de entrada, sino también seleccionar un valor de inductancia mayor, como una impedancia del 4% al 5%.

Es recomendable utilizar reactancias de CA y CC simultáneamente. La Tabla 4 muestra los datos de supresión de armónicos de las reactancias de CA y CC. La Tabla 5 muestra los datos de supresión de armónicos de las reactancias de CA y CC.

Nota: La reactancia de CA es del 3%; la energía almacenada en la reactancia del lado de CC equivale a 0,08-0,15 ms (100% de conversión de carga); la energía almacenada en el condensador del filtro principal equivale a 15-30 ms (100% de conversión de carga); la carga es del 100%. Según la corriente armónica n = corriente fundamental × (cantidad de generación de la corriente armónica n superior %/100), calcule la corriente armónica de cada orden. Nota: El inversor de prueba es de 45 kW; la corriente de prueba es de 90 a 110 A; el instrumento de prueba es el analizador de calidad eléctrica FLUKE-43B; la reactancia de CA de entrada es de 0,2 mH (reactancia con caída de tensión del 2 %); la inductancia de la reactancia de CC es de 1,2 mH; la carga es resistiva pura; según la corriente armónica n-ésima = corriente fundamental × (cantidad de generación de la corriente armónica n-ésima superior %)/100, calcule la corriente armónica de cada orden.