Análisis del fenómeno de fluctuación del bus de CC durante el arranque del inversor.

Al poner en funcionamiento el convertidor de frecuencia monofásico de 60 Hz a 50 Hz, la tensión del bus de CC puede volverse inestable. Esta fluctuación suele manifestarse como una caída de tensión transitoria o un aumento en la amplitud de la fluctuación, lo que puede provocar fallos en el circuito de control o la activación de las protecciones. Diversos factores contribuyen a este fenómeno, como las características de carga y descarga de los condensadores internos, los cambios transitorios en la alimentación de entrada y la velocidad de respuesta del módulo rectificador. Los distintos tipos de convertidores de frecuencia monofásicos de 50 Hz a 60 Hz presentan diferentes sensibilidades a la corriente de arranque y a la tensión del bus, siendo los modelos de alta potencia especialmente sensibles a los cambios instantáneos de carga.

Factores internos que provocan inestabilidad en el bus de CC
Características del puente rectificador y del condensador de filtro: El puente rectificador experimenta una alta corriente de irrupción al arrancar, mientras que el condensador de filtro aún no ha alcanzado un nivel de tensión estable, lo que provoca una breve caída en la tensión del bus.

Retardo de muestreo de la placa de control: Existe un ligero retardo en la adquisición de la señal de tensión del bus por parte de la placa de control del inversor, lo que provoca un retraso en el ajuste PWM de salida y un aumento de las fluctuaciones transitorias.

Respuesta de la lógica de protección contra sobrecarga: Algunos inversores están diseñados con un mecanismo de protección contra sobrecorriente rápido. Cuando la tensión del bus es inestable, la lógica de protección puede activarse, lo que provoca que el sistema muestre un estado anómalo.

Condensadores de filtro y corriente de irrupción

Los condensadores de filtro insuficientes o envejecidos pueden provocar tasas de carga y descarga de tensión desiguales, lo que resulta en una mayor caída de tensión en el bus durante el arranque. Los distintos fabricantes utilizan diferentes especificaciones y configuraciones de condensadores en sus inversores, lo que genera características de fluctuación variables durante el arranque. Cuando la corriente de irrupción es elevada, la diferencia entre la caída de tensión del puente rectificador y la tasa de carga del condensador es la causa directa de la inestabilidad momentánea.

Entorno externo y características de la fuente de alimentación
Las fluctuaciones de la tensión de la fuente de alimentación de entrada, la distancia del cableado entre el bus y la carga, y la impedancia de la línea también pueden exacerbar las fluctuaciones del bus de CC durante el arranque. Durante la fase de puesta en marcha del inversor, normalmente se requiere la monitorización y el análisis de la calidad de la energía para determinar el origen de las fluctuaciones. La inestabilidad de la tensión puede ir acompañada de ruido transitorio, lo que afecta a la fiabilidad de las medidas de protección del inversor.