Unidades de filtro compatibles para variadores de frecuencia: tipos para entrada, salida y lado de CC

La elección adecuada del filtro para un variador de frecuencia depende de dónde se origine el ruido. Los filtros EMC de entrada bloquean las interferencias electromagnéticas provenientes de la red, las reactancias de CC suavizan los picos de corriente armónica y los filtros de onda senoidal de salida suprimen los picos de tensión con altas tasas de variación (dv/dt) para proteger el aislamiento del motor.

Tres categorías principales de filtros
Los filtros de entrada se sitúan entre la red eléctrica y el variador. Evitan que el ruido eléctrico conducido retorne a las líneas de alimentación, protegiendo así el hardware sensible de los sistemas de control instalados en la misma línea.

Los filtros EMC de entrada eliminan el ruido de alta frecuencia, lo cual resulta esencial al operar variadores de frecuencia en infraestructuras eléctricas mixtas.

Las reactancias de enlace de CC se integran directamente en el bus intermedio, suavizando la corriente de rizado y mejorando el factor de potencia, al tiempo que reducen eficazmente la distorsión armónica de bajo orden de la red.

Estrategias de filtrado de salida
El filtrado de salida se centra en mitigar las solicitaciones eléctricas que llegan a los motores de CA conectados. Las altas frecuencias de conmutación generan pulsos de tensión con flancos pronunciados, lo que provoca reflexiones severas en tramos largos de cable y una acumulación excesiva de calor en los devanados del motor.

Las reactancias de salida atenúan las elevadas tasas de variación de tensión (dv/dt), por lo que son adecuadas cuando la distancia del cableado entre el variador y el motor supera los parámetros estándar de instalación.

Los filtros de onda senoidal transforman las señales de modulación por ancho de pulsos (PWM) en formas de onda senoidales suaves; su uso es obligatorio en aplicaciones especializadas que requieren una calidad de onda superior.

Criterios de selección para la integración del sistema
Para seleccionar los componentes adecuados de un variador de frecuencia, es necesario verificar los valores nominales de corriente a plena carga, las temperaturas ambiente y los límites de frecuencia de conmutación. Los filtros sobredimensionados provocan caídas de tensión innecesarias, mientras que las unidades infradimensionadas se sobrecalientan, causando paradas prematuras del sistema.

Evalúe los objetivos de distorsión armónica total (THD) en la entrada antes de optar por reactancias pasivas o equipos de filtrado activo, a fin de garantizar el pleno cumplimiento de las normativas locales de conexión a la red eléctrica.

Calcule con precisión la longitud total del cable del motor, ya que la capacitancia del cable amplifica el riesgo de reflexiones de tensión máxima en los terminales durante la operación continua diaria del motor.