Guía de selección de reactores de línea y de salida para variadores de frecuencia (VFD) basada en la caída de tensión

Seleccionar los reactores de CA adecuados para variadores de frecuencia (VFD) evita tiempos de inactividad del equipo e interferencias armónicas. Calcular el porcentaje exacto de caída de tensión garantiza la estabilidad del sistema y prolonga la vida útil del aislamiento del motor.

Determinación entre impedancia de entrada del 2 % y del 4 %
El valor de impedancia determina la caída de tensión en el componente bajo condiciones de plena carga. La elección entre valores del 2 % y del 4 % depende de las características del suministro eléctrico y de los requisitos locales sobre armónicos.

Un reactor de línea de CA del 2 % aborda problemas básicos de calidad de energía. Ofrece protección suficiente contra transitorios de línea estándar y limita la distorsión armónica total en entornos industriales típicos con redes eléctricas estables.

Opte por un reactor de línea de CA del 4 % en instalaciones con VFD si existe un desequilibrio severo en la tensión de línea. Las unidades de alta impedancia ofrecen una mitigación superior frente a fuertes sobretensiones transitorias causadas por la conmutación de condensadores de corrección del factor de potencia.

Al decidir entre configuraciones de reactores de CA o CC, los componentes de entrada de CA protegen los rectificadores del variador, mientras que las bobinas de choque de CC se centran principalmente en suavizar la tensión del bus interno. Combinar ambos maximiza la protección general del sistema.

Cuantificación de los estándares de caída de tensión para la selección
Los ingenieros calculan el porcentaje de caída utilizando la frecuencia del sistema, la corriente nominal y la tensión de operación. Una caída del 2 % significa que el componente provoca una reducción equivalente al 2 % de la tensión nominal de suministro cuando circula la corriente nominal del motor.

El uso de un reactor de entrada de CA con una impedancia superior al 4 % provoca una degradación excesiva de la tensión que llega al variador. Una caída demasiado elevada reduce el par disponible a velocidades máximas de salida durante picos de demanda operativa.

Una impedancia de entrada inferior al 2 % deja a la electrónica de potencia sensible vulnerable a los picos de la red eléctrica. Un cálculo adecuado equilibra la mitigación de armónicos con la disponibilidad de tensión en los terminales del motor bajo condiciones de carga elevada.

Condiciones que requieren la instalación de un reactor de salida
Los tendidos de cable largos entre el variador y el motor generan picos de onda reflejada de alta frecuencia. El fallo del aislamiento se produce rápidamente si la distancia supera los límites del fabricante sin una atenuación específica en el lado de la carga.

Las distancias de cable superiores a 100 pies (aprox. 30 metros) requieren bobinas de choque en el lado de la carga para atenuar los picos de tensión causados ​​por el desajuste de impedancia.

El funcionamiento de varios motores con un único variador exige filtrado en el lado de la carga para gestionar las corrientes de carga capacitiva acumuladas.

Las bombas sumergibles y los motores antiguos reacondicionados se benefician del suavizado de la forma de onda para preservar los materiales de aislamiento envejecidos.

Una caída de tensión del 1 % al 1,5 % en la salida del variador limita los picos máximos de tensión a niveles aceptables. Un dimensionamiento correcto preserva la atenuación de dV/dt y mantiene el par de salida operativo completo.