Evita daños en tus motores con variadores de velocidad MTE

Al utilizar VFDs aumentamos la productividad pero con el tiempo disminuimos la vida útil de nuestros motores

Updated: November 22, 2019

Una causa común de daño en los motores es el fenómeno de onda reflejada, proveniente del ruido de modo común que es generado en todos los variadores de velocidad.

En este artículo te compartimos información sobre este problema y cómo puedes resolverlo con ayuda de los productos MTE.

Contenidos de este artículo:
¿Qué es el fenómeno de ruido de modo común?
¿Qué es el fenómeno de onda reflejada?
Tipos de distorsiones de potencia
Cómo elegir el mejor filtro MTE para proteger tus motores
Productos MTE para proteger tus motores

¿Que es el fenómeno de ruido de modo común?

El fenómeno de ruido o corriente en modo común se presenta en la salida del variador de velocidad por la alta frecuencia o cambios rápidos de activación y desactivación a la que trabajan los IGBTs. Esta intensidad trabaja al menos a 2000 ciclos por segundo generando un tren de pulsos u onda cuadrada envuelta en una onda senoidal.

Este efecto genera escapes de picos voltaje, estos picos de voltaje excedentes se van sumando constantemente al voltaje mismo de salida del variador de velocidad a través del conductor convirtiéndose en otro fenómeno llamado "onda reflejada".

¿Qué es el fenómeno de onda reflejada?

El fenómeno de onda reflejada o acoplamiento capacitivo aparece en el conductor que alimenta el motor eléctrico. Este efecto almacena energía o tensión eléctrica a lo largo del conductor e inclusive en el motor, convirtiendo todo el circuito o carga en un capacitor.

El pico máximo que se presenta tiene una relación directa con la impedancia que representa el cable por lo que a mayor longitud de cable la amplitud será mayor.

A grandes rasgos, el problema que genera la onda reflejada es que disminuye el aislamiento tanto del conductor como el aislamiento del motor aminorando la vida de todo el circuito o carga.

La presencia de estas distorsiones de potencia entre VFD y motores puede dañar el equipo, poner en peligro la productividad y disminuir la rentabilidad.

Si no se protege los motores de este fenómeno pueden presentarse los siguientes problemas:

• Falla prematura del aislamiento del motor.
• Daño prematuro en el aislamiento del conductor.
• Calentamiento en el conductor o motor
• Daño en los rodamientos o cojinetes del motor.
• Comportamiento errático en el VFD o equipos de control y automatización.

Tipos de distorsiones de potencia

Existen 3 tipos distintos de distorsiones de potencia:

1. Modo común

La potencia trifásica consta de tres ondas sinusoidales lisas que en cualquier punto ponderan una suma de cero. Esto crea un escenario óptimo. Los VFD emiten energía mediante una generación continua de impulsos que al promediar alcanzan una onda senoidal.

Sin embargo, la suma en cualquier punto no siempre es cero, lo que da lugar a un modo común dañino para los equipos. Esto puede hacer que los motores se rompan con el tiempo.

2. Tensiones de pico

El fenómeno de onda reflejada o acoplamiento capacitivo aparece ya en el conductor que alimenta el motor eléctrico. Este efecto almacena energía o tensión eléctrica a lo largo del conductor e inclusive en el motor, convirtiendo todo el circuito o carga en un capacitor.

Estos picos de voltaje, especialmente en cables largos de cables, pueden alcanzar niveles peligrosos y dañar los motores de forma importante.

3. Tiempo de elevación

Los VFDs modernos utilizan sistemas IGBTs controlados por el PWM para crear tiempos de trabajo extremadamente rápidos y con ello aumentar el rendimiento del motor. Esto también puede resultar en un aumento en la temperatura afectando con el tiempo el embobinado del motor, lo cual reduce el tiempo de vida.

Cómo elegir el mejor filtro MTE para proteger tus motores

La selección de un filtro para evitar el fenómeno de la onda reflejada básicamente está dada por los siguientes factores:

• Potencia y voltaje del motor
• Calibre del conductor y longitud lineal entre el VFD y el motor (impedancia, caída de tensión, etc.)
• CIV (voltaje de inicio de efecto corona) del motor

Los motores manejan un CIV de fábrica, en el cual los motores uso inversor es mayor. Por ejemplo un motor uso inversor es de 1600V, mientras que un motor convencional maneja 1000/1200V.

Productos MTE para proteger tus motores

Algunos de los equipos y productos que MTE pone al alcance de su mercado son:

1. Reactores RL

• Para una longitud máxima de 300 pies o 90m entre VFD y motor.

• Inigualables en la absorción de las perturbaciones de la línea eléctrica.

• Están construidos para soportar incluso los picos de energía más severos.

• Suavizan la distorsión armónica y reducen los efectos prolongados de plomo.

2. Filtros dV Sentry

• Para una longitud máxima de 1000 pies o 300m entre VFD y motor.

• El dV Sentry y su Triple Defense Core están patentados exclusivamente por MTE.

• Han demostrado su efectividad para reducir hasta un 50% de ruido de modo común.

• Proteger contra el voltaje máximo.

• Reducen los tiempos de subida.

3. Filtros SineWave Guardian

• Para una longitud máxima de 1500 pies o 4500m entre VFD y motor.

• Este filtro es el mejor de su clase.

• Ofrece un rendimiento sin igual en la limpieza de las formas de onda cuadrada regresando el tren de pulsos a onda senoidal.

• Elimina virtualmente el contenido de alta frecuencia y los picos de voltaje.

• Reduce el calentamiento del motor para prolongar la vida del motor y reducir el tiempo de inactividad.

Esperamos que este artículo te sea de utilidad para que conozcas las ventajas de los productos MTE para proteger tus motores del peligroso fenómeno de onda reflejada.