Tabla de contenido
Publicidad
7.1 - Uso a velocidad variable
7.1.1 - Generalidad
El pilotaje por variador de frecuencia puede provocar un
aumento del calentamiento de la máquina a causa de una
tensión de alimentación sensiblemente más baja que en la
red, pérdidas suplementarias vinculadas con la forma de onda
procedente del variador (PWM) y de la disminución de la
velocidad del ventilador de enfriamiento.
La norma CEI 60034-17 describe numerosas buenas prácticas
para todos los tipos de motores eléctricos, no obstante como
especialista, Nidec Leroy-Somer describe en el capítulo
siguiente los mejores ajustes aplicables a la velocidad variable.
La homologación de nuestros motores de seguridad autoriza
su funcionamiento en variadores de frecuencia a condición de
tomar las precauciones necesarias para respetar en cualquier
circunstancia la clase de temperatura marcada en la placa de
características del motor.
El pilotaje por variador de frecuencia provoca un aumento del
calentamiento de la máquina principalmente a causa de la
disminución de la velocidad del ventilador de enfriamiento y
una tensión de alimentación sensiblemente más baja que en
la red. En consecuencia, se deberá efectuar una reducción de
la potencia nominal del motor debe en general. Nuestros
departamentos de estudio establecieron cuadros de
desclasificación basados en pruebas en carga realizadas en
plataforma y prescripciones de la CEI 60034-17. En función de
la aplicación, del intervalo de velocidad deseado y del perfil del
par de la máquina accionada, Nidec Leroy-Somer seleccionará
el motor de seguridad más adecuado. El variador, de tipo no
diseñado para un funcionamiento en zona explosiva, debe ser
colocado en zona no explosiva.
En ciertos casos, la instalación de una ventilación forzada (el
ventilador es accionado por un motor auxiliar certificado)
puede ser necesario. Para los motores pequeños (altura de
eje inferior a 160), el modo de enfriamiento estándar auto-
ventilado (IC411) será privilegiado.
Un dispositivo de medición de la velocidad real del motor por
codificador incremental o absoluto, certificado ATEX, puede
igualmente ser instalado en la parte trasera de la mayoría de
nuestros motores de seguridad.
Los motores ATEX, alimentados por variador de
frecuencia, están equipados con protecciones térmicas
en el bobinado. Estas deben funcionar independientemente
con dispositivos de medición y de mando necesarios para
la explotación. Nuestros cuadros de desclasificación se
basan en una alimentación por variador cuya frecuencia
de conmutación es superior o igual a 3 kHz.
ADAPTACIÓN DE LOS MOTORES
Un motor siempre se caracteriza por los parámetros siguientes
dependiendo del diseño realizado:
- clase de temperatura
- intervalo de tensión
- intervalo de frecuencia
- reserva térmica
Guía de puesta en servicio y de mantenimiento - LSN-FLSN ZONA 2 - Ex ec
5724 es - 2021.01 / d
INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO – LSN-FLSN ZONA 2 – Ex ec
EVOLUCIÓN DEL COMPORTAMIENTO MOTOR
Durante una alimentación por variador, se constata una evolución
de los parámetros anteriores debido a los fenómenos siguientes:
- caídas de tensión en los componentes del variador
- aumento de la corriente en la proporción de la baja de tensión
- diferencia de alimentación motor según el tipo de control
(vectorial o U/f)
La principal consecuencia es un aumento de la corriente motor
que provoca un aumento de las pérdidas de cobre y por lo tanto
un calentamiento superior del bobinado (incluso a 50 Hz).
Une reducción de la velocidad, provoca una reducción del
caudal de aire por lo tanto una disminución de la eficacia del
enfriamiento, y por consecuencia un nuevo aumento del
calentamiento del motor.
Inversamente, en funcionamiento en servicio prolongado a
gran velocidad, el ruido emitido por la ventilación que puede
ser molesto para el entorno, se aconseja la utilización de una
ventilación forzada.
Más allá de la velocidad de sincronismo, las pérdidas de
hierro aumentan y por lo tanto contribuyen a un
calentamiento suplementario del motor.
El modo de control influye en el calentamiento del motor según
su tipo:
- una ley U/f da el máximo de tensión fundamental a 50Hz pero
necesita más corriente a baja velocidad para obtener un fuerte
par de arranque el cual genera un calentamiento a baja
velocidad cuando el motor está mal ventilado.
- el control vectorial solicita menos corriente a baja velocidad
asegurando un par importante pero regula la tensión a 50Hz e
induce una caída de tensión en los bornes del motor, por lo
tanto requiere más corriente a potencia igual.
La clasificación de temperatura se realizó con una
alimentación por variador a IGBT, forma de onda PWM,
frecuencia de conmutación mínima = 3kHz, U/f constante
bucle abierto.
CONSECUENCIAS
DE
VARIADORES
La alimentación del motor por un variador de velocidad con
rectificador de diodos induce una caída de tensión (~5%).
Ciertas técnicas de MLI permiten limitar esta caída de tensión
(~2%), en detrimento del calentamiento de la máquina
(inyección de armónicos de rango 5 y 7).
La señal no sinusoidal (PWM) suministrada por el variador
genera picos de tensión en los bornes de bobinado debido a
grandes variaciones de tensiones relacionadas con las
conmutaciones de los IGBT (llamadas también dV/dt). La
repetición de estas sobretensiones puede a término dañar los
bobinados según su valor y/o el diseño del motor.
El valor de los picos de tensiones es proporcional a la tensión
de alimentación.
Este valor puede sobrepasar la tensión límite de los bobinados
que está relacionada con el grado del cable, con el tipo de
impregnación y con los aislantes presentes o no en los fondos
de muescas o entre fases.
Otra posibilidad de alcanzar valores de tensión importante se
encuentra durante los fenómenos de regeneración
en el caso de carga accionante de donde la necesidad de
privilegiar las paradas en rueda libre o según la rampa más
larga admisible.
LA
ALIMENTACIÓN
POR
13
Publicidad
Tabla de contenido
