Prevención De Corrientes Por Los Cojinetes - Siemens SINAMICS S120 Manual De Producto

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Prevención de corrientes por los cojinetes
Cuando se alimentan máquinas de inducción desde un convertidor de frecuencia, los
cojinetes están sometidos a una tensión capacitiva transmitida a través de la película
lubricante.
La causa física es la tensión en modo común (ingl. Common Mode Voltage) a la salida del
convertidor: la suma de las tres tensiones de fase no siempre es igual a cero, al contrario de
lo que sucede cuando la alimentación es directa desde la red. La tensión en modo común,
pulsada y de alta frecuencia, tiene como resultante una corriente residual que retorna al
circuito intermedio del convertidor a través de las capacitancias de la máquina, su carcasa y
la puesta a tierra. Las capacitancias internas de la máquina son, por ejemplo, la
capacitancia del aislamiento principal del devanado, la capacitancia geométrica entre rotor y
estátor, la capacitancia de la película de lubricante del cojinete y la capacitancia de los
aislamientos de cojinete que pueda haber. La intensidad de las corrientes provocadas por
las capacitancias internas es proporcional a la derivada de la tensión en modo común
(i(t) = C x du/dt).
Para cargar el motor con corrientes que sean lo más senoidales posible (estabilidad de giro,
pares de oscilación, pérdidas adicionales), es necesario que la tensión de salida del
convertidor tenga una elevada frecuencia de pulsación.
Los flancos de conmutación tan pendientes que se forman en la tensión de salida del
convertidor (y, por lo tanto, en la tensión en modo común) provocan corrientes capacitivas y
tensiones elevadas en las capacitancias internas de la máquina.
La tensión inducida capacitivamente a través del rodamiento puede provocar, en el caso
más desfavorable, descargas disruptivas de distribución estocástica en la película de
lubricante, lo que puede causar daños en el rodamiento o un envejecimiento prematuro de
la máquina.
Los impulsos de intensidad provocados por la descarga disruptiva de la película de
lubricante se denominan intensidades EDM (Electrostatic Discharge Machining) aunque en
principio no se trata de un efecto electrostático, sino más bien de descargas disruptivas de
un material aislante, es decir, descargas parciales (ingl. Partial Discharges).
Este efecto físico que se produce en ciertas ocasiones se observa principalmente en
motores grandes.
Para evitar daños prematuros en los rodamientos provocados por intensidades generadas
por la película lubricante es imprescindible llevar a cabo una instalación con CEM adecuada
del sistema de accionamiento.
Manual de producto S120 Cabinet Modules
Manual de producto, (GH5), 10/2008, A5E00486556A
tensión nominal < 1000 V, uso ilimitado en el primer entorno
sistemas de accionamiento fijos, tensión nominal < 1000 V para el uso en el segundo
entorno. Uso en el primer entorno en caso de distribución e instalación por técnicos
cualificados.
tensión nominal < 1000 V, uso exclusivo en el segundo entorno.
tensión nominal ≥ 1000 V o intensidades nominales ≥ 400 A en sistemas complejos en el
segundo entorno.
Instalación eléctrica
4.3 Introducción a la CEM
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