Siemens SINAMICS S120 Manual De Producto página 48

Instalación eléctrica
5.3 Introducción a la CEM
Definición de las categorías C1 a C4
• Categoría C1:
Tensión nominal < 1.000 V uso ilimitado en el primer entorno.
• Categoría C2:
Sistemas de accionamiento fijos, tensión nominal < 1.000 V para el uso en el segundo
entorno. Uso en el primer entorno en caso de distribución e instalación por técnicos
cualificados.
• Categoría C3:
Tensión nominal < 1.000 V uso exclusivo en el segundo entorno.
• Categoría C4:
Tensión nominal ≥ 1.000 V o intensidades nominales ≥ 400 A en sistemas complejos en
el segundo entorno.
Avoiding bearing currents
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 de 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 devanado del aislamiento principal, la capacitancia geométrica entre rotor y
estator, 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 al cambio 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 fluctuantes, pérdidas adicionales), es necesario que la tensión de salida del
convertidor tenga una elevada frecuencia de pulsación.
Los flancos de conmutación de gran pendiente que se forman en la tensión de salida del
convertidor (y, por lo tanto, en la tensión en modo común) provocan elevadas corrientes
capacitivas y tensiones en las capacitancias internas de la máquina.
La tensión inducida capacitivamente a través del cajinete puede provocar, en el caso más
desfavorable, descargas disruptivas de distribución estocástica en la película de lubricante,
lo que puede causar daños en el cojinete 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 electroestático, 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 cojinetes provocados por la circulación por los mismos
es imprescindible llevar a cabo una instalación con CEM adecuada del sistema de
accionamiento.
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Manual de producto S120 Cabinet Modules
Manual de producto, (GH5), Edición 08/2007