Optimización de la Calidad de Energía en Sistemas con Variadores de Frecuencia
Los Variadores de Frecuencia (VFDs) son esenciales en aplicaciones industriales para el control de motores eléctricos, pero también pueden generar problemas de calidad de energía, afectando la eficiencia y la vida útil del sistema. En ORION SCC ofrecemos un servicio técnico avanzado para el análisis, diagnóstico y optimización de variadores de frecuencia, utilizando el Fluke MDA 550 III, una herramienta de precisión diseñada para evaluar el rendimiento eléctrico de estos equipos.
Parámetros Analizados con el Fluke MDA 550 III
El Fluke MDA 550 III permite realizar un diagnóstico completo de variadores de frecuencia, identificando problemas críticos que pueden derivar en fallas prematuras en motores y sistemas eléctricos. Entre los parámetros que analizamos están:
Tensión y Corriente de Entrada:
- Detección de armónicos que puedan afectar la red eléctrica.
- Evaluación de picos de corriente y distorsiones de voltaje.
Tensión y Corriente de Salida (PWM):
- Medición de la calidad del tren de pulsos generado por el variador.
- Evaluación de tiempos de conmutación y sobreimpulsos.
Voltaje de Barras DC (bus DC):
- Análisis del rizado de voltaje en el bus DC.
- Identificación de posibles problemas en la rectificación o filtrado.
Frecuencia de Conmutación y Espectro Armónico:
- Medición de la frecuencia de conmutación del variador.
- Identificación de armónicos en la señal de salida.
Sobretensiones y Transitorios en el Motor:
- Evaluación de picos de voltaje que pueden deteriorar el aislamiento de los bobinados.
Corrección de Señales PWM con Filtros DVT y Filtros Senoidales
Uno de los problemas más frecuentes en variadores de frecuencia es la distorsión de la señal PWM (Pulse Width Modulation) que alimenta al motor. Esta señal, si no es adecuadamente filtrada, puede generar sobretensiones, estrés dieléctrico en el aislamiento del motor y corrientes parásitas en el rotor.
En ORION SCC implementamos dos soluciones avanzadas para corregir la señal de salida de los VFDs:
Filtros DVT (dv/dt filters):
Los filtros dv/dt reducen la tasa de variación de voltaje (dv/dt), disminuyendo el estrés en el aislamiento del motor y evitando fallas prematuras en los bobinados. Son especialmente útiles en aplicaciones con cables largos entre el variador y el motor, donde las sobretensiones pueden amplificarse por efectos de reflexión.
Filtros Senoidales:
Estos filtros convierten la señal PWM en una onda senoidal pura, eliminando los pulsos de conmutación del variador y reduciendo las pérdidas por corrientes parásitas y los efectos de sobrecalentamiento. Se utilizan en motores sensibles a la distorsión armónica, asegurando un funcionamiento más eficiente y prolongando la vida útil del aislamiento.
Problemas en Motores Eléctricos por el Efecto Fluting
El efecto fluting es una de las fallas más comunes en motores controlados por VFDs, causada por la presencia de corrientes de rodamiento inducidas por alta frecuencia. Estas corrientes generan descargas eléctricas intermitentes entre las pistas de los rodamientos, produciendo un desgaste característico en forma de ranuras circulares en la superficie del rodamiento.
¿Por qué ocurre el efecto fluting?
Este problema se debe a la interacción entre el voltaje de modo común generado por el variador y la capacitancia del sistema motor-eje. Cuando el voltaje de modo común excede el umbral de aislamiento del lubricante del rodamiento, se producen descargas eléctricas que erosionan la superficie metálica del rodamiento.
Soluciones para el efecto fluting:
- Filtros DVT o SNF: Reducen el voltaje de modo común y minimizan la acumulación de carga en los rodamientos.
Beneficios del Análisis y Corrección de VFDs con ORION SCC
🔹 Reducción de fallas en motores y variadores.
🔹 Aumento de la eficiencia y vida útil del sistema.
🔹 Eliminación de picos de voltaje y estrés dieléctrico.
🔹 Protección contra el efecto fluting en rodamientos.
🔹 Disminución de armónicos y mejora de la calidad de energía.
En ORION SCC contamos con la experiencia y tecnología de vanguardia para analizar y optimizar sus sistemas con variadores de frecuencia.
Contáctenos para un diagnóstico especializado y soluciones a la medida de su operación.
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