Line reactors to protect drives and motors: Uses and applications

Los reactores de línea y de carga son la mejor solución para los problemas relacionados con los variadores de frecuencia y los motores. Los reactores de línea y de carga son dispositivos que tienen como finalidad, reducir los efectos provocados por las distorsiones armónicas a la vez que absorber las sobretensiones evitando así la desconexión por picos de tensión. Además, actúan como limitadores de corriente, filtran la forma de onda, atenúan las corrientes transitorias y reducen el ruido eléctrico y las temperaturas asociados al funcionamiento de la instalación. A continuación veamos las ventajas que presentan los reactores de línea para variadores de frecuencia y motores.

Reducción de las distorsiones armónicas

Los reactores de línea se colocan en la entrada del variador de frecuencia y de esta forma se consigue una compensación de las distorsiones armónicas. Esto se consigue gracias a que el reactor de línea al ser de carácter inductivo, representa un aumento de la impedancia de línea capaz de reducir los armónicos producidos por la existencia de un variador de frecuencia. Normalmente se utilizan reactores de línea de un 3% o 5% de impedancia para los sistemas eléctricos.

Reactores de Línea para proteger a los variadores de frecuencia

Cuando los accionamientos están situados cerca de la fuente de alimentación, pueden ocurrir picos de tensión y otros efectos transitorios debido a que la impedancia existente puede ser insuficiente lo que puede provocar fallos por sobretensiones en el sistema. La instalación de los reactores de línea a la entrada de los accionamientos protege a los mismos y contrarresta los picos de tensión en la línea.

Por otro lado, cuando los accionamientos están situados lejos de la fuente de alimentación pueden sufrir los efectos de las distorsiones armónicas de línea causados por otros equipos generadores de armónicos. De igual forma que en el caso anterior, la colocación de un reactor de línea aumenta la impedancia y minimiza los armónicos en la instalación.

Protección del motor

Cuando se trata de proteger a un motor en el lado de carga y la distancia entre variador de frecuencia y motor es considerable, se utilizan los reactores de carga. En estos casos se requiere la instalación de un filtro de paso bajo dV/dt pues resulta eficaz para proteger al motor de los cambios bruscos de tensión, picos de alto voltaje y ruidos.

Los pulsos de tensión PWM que provocan los variadores de frecuencia junto con la inductancia y capacitancia de los conductores largos del motor, generan picos de tensión amplificados y serán mayores cuanto mayor sea la longitud del cable.

Este fenómeno producido por longitudes de cable elevadas, provoca un mal funcionamiento y desgaste del aislamiento de los devanados del estator del motor, acortando así su vida útil.

Aunque sobredimensionando el motor sin protección se puede llegar a compensar las frecuencias altas y corrientes armónicas a la salida del variador de frecuencia, lo más recomendable es instalar un reactor de carga cuando el cableado al motor excede los 30 metros.

Reducción del ruido del motor.

Para reducir los ruidos del motor e interferencias telefónicas se colocan variadores de frecuencia que gracias trabajar en altas frecuencias son capaces de minimizar los zumbidos pero provocan corrientes de descarga en los rodamientos del motor y pueden dañarlo.

Por ello, es importante que cuando un motor se encuentra alejado de su variador de frecuencia, se instale un reactor de carga del tipo filtro de paso bajo dV/dt, ya sea en el extremo del variador o en el del motor, para ayudar a proteger al motor de las sobretensiones, los impulsos de tensión PWM, el sobrecalentamiento y la degradación del aislamiento del estator. Por tanto, con esta solución se consigue reducir el zumbido del motor.

Protección contra cortocircuitos

Los reactores de línea también actúan como dispositivos limitadores de corriente para proteger el variador de frecuencia en caso de cortocircuito del motor. En este caso, el reactor reduce la velocidad de aumento de la corriente de cortocircuito y limita la corriente a niveles aceptables.

Al ralentizar la velocidad de aumento de la corriente, el reactor posibilita que los circuitos de protección del accionamiento reaccionen con más tiempo ante el cortocircuito y se desconectan de forma segura, protegiendo así a los variadores de frecuencia. Al mismo tiempo, el reactor también amortigua los picos de corriente provocados por la carga del motor que pueden provocar una desconexión del accionamiento. Con la utilización de los reactores de carga se consigue mejorar no sólo el rendimiento del motor sino del sistema en general.

En definitiva, la aplicación de reactores de línea y carga para variadores de frecuencia y motores se traduce en una mayor fiabilidad, eficiencia y rendimiento del sistema en su conjunto. Además, prolongan la vida útil de los variadores y motores así como ayudan a ahorrar la energía consumida en la instalación. Si buscas un distribuidor o integrador autorizado de reactores de línea contact one of our specialists.