Applicazioni della reattanza di linea per azionamenti e motori

Le reattanze di linea e di carico proteggono il sistema elettrico perché aumentano l'impedenza dell'intero sistema, attenuando le distorsioni armoniche e prevenendo le sovratensioni. Le reattanze di linea proteggono gli inverter, mentre quelle di carico proteggono i motori. Tuttavia, è importante sapere come scegliere la reattanza di linea o di carico più adatta per ogni applicazione.

Reattanze di linea per inverter

Una reattanza di linea o anche nota come reattanza di ingresso ha lo scopo di proteggere il convertitore di frequenza variabile (VFD) dai disturbi della linea di alimentazione in ingresso che potrebbero causare danni al VFD e riduce anche le correnti armoniche provenienti dalla rete.

Agiscono come un'impedenza aggiuntiva e sono collocati tra l'alimentazione e il convertitore di frequenza, il più vicino possibile a quest'ultimo.

Le reattanze di linea sono dimensionate in base alla potenza nominale e alla tensione di esercizio dell'inverter. Sono classificate in base alla caduta di tensione che generano quando la corrente nominale le attraversa. Questa caduta di tensione è espressa in percentuale e le più utilizzate sono 3% e 5%.

Di seguito sono riportati alcuni casi in cui si raccomanda l'uso di reattori di linea:

• L'alimentazione di rete in ingresso è soggetta a disturbi che causano sovratensioni, picchi di tensione, transitori, ecc.

• La potenza della linea di alimentazione è molto elevata rispetto a quella dell'inverter. Un caso in cui la potenza in kVA dell'alimentatore è dell'ordine di 10 volte superiore a quella dell'inverter è considerato un caso adatto all'installazione di un inverter.

• Quando la distorsione armonica è un problema

Impedenza Reattori di linea 3%

Le reattanze di linea con un'impedenza di 3% sono le più utilizzate, poiché sono sufficienti per la maggior parte dei casi. Riducono le tensioni transitorie sulla linea di alimentazione causate dai condensatori di commutazione e sono in grado di prevenire l'intervento intempestivo degli elementi di protezione. Inoltre, migliorano il fattore di potenza effettivo in ingresso e riducono le interferenze tra gli azionamenti.

Le reattanze di linea proteggono gli inverter in caso di cortocircuito. Se la potenza del trasformatore di alimentazione è superiore a dieci volte la potenza dell'inverter, si consiglia di collegare una reattanza di linea per ridurre al minimo i danni in caso di cortocircuito del trasformatore di alimentazione. Questa impedenza di linea dipende direttamente dalla corrente di cortocircuito dell'inverter e dal valore nominale di cortocircuito del trasformatore e deve essere maggiore o uguale al rapporto tra il valore nominale del trasformatore e la corrente di cortocircuito dell'inverter.

Reattori di linea di impedenza 5%

Sono disponibili anche reattanze di linea con un'impedenza di 5%, utilizzate quando i disturbi sulla linea sono maggiori e occorre ridurre al minimo gli effetti delle distorsioni armoniche che causano rumore e aumento della temperatura di funzionamento del motore.

Reattori di linea multipli

Nel caso in cui vi siano più inverter in parallelo, è consigliabile collegare una reattanza di linea a ciascun inverter per fornire un filtraggio adeguato e una buona protezione contro le sovratensioni che possono verificarsi in ciascuno di questi inverter. D'altra parte, una singola reattanza di linea collegata a più inverter non garantisce un'adeguata protezione e riduzione delle distorsioni armoniche. Come nei casi precedenti, la reattanza di linea è posta in serie tra l'alimentazione e l'inverter e il più vicino possibile all'inverter.

Se siete interessati a conoscere altri applicazioni delle reattanze di linea nei convertitori di frequenza contattate subito uno dei nostri tecnici specializzati.

Reattori di carica

Per proteggere il motore si utilizza una reattanza di carico o di uscita se la distanza di cablaggio tra il convertitore di frequenza e il motore è notevole. Il convertitore di frequenza genera un'uscita PWM trifase ad alta frequenza che, insieme alle lunghezze dei cavi tra il convertitore e il motore, genera picchi di tensione elevati e disturbi. Questa sovratensione può superare la tensione nominale di picco del motore quando si verifica un guasto dell'isolamento.

 La reattanza di carico deve essere installata in serie tra il convertitore di frequenza e il motore e il più vicino possibile al convertitore di frequenza. In genere, l'installazione è consigliata quando il cablaggio del motore supera i 30 metri, ma ciò dipende dalle circostanze. Esistono casi in cui, se il motore è conforme alle norme relative al generatore e al motore, è possibile avere fino a 100 metri di cavo senza alcun tipo di reattanza di carico. Un altro caso è quello di distanze da 150 a 300 metri che richiedono l'installazione di un filtro passa basso dV/dt.

Reattori di linea multimotore

Per un'applicazione con più motori controllati da un unico inverter, è possibile utilizzare una sola reattanza di carico per proteggere tutti i motori. La reattanza di carico è collegata in serie tra il convertitore di frequenza e i motori e deve essere sempre collocata il più vicino possibile all'inverter. La reattanza di carico viene dimensionata tenendo conto della potenza totale del carico, in questo caso il motore.