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En un variador de frecuencia, el rectificador convierte la energía CA entrante en energía CC antes de que el inversor produzca la salida variable requerida por el motor. Entre estas etapas, el enlace de CC necesita manejar corriente pulsante y cambios en la demanda de carga. Un reactor de CC seleccionado correctamente agrega impedancia inductiva a esta sección del circuito, lo que ayuda a controlar la ondulación de la corriente y reduce la tensión eléctrica que se ejerce sobre el bus de CC y los componentes asociados.
El efecto es principalmente eléctrico más que mecánico. No controla la velocidad del motor ni disipa energía regenerativa. Su propósito es influir en cómo se comporta la corriente dentro del circuito intermedio de CC, lo que lo convierte en una consideración importante en ciertas arquitecturas de variadores y sistemas de conversión de energía.
Un variador de frecuencia de CA convencional primero rectifica el suministro entrante y luego almacena energía en el enlace de CC antes de la etapa del inversor. Los capacitores en esta sección suavizan el voltaje de CC, mientras que la corriente que fluye a través del enlace se ve afectada por el rectificador y las condiciones de carga.
Sin suficiente impedancia, las características de carga y pulsación del rectificador pueden producir picos de corriente relativamente altos. Agregar inductancia cambia esta ruta de corriente y ayuda a limitar las variaciones rápidas antes de que alcancen los capacitores del enlace de CC.
Esto puede ser particularmente relevante en variadores donde el bus de CC está expuesto a una corriente de ondulación sustancial o donde la red eléctrica entrante tiene condiciones de operación exigentes.
| Condición eléctrica | Papel del componente inductivo |
|---|---|
| Ondulación de corriente del enlace de CC | Limita los cambios rápidos en la corriente. |
| Picos de corriente del rectificador | Proporciona impedancia adicional en la ruta de CC. |
| corriente armónica | Puede contribuir a la reducción de armónicos en diseños de accionamiento adecuados |
| Tensión de corriente del condensador | Ayuda a reducir la corriente de ondulación impuesta a los condensadores del enlace de CC. |
| Fluctuaciones del bus de CC | Admite una forma de onda de corriente más controlada |
El efecto real depende de la topología del rectificador, el diseño del variador, la capacitancia, las características del suministro y la carga operativa. Por lo tanto, debe seleccionarse como parte del diseño completo del enlace de CC en lugar de tratarse como un complemento independiente.
Los condensadores del enlace de CC están expuestos a corrientes onduladas durante el funcionamiento normal del variador. La ondulación excesiva contribuye al calentamiento interno y la temperatura es un factor importante en la vida útil del capacitor.
Una inductancia adicional puede reducir la magnitud de las fluctuaciones de corriente que llegan al banco de condensadores. La documentación de Schneider Electric, por ejemplo, señala que la inductancia del lado de la línea puede reducir la corriente de ondulación del bus de CC y la tensión de corriente que experimentan los condensadores principales. :contentReference[oaicite:0]{index=0}
Esta es una de las razones por las que se considera la impedancia inductiva en diseños de variadores donde la carga del capacitor, la corriente armónica o las condiciones de la red eléctrica requieren un control más cercano.
La aplicación más común es dentro de los sistemas de accionamiento de CA que utilizan un rectificador, un enlace de CC y un inversor. También se puede considerar en otros equipos de conversión de energía donde un circuito de CC intermedio transporta una corriente pulsante sustancial.
Los equipos típicos incluyen motores industriales, bombas, ventiladores, compresores, transportadores, máquinas herramienta, equipos HVAC y otra maquinaria de velocidad variable.
El requisito no está determinado únicamente por la potencia del motor. La topología del variador, la impedancia del suministro, el diseño del enlace de CC, el perfil de carga y las condiciones armónicas pueden influir en la especificación.
Los dos componentes están estrechamente relacionados, pero sus posiciones de instalación son diferentes.
UnReactor de CAse conecta en un circuito de CA, comúnmente en el lado de la línea o en el lado del motor de un variador. Una versión de enlace de CC se coloca en el circuito de CC intermedio después de la rectificación.
| Artículo | Configuración del lado de CA | Configuración del enlace CC |
|---|---|---|
| Sección eléctrica | Suministro de CA o circuito de motor | Circuito CC intermedio |
| Consideración principal | Condiciones de corriente y voltaje CA. | Corriente y ondulación del enlace CC |
| Aplicación típica | Protección del variador del lado de la línea o del motor | Control de corriente del bus CC y mitigación de armónicos |
Algunos variadores utilizan un reactor de línea de CA, un componente de enlace de CC o una impedancia incorporada, según el diseño del fabricante. ABB y Schneider Electric documentan el uso de impedancia inductiva como un enfoque para gestionar la corriente armónica en sistemas de accionamiento convencionales. :contentReference[oaicite:1]{index=1}
La selección comienza con las condiciones eléctricas dentro del variador, no simplemente con la potencia nominal del motor.
La información clave normalmente incluye voltaje CC, corriente continua, corriente de sobrecarga, inductancia, frecuencia de operación, temperatura ambiente, posición de instalación, requisitos de aislamiento y espacio disponible. También se deben considerar la forma de onda de corriente esperada y el ciclo de trabajo cuando el equipo opera bajo cargas cambiantes.
El rendimiento térmico es igualmente importante. Las pérdidas del cobre, las pérdidas del núcleo, las condiciones del recinto y la temperatura ambiente influyen en la temperatura de funcionamiento del componente. Se debe considerar una refrigeración adecuada y una reducción de potencia adecuada cuando el equipo funcionará continuamente con una carga elevada.
Un sistema de propulsión puede contener varios componentes electrónicos de potencia, pero sus funciones no son intercambiables.
Generalmente se selecciona una resistencia para limitar la corriente o disipar energía. AFiltrarapunta a componentes de frecuencia no deseados o interferencias electromagnéticas según la posición y construcción de su circuito.
A Unidad de frenadotiene otra finalidad: controla la energía regenerada durante la desaceleración del motor y normalmente trabaja junto con una resistencia de frenado. El componente inductivo analizado aquí sigue siendo parte de la ruta de alimentación del enlace de CC.
Comprender estas diferencias ayuda a los ingenieros a evitar seleccionar un componente simplemente porque aparecen varios productos en el mismo gabinete de unidades.
Para un fabricante de equipos, el espacio de instalación disponible puede ser tan importante como la clasificación eléctrica. Es posible que las dimensiones de montaje, la posición de los terminales, el espacio libre de aislamiento, el método de enfriamiento, la estructura de conexión y la disposición del gabinete deban coincidir con el diseño del variador existente.
Electricidad Dufew puede evaluar estos requisitos según la aplicación real. La información técnica como voltaje CC, corriente nominal, condiciones de sobrecarga, inductancia, ciclo de funcionamiento, temperatura ambiente y dimensiones mecánicas proporciona una base útil para la selección de productos.
Esto es particularmente relevante cuando se reemplaza un componente existente o se desarrolla un gabinete de transmisión en torno a una arquitectura eléctrica específica.
Electricidad Dufewfabrica componentes eléctricos para accionamientos de motores, automatización industrial, equipos de energía renovable y sistemas de control de energía. Su gama de productos cubre aplicaciones inductivas, resistivas, de filtrado y de frenado.
Como fabricante y proveedor de China, la empresa trabaja con fabricantes de equipos OEM, distribuidores, integradores de sistemas y usuarios industriales. Se aplica una producción estandarizada y una inspección de calidad para respaldar especificaciones eléctricas y mecánicas consistentes, con certificaciones ISO y CE disponibles para productos y requisitos relevantes.
Agrega impedancia inductiva al circuito de CC de un convertidor o variador de potencia. Sus funciones principales pueden incluir limitar la ondulación de la corriente, reducir los picos de corriente y reducir la tensión de la corriente de ondulación que se ejerce sobre los condensadores del enlace de CC.
Puede contribuir a la reducción de la corriente armónica en configuraciones de accionamiento adecuadas. El resultado real depende del rectificador, la arquitectura del variador, el valor de impedancia, las condiciones de suministro y otros componentes del sistema.
No. Un reactor de línea de CA opera en la sección de CA del circuito, mientras que una versión de enlace de CC se instala después de la rectificación. Por tanto, sus condiciones eléctricas y parámetros de selección son diferentes.
No. Algunos variadores ya incluyen suficiente impedancia de enlace de CC, mientras que otros pueden usar un reactor del lado de CA u otro método de mitigación de armónicos. El requisito debe determinarse a partir del diseño del variador y las condiciones de funcionamiento.
Los detalles útiles incluyen voltaje CC, corriente nominal y de sobrecarga, inductancia requerida, condiciones de funcionamiento, temperatura ambiente, dimensiones de instalación, método de conexión y cantidad. El modelo de unidad y la aplicación también pueden ayudar a confirmar la especificación adecuada.
