Por qué debería usar un reactor de línea

¿Utiliza actualmente una unidad de frecuencia variable (VFD) con su sistema de motor? Si es así, es posible que no esté al tanto de los daños que las unidades VFD y otros tipos de dispositivos de control de motor tienen en su motor en funcionamiento. Estos incluyen corrientes eléctricas y armónicos. ¿Entonces, cuál es la solución? Un componente económico y compacto llamado reactor de línea.

Los reactores de línea son dispositivos electromagnéticos que se utilizan como inductores para proteger los variadores de frecuencia (VFD) y otros dispositivos de perturbaciones eléctricas como como picos de tensión, sobretensiones y transitorios. Los reactores de línea pueden limitar el flujo de corriente y los armónicos dañinos del variador.

Los armónicos son distorsiones de corriente que ocurren como resultado de la ejecución de cargas no lineales, como VFD, junto con su máquina. Se aplican cargas no lineales a los motores de las máquinas para reducir los costos de energía y mejorar el suministro de energía. Sin embargo, estas cargas crean distorsiones armónicas ya que producen corrientes no sinusoidales cuando están en funcionamiento. Si experimenta picos de voltaje, sobrecalentamiento del equipo o fallas frecuentes de la máquina, lo más probable es que experimente una distorsión armónica. Los reactores de línea reducen los picos de corriente y los armónicos redondeando las longitudes de onda.

La mayoría de las fallas del motor de la máquina se deben a perturbaciones eléctricas que ocurren con el tiempo, y aunque los variadores de frecuencia aumentan la eficiencia de la máquina, son muy sensibles a los picos y transitorios de voltaje.

Funciones del reactor:línea frente a carga 

Ahora que comprende cómo funcionan los reactores de línea, tiene dos opciones al elegir un reactor para su sistema. Los reactores se pueden instalar en dos ubicaciones diferentes dentro de su sistema y pueden funcionar como reactores de línea o de carga. Se instala un reactor de línea, también llamado reactor de entrada, entre el VFD y la fuente de alimentación para proteger el variador. Se instala un reactor de carga, también conocido como reactor de salida, entre el VFD y el motor para proteger el motor de la máquina.

Reactancias de línea 

Los reactores de línea se colocan en el lado de distribución de energía de la línea de suministro del variador. Los reactores de línea ayudan a estabilizar las corrientes eléctricas cuando se utilizan VFD y otros dispositivos. Además, los reactores de línea ayudan a reducir los transitorios y armónicos que son perjudiciales para la vida útil del variador con el tiempo. Estos reactores funcionan como una impedancia entre la fuente de alimentación y el VFD y, como resultado, ralentizan los armónicos y las perturbaciones, como picos y sobretensiones. Pueden proteger su VFD y prolongar su vida útil en el proceso.

Las perturbaciones de línea y los armónicos son comunes en muchos tipos de maquinaria de servicio pesado y en máquinas donde la energía se enciende y apaga constantemente. Tomemos, por ejemplo, cuando se descarga un inodoro mientras la ducha está abierta al mismo tiempo. Las cargas pesadas constantes como estas con cambios rápidos pueden causar interrupciones en el circuito. Con un reactor de línea instalado, esto puede eliminar estos picos de tensión y reducir los circuitos que se disparan.

Los reactores de línea deben usarse cuando:   

• El lado de la línea es propenso a sobretensiones, transitorios y armónicos 
• Si se utilizan dispositivos VFD en el circuito
• La distorsión de corriente armónica total (THID) supera el 5 %  
• Encender equipos pesados ​​o máquinas que soportan cargas pesadas 

Reactores de carga 

Los reactores de carga se utilizan en el lado del motor de la carga del variador. Protegen el motor actuando como amortiguador cuando hay una gran distancia entre el motor y el VFD. Como el variador genera ruidos de alta frecuencia cuando se enciende inicialmente, provoca picos de voltaje. Los reactores de carga pueden filtrar el ruido causado por el motor y mitigar el ruido amplificado a través de cables de gran longitud. Se recomienda el uso de reactores de carga solo si el cableado del motor está separado por más de 100 pies.

Para distancias extremas, deben usarse filtros DV/DT. Los filtros DV/DT también ayudan a proteger su motor al reducir los picos de voltaje de los dispositivos VFD. Su diferencia con los reactores de carga radica en su capacidad para tener un mayor rango de protección. Se aplican comúnmente en sistemas como cintas transportadoras, líneas de producción y muchas otras máquinas/equipos con longitudes de cable largas. Consulte a su técnico especializado ya que se deben tener en cuenta otros componentes electrónicos dentro de su sistema al elegir reactores o filtros para su circuito.

 Los reactores de carga deben usarse cuando:

• El cableado del motor está a más de 100 pies de distancia
• La máquina experimenta picos de voltaje que ocurren como resultado de estar constantemente encendiéndola y apagándola 
• El lado del motor de la unidad necesita protección cuando se usa un dispositivo VFD  

Impedancias del reactor:3 % o 5 %  

Entonces, ¿cómo elige un reactor para satisfacer las necesidades de su motor y VFD? Los reactores de línea se denotan por la impedancia (% de impedancia de la carga Z o el porcentaje de resistencia efectiva de un circuito eléctrico), voltaje y corriente. La impedancia de un reactor de línea está determinada por la corriente consumida por el VFD. El porcentaje de impedancia del reactor de línea es el mismo porcentaje de la impedancia de accionamiento dado a plena carga. Es importante tener esto en cuenta ya que los reactores de línea se aplican en porcentajes a la carga actual del dispositivo en funcionamiento. La clasificación actual se presenta como la corriente requerida por la carga medida en amperios.

Los reactores de línea se usan comúnmente con una impedancia del 3% o 5%, lo que significa que se aplicará un porcentaje de impedancia del reactor de línea a la corriente nominal del dispositivo. Por ejemplo, cuanto mayor es la corriente que fluye a través del reactor, mayor es el porcentaje de impedancia que se aplica. Lo mismo se afirma cuando el flujo de corriente se reduce, también lo hace el porcentaje de impedancia.

Las impedancias del tres por ciento son las más utilizadas, ya que mejoran el factor de potencia de entrada real y reducen los armónicos y otras perturbaciones entre los variadores. Se utilizan para reducir los transitorios y evitar que se disparen los circuitos. El cinco por ciento ofrece los mismos beneficios que los reactores al 3%, pero se utilizan con casos extremos de armónicos.

El uso de una impedancia del 10% puede ofrecer una mejor protección del motor cuando el motor está alejado del VFD. Se deben usar impedancias más altas de acuerdo con los estándares IEEE 519 para reducir el ruido y la temperatura de funcionamiento del motor. Es importante tener en cuenta las impedancias para no sobredimensionar el reactor de línea para la carga de la aplicación.

Notas adicionales :IEEE 519 restringe la distorsión armónica total (THD) superior al 5%. Los porcentajes de impedancia, como el 3 % y el 5 %, se utilizan por igual para minimizar los transitorios de la línea de alimentación.

¿Por qué son importantes los reactores de línea?

Los reactores de línea son altamente recomendados por muchos ingenieros y, en comparación con el precio de su motor, son económicos y fáciles de instalar. Los reactores de línea no solo protegen su VFD, sino que también protegen su motor de perturbaciones como transitorios, picos de voltaje y sobretensiones. Los reactores de línea también ayudan a reducir los armónicos que arruinan su motor y VFD con el tiempo. Los reactores de línea se pueden instalar en una sola instalación para múltiples dispositivos.

Por qué debería usar un reactor de línea:    

• Reduce los armónicos y mantiene los niveles de emisión y armónicos locales dentro de los estándares 
• Reduce los disparos del variador durante la conmutación del condensador  
• Reduce la profundidad de las muescas de voltaje que se encuentran en SCR 
• Protege condensadores de bus de CC y diodos frontales 
• Se recomiendan los reactores de línea cuando se utiliza un dispositivo VFD 

Dada la cantidad costosa de comprar nuevos VFD y motores, los reactores de línea brindan una solución económica para mantener su sistema seguro y en funcionamiento a largo plazo de su negocio. Los reactores de línea/reactores de carga son una pequeña inversión que puede ser extremadamente eficaz contra los armónicos y las perturbaciones dañinas que producen los dispositivos electrónicos. Trimantec ofrece una gama de reactores de línea con impedancias del 3 %, 5 % y 10 % que pueden adaptarse a los requisitos de su dispositivo. Si no está seguro de cuál es el adecuado para su aplicación, comuníquese con uno de nuestros representantes de ventas para que podamos guiarlo a través del proceso.