Métodos de protección contra fenómenos eléctricos para el variador de frecuencia y motor trifásico

Abstract

Las industrias están usando cada vez más las maquinas eléctricas como lo es el motor trifásico para realizar sus procesos de producción, pero debido a que la velocidad de este tiene un valor determinado por la frecuencia la cual, en el caso de la señal trifásica de la red posee un valor fijo provocará que la velocidad del motor también lo sea, por lo tanto es necesario la implementación de variadores de frecuencia los cuales permiten simular una señal senoidal mediante pulsos PWM la cual resulta muy parecida a la señal de la red y que puede ser manipulada para que cambie su frecuencia. Pero el variador de frecuencia no solo se limitan a controlar la velocidad del motor, si no que cuenta con otras funciones tales como permitir programar el tiempo en el que la frecuencia llegará a un valor determinado para que así el motor no parta de forma brusca y dañe la carga a la cual está conectado y también, en algunos casos, el poder conectarse a PLC o lazos PID para un mayor control del proceso. A pesar de los útiles que son los variadores de frecuencia estos presentan una serie de inconvenientes como por ejemplo verse afectados por los fenómenos eléctricos existentes en la red como los armónicos y transientes, esto debido a que su funcionamiento depende de dispositivos y componentes electrónicos los cuales pueden destruirse ante cualquiera de estos fenómenos lo que derivaría a que el variador deje de funcionar y por lo tanto el proceso en el cual se está utilizando se deba detener llevando a la industria a perdidas de producción, otro de los inconvenientes es que las señales de salida que entregan estos al no ser senoidales puras pueden ocasionar problemas al motor, uno de estos problemas es la creación de capacitancias parasitas dentro de este ya que estas señales no estarán siempre en fase creando así voltajes de modo común. Por lo tanto, en el presente trabajo se hace un estudio de los diversos problemas que presentan los variadores de frecuencia y se busca solucionarlos mediante diversos tipos de filtros para cada uno estos problemas y así no perjudicar los procesos industriales ni generar mayores costos a largo plazo.