El documento habla sobre los criterios de instalación de variadores de velocidad HHP. Explica las definiciones de HHP, VHP y las protecciones tanto internas como externas a los variadores. También cubre las principales perturbaciones como armónicos y RFI, así como soluciones para mitigarlas. Finalmente, presenta una nueva oferta de armarios para variadores HHP.

1. Marc Mas
Motion&Drives
CRITERIOS DE INSTALACIÓN DE
VARIADORES DE VELOCIDAD HHP

2. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
2
Motion&Drives
Definición HHP
Protecciones BT
Principales perturbaciones y soluciones
Nueva Oferta en Armario
Contenidos
Preguntas y respuestas

3. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
3
Motion&Drives
Definición HHP
Protecciones BT
Principales perturbaciones y soluciones
Contenidos
Nueva Oferta en Armario
Preguntas y respuestas

4. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
4
Motion&Drives
HHP “High Horse Power”, ATV61 & ATV71
400V: a partir de 90Kw - ATV 1D90N4 (Talla 9)
690V: a partir de 110Kw - ATV 1C11Y (Talla 11)
HHP-S “High Horse Power” - Soluciones
Soluciones en armario montado (estándar y customizable)
Solución “Step-up, Step-down”
VHP “Very High Power” (Hasta 2,4Mw)
Opción Regenerativo (“active front-end”)
Definición HHP

5. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
5
Motion&Drives
VHP
ATV11
ATV31
ATV71 Par Ctte
Prestaciones
kW
2,2 630
15 75 800
500
90
ATV61
Bombas& Ventiladores
N4
N4
Y
Y
ATV21
HVAC
Definición HHP
HHP

6. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
6
Motion&Drives
Definición HHP
Protecciones BT
Principales perturbaciones y soluciones
Contenidos
Nueva Oferta en Armario
Preguntas y respuestas

7. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
7
Motion&Drives
Sobrecarga del motor
protección térmica por sondas PTC o relé térmico
electrónico integrado
limitación de intensidad eficaz por hardware y
software.
Cortocircuito motor o línea aguas abajo del VV
Bloqueo IGBT (en µseg) en caso de cortocircuito entre
las fases de salida.
Otras protecciones integradas
auto-protección en caso de sobrecalentamiento
Huecos de tensión en la red.
Fallo fase, sobre-tensiones red, sub-tensiones, etc..
Función “Power Removal”.
Protecciones BT
Protecciones integradas en el VV

8. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
8
Motion&Drives
Disyuntor
Aislamiento
Cortocircuito
Fallo a tierra (fallo aislamiento)
Marcha-Paro
Protecciones BT
Protecciones externas al VV
M1
Fusibles ultrarrápidos
La protección más efectiva para los elementos
electrónicos del variador
Contactor
No recomendado para trafos multipulso
No necesario para HHP
Utilización de la “Power Removal” + Preventa para
garantizar el no movimiento en el motor

9. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
9
Motion&Drives
Protecciones BT
Protección de las personas – Esquemas de conexión a tierra

10. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
10
Motion&Drives
Protecciones BT
Protección de las personas – Protección integrada en los VV
Esquemas TN
Un defecto en la salida del variador y la tierra provoca una sobre-intensidad importante
por la interconexión de las masas. BLOQUEO DE LOS IGBT.
Aislamiento galvánico con la apertura del contactor aguas arriba del variador
No asegura la protección de las personas contra los contactos indirectos
Necesario un diferencial ≥ 300mA

11. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
11
Motion&Drives
Protecciones BT
Protección de las personas – Contacto Directo
Esquemas TN y TN-S
En caso de fallo de otras medidas de protección contra los contactos o
imprudencia de los usuarios: Diferencial aguas arriba del variador.

12. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
12
Motion&Drives
Protecciones BT
Protecciones asociadas a los VV - Resumen

13. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
13
Motion&Drives
Protecciones BT
Protección diferencial – Fenómenos particulares
Corrientes de fuga de alta frecuencia
- Generadas por el PWM.
- Circulan por los cables de alimentación
Incidencias
Disparos intempestivos.
Especialmente cuando el cable variador-
motor es de gran longitud y/o las capacidades
entre fases y tierra son elevadas
Solución
Diferencial con elemento de filtrado para
detectar sólo las componentes de baja
frecuencia.

14. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
14
Motion&Drives
Protecciones BT
Corrientes de fuga al conectar
- Origen en los condensadores de los filtros RFI de los VV
- Generación de corrientes diferenciales residuales en la
conexión (de 0,5 a 3,5mA)
Incidencias
Disparos intempestivos.
Especialmente cuando hay múltiples
variadores.
Solución
Limitar el número de variadores alimentados
por un mismo diferencial.
Protección diferencial – Fenómenos particulares

15. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
15
Motion&Drives
Protecciones BT
Corriente de defecto con componente de CC
- Defectos de aislamiento sobre el bus CC
- Defectos de aislamiento sobre el circuito de disipación de
energía de frenado.
Solución
Utilización de diferenciales tipo B.
Si la alimentación es monofásica,
preferible Tipo A.
Nota: Tipos de Diferenciales según IEC 60755
Tipo AC: Para corrientes alternas sinusoidales
Tipo A: Para corrientes alternas que tienen una componente continua. Indicados para corrientes monofásicas rectificadas
Tipo B: Para las corrientes continuas. Indicados para todo tipo de corrientes y necesarios en particular para corrientes trifásicas rectificadas
Protección diferencial – Fenómenos particulares

16. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
16
Motion&Drives
Protecciones BT
Nota: Tipos de Diferenciales según IEC 60755
Tipo AC: Para corrientes alternas sinusoidales
Tipo A: Para corrientes alternas que tienen una componente continua. Indicados para corrientes monofásicas rectificadas
Tipo B: Para las corrientes continuas. Indicados para todo tipo de corrientes y necesarios en particular para corrientes trifásicas rectificadas
Protección diferencial – Resumen

17. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
17
Motion&Drives
Protecciones BT
Protección diferencial – Resumen
Escoger un modelo adecuado que incluya
Filtrado de Altas Frecuencias
Una temporización (evita los disparos a la
conexión).
Utilizar S.I.
Aumentar el umbral de disparo
Respetando los valores límite fijados para
las protecciones de personas.
Instalar un diferencial para cada variador

18. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
18
Motion&Drives
Definición HHP
Protecciones BT
Principales perturbaciones y soluciones
Contenidos
Nueva Oferta en Armario
Preguntas y respuestas

19. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
19
Motion&Drives
Principales perturbaciones = CEM
Compatibilidad Electromagnética
Perturbaciones de Alta
frecuencia = RFI
Perturbaciones de Baja
frecuencia = Armónicos
Radiadas
Conducidas
Tensión
Corriente
Principales perturbaciones y soluciones

20. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
20
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones

21. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
21
Motion&Drives
Perturbaciones Baja Frecuencia -
Armónicos
Perturbaciones Alta Frecuencia - RFI
Perturbaciones aguas abajo del Variador
Principales perturbaciones y soluciones

22. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
22
Motion&Drives
Perturbaciones Baja Frecuencia -
Armónicos
Perturbaciones Alta Frecuencia - RFI
Perturbaciones aguas abajo del Variador
Principales perturbaciones y soluciones

23. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
23
Motion&Drives
En esquema de la primera etapa del equipo observamos un puente
rectificador y una batería de condensadores
Una vez cargados, los condensadores, la corriente absorbida de la red
será la necesaria para mantenerlos cargados
El consumo será el del motor y el del propio equipo.
Será irregular y no senoidal
Tensión en el
Bus CC
Corriente en
los
condensadores
del bus CC
Tensión de
alimentación
I
Z
E
V ⋅
−
=
Cómo se producen los Armónicos
Ejemplorectificadormonofásico :
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos

24. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
24
Motion&Drives
Corriente total de distorsión armónica (THDI)
– THDI = Magnitud armónica comparada con la
fundamental.
Los Armónicos se miden con un analizador de
espectro o calculados.
¿Cómo se miden los armónicos?
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
1
2
2
4
2
3
2
2 ..
I
I
I
I
I
THDI n
+
+
+
=
Ej. Variador trifásico
con inductancia CC

25. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
25
Motion&Drives
El factor de potencia depende
de la THD
El Cos ϕ de un variador es
cercano a 1 pero el factor de
potencia es peor debido a la
THD
2
1 THDi
Cos
D
+
=
ϕ
D
UI
P *
3
=
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
La corriente de línea efectiva (RMS)
depende de la THD
Irms Total = 110 A
Irms Fundamental de entrada: 100 A
2
2
3
2
2
2
1 .. n
RMS I
I
I
I
I +
+
+
=
THDI = 48%
Cuanto más alta es la distorsión mayor es
la corriente absorbida

26. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
26
Motion&Drives
La corriente distorsionada genera distorsión en la tensión
Los armónicos de tensión son proporcionales a las corrientes armónicas
hn
hn
hn I
Z
U ⋅
=
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Armónicos en Tensión
Para cada índice armónico se aplica la ley de Ohm
Cuanto mayor es la impedancia de la alimentación mayores son los armónicos en
tensión (THDu).

27. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
27
Motion&Drives
En la red de alimentación
Incremento de la Corriente RMS
– Sobrecarga del trafo, cableado, componentes, ...
Distorsión de la alimentación general
– Perturbaciones en equipos sensibles
Frecuencias armónicas
– Riesgo de resonancia con las baterías de
condensadores
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Principales problemas generados por los
Armónicos
En el Variador de Velocidad :
Mayor corriente RMS y rizado
- Sobrecarga del puente rectificador y de los
condensadores del variador.

28. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
28
Motion&Drives
IEC/EN 61800-3
Normativa Internacional para variadores de velocidad
Hace referencia a la IEC 61000-3-2 , informe técnico IEC 61000-
3-4 y IEC 61000-3-12
IEEE 519
Prácticas recomendadas y requerimientos para el control de los
armónicos en sistemas de potencia eléctrica
Guía de utilización.
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
La Normativa

29. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
29
Motion&Drives
Aunque la norma no plantea requerimientos específicos para
equipos HHP, se recomienda medidas para mitigar los efectos
ocasionados por los armónicos.
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
IEC/EN61800-3 para HHP (I > 75A)
VV I linea Norma THDI Rsce Standard THDI Rsce
<= 16A IEC 61000-3-12 <=48% >=120 IEC 61000-3-2 <5% NS SIN REQUERIMIENTO
16A< I <= 75A IEC 61000-3-12 <=48% >=120 IEC 61000-3-12 <=48% >=120 SIN REQUERIMIENTO
>=75A IEC 61000-3-4 <=48% >=350 IEC 61000-3-4 <=48% >=350 SIN REQUERIMIENTO
Residencial
Conexión directa a la red pública
Industrial
Trafo MT/BT
Requerimienteos THDI según la norma IEC
Equipamiento Profesional Equipamiento No profesional

30. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
30
Motion&Drives
IEEE 519 Prácticas recomendadas y requerimientos para el control de
los armónicos en Sistemas Eléctricos de Potencia
La Norma no da limites para equipos individuales pero si para clientes
individuales.
La filosofía es limitar la inyección armónica para clientes individuales
para no causar distorsión en la tensión inaceptable.
IEEE 519
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos

31. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
31
Motion&Drives
ClasificaciónSistemasBTylímitesdedistorsión
Aplicaciones
especiales1
Sistemas
Generales
Sistemas
dedicados2
THD(tensión) 3% 5% 10%
1 Inlcuyehospitalesyaeropuertos
2 Unsistemaddedicadoesexclusivamentededicadoaconvertidores decarga.
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
IEEE 519

32. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
32
Motion&Drives
Límites de distorsión en corriente IEEE519 -1992
Máxima distorsión armónica en %
Rango Armónico
ISC/IL <11 11≤h<17 17≤h<23 23≤h<35 35≤h THD (I)
<20* 4.0 2.0 1.5 0.6 0.3 5.0
20<50 7.0 3.5 2.5 1.0 0.5 8.0
50<100 10.0 4.5 4.0 1.5 0.7 12.0
100<1000 12.0 5.5 5.0 2.0 1.0 15.0
>1000 15.0 7.0 6.0 2.5 1.4 20.0
Donde:
ISC = Máxima corriente de cortocircuito en el punto de conexión común (PCC).
IL = Máxima corriente de la instalación (fundamental) en el PCC.
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
IEEE 519

33. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
33
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Los armónicos y los transformadores
Los trafos deben ser sobredimensionados para tener en cuenta las
corrientes armónicas que generan pérdidas especiales suplementarias.
Según UNE 21.538 para trafos secos y
UNE 21.428 para trafos de aceite THDI
total en el secundario del trafo deben
ser inferiores al 5%.

34. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
34
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Los armónicos y los transformadores
La solución de sobredimensionar el trafo solo puede ser contemplada
cuando es conocida la polución armónica y transmitida al fabricante antes del
estudio del trafo.
La norma UTE C15-112 suministra un factor de desclasificación en función
de las corrientes armónicas:
2
6
,
1
1
,
0
1
1
n
h
n
k
⋅
⋅
+
=

35. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
35
Motion&Drives
Punto Común de Conexión "PCC" y ratio de cortocircuito "Rsce"
En una instalación, el PCC se define como el punto de conexión entere
las cargas no lineales y las lineales.
En la norma los límites de la THD están tabulados en función del Rsce
en el PCC
PCC
Rsce es la imagen de la
impedancia de la
alimentación.
Rsce también da
información sobre el
ratio entre la medida del
trafo respecto / la carga
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Los armónicos y los transformadores

36. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
36
Motion&Drives
Principales factores de influencia sobre la THD en el PCC
en el PPC1 THDU
Corriente de
cortorcircuito de la
alimentación
en el PCC2 THDI THDU
Dimensión Trafo (Rsce)
Distancia de cable
Cargas lineales/VV kVA
Impedancia VV
Pulsos VV
Carga Motor
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Potencia Nominal
(impedancia)
Alimentación
general
Trafo
Motor
Distancia
Cable
Technología
del VV
% carga
Motor
Cargas
Lineales
PCC2
Corriente de
cortocircuito
PCC1
VV
Los armónicos y los transformadores
(*) Norma IEEE 519

37. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
37
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Soluciones para reducir los armónicos
Inductancia CA o CC (THDI<48%)
Transformador de aislamiento (alimentación dedicada)
Alimentación 12, ó 18 pulsos (THDI<5-10%)
Filtros pasivos (THDI<5-16%)
Filtros activos (ACUSINE; SEPD)
Equipos regenerativos (THDI<5%)

38. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
38
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Inductancia CA ó CC
Solución a nivel de Variador
En términos de armónicos, el resultado es aparentemente equivalente.
La inductancia en el bus CC es sensiblemente más pequeña y la caída
de tensión es menor.
Una inductancia CA protege el puente rectificador de entrada del
variador.

39. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
39
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Inductancia CA ó CC
Ventajas
La solución más eficiente por coste
(0-20% del coste del variador)
Reduce la Irms de linea próxima
al nivel de la I motor
Reduce la THDI alrededor del 50-
30% lo que es suficiente para la
mayoría de los casos
Las inductancias de línea protegen
la entrada del variador, limitan los
picos de tensión y la corriente de
cortocircuito.
Bajo riesgo de resonancia con
otros filtros
Inconvenientes
Voluminosa y pesada
Diseñada para carga nominal
para obtener una impedancia
efectiva. Poco efectiva a baja
carga y condiciones de
sobrecarga.
La caída de tensión puede
afectar en caso de condiciones de
alimentación bajas. Peores
prestaciones de par a bajas
vueltas

40. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
40
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Filtros Pasivos
Cuando la inductancia no es suficiente y se
desea una THDI baja 16%, 13%, 10%, 8%, 5%
Ventajas
Protege la entrada del variador,
limita los picos de tensión y la
corriente de cortocircuito.
Baja caída de tensión
Alta eficiencia 99%
Fiable
Buena CEM
Inconvenientes
Voluminoso y pesado
Caro (50-80% del coste del
variador)
Diseñado para carga nominal
para obtener una impedancia
efectiva. Poco efectivo a baja
carga y condiciones de
sobrecarga.
Riesgo de resonancia con otros
filtros o batería de
condensadores

41. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
41
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Alimentación 12 ó 18 pulsos
Delta
Star
Rectificador
6p
Rectificador
6p
M
Inversor
Doble rectificador (12p): Desfase de 30°reducción hasta el índice H7
Triple rectificador (18p): Desfase de 20º, reducción hasta el H13
+L

42. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
42
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Alimentación 12 ó 18 pulsos
ONDA 6 PULSOS + INDUCTANCIA
THDI = 30,1 %
THDv = 8,1 %
ONDA 12 PULSOS
THDI = 6,25 %
THDv = 5,2 %
ONDA 18 PULSOS
THDI = 2,5 %
THDv = 2,9 %

43. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
43
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Alimentación 12 ó 18 pulsos
Ventajas
Elimina hasta h7,(12p), ó H13(18p)
Reduce la THDi hasta
10-15%(12p), 5-3%(18p)
12p + L, 18p cumplen con la IEEE519
Supresión de tensiones de línea
transitorias
Buena CEM
Eficiente independiente de la carga
Inconvenientes
Muy voluminoso y pesado
Caro (100% del coste del VV)
Necesidad 2 o 3 rectificadores
Necesidad de un trafo específico
Interesante para HHP (>200kW)
Delta
Star
Rectificador
6p
Rectificador
6p
M
Inversor

44. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
44
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Filtros Activos
La solución más eficiente es el filtrado activo
Su coste está justificado cuando se requiere THDi < 5%
Principalmente existen 2 tipos :
Rectificador “Active front end”
Filtro activo antiarmónico

45. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
45
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Filtros Activos
Equipo regenerativo
Puente rectificador activo (IGBT) en vez de diodos.
El rectificador es controlado para absorber una corriente senoidal (THDI <5%)
Reversible cuando el VV actua como generador
+L
Tipo de
Alimentación
Rectificador
6 pulsos
+ L
Rectificador
12 pulsos
Puente
IGBT
% THDI % THDv
RSC=20
% THDv
RSC=100
Forma de Onda
Corriente
Distorsión en % de valores RMS

46. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
46
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Ventajas
Casi una alimentación sinusoidal
(THD<5%)
Reversible, permite la devolución
de energía a la red
Puede integrarlo el variador
Inconvenientes
Muy caro si no se necesita
regeneración (150% del coste del
variador)
Mala CEM (el chopeado genera
perturbación)
Fiabilidad (IGBT, más
componentes
Filtros Activos
Equipo regenerativo

47. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
47
Motion&Drives
Principales perturbaciones y soluciones - Armónicos
Soluciones para reducir los armónicos - Resumen
Ninguna
Inductancia
3%-5%
Filtro
Passivo
12-18
Pulsos
Equipo
Regenerati
THDI >80% <48% <5%-16% <5%-10% <5%
Cumplimento IEEE519 no Estudio sí sí (18p) sí
Cumplimiento IEC 61000 3-12 no sí sí sí sí
Cumplimiento IEC 61000 3-2 no no no no sí
Caída de tensión no sí no no no
Factor de potencia <0,8 0.75-0.95 0.75-1 0.90-0.99 0.8-1
Influencia de la carga en el THD no yes yes no no
Eficiencia 100% 97% 98% 96% 96%
Fiabilidad Alta Alta Buena Media Media
CEM Pobre Buena Buena Buena Pobre
Influencia sobre otros VV no débil no no no
Riesgo de resonancia no débil sí no no
Coste Muy bueno bueno <100kW >200kW Si regeneración
Ratio de coste 100% 110%-120% 150%-200% 200%-250% 250%
Ratio dimensiones 100% 120% 200% 350% 150%-200%
Oferta =S= HHP No procede
Toda la gama
de serie
Accesorio std
ó ATVCBL
ATVCBL ATVCBL
Tipo de Solución

48. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
48
Motion&Drives
Perturbaciones Baja Frecuencia - Armónicos
Perturbaciones Alta Frecuencia - RFI
Perturbaciones aguas abajo del Variador
Principales perturbaciones y soluciones

49. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
49
Motion&Drives
Son ocasionadas principalmente por el “chopeado”
del voltaje de salida con altos dV/dt (PWM).
--> circulación de corrientes de fuga
--> generación de ondas electromagnéticas de HF.
Las corrientes de fuga son conducidas desde la
salida hasta la línea a través de los cables y la
capacitancia del motor, generando perturbaciones
HF hasta 30 MHz.
Las ondas electromagnéticas de HF son emitidas al
ambiente, generando perturbaciones radiadas de
hasta 1GHz
Principales perturbaciones y soluciones - RFI
¿Qué ocasiona los RFI?

50. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
50
Motion&Drives
RESPETO A LAS NORMAS DE CABLEADO
FILTROS RFI (perturbaciones conducidas y por consiguiente
las radiadas)
La elección del filtro depende del nivel requerido por la norma, y
de la longitud y tipo del cable motor.
Las perturbaciones pueden atenuarse si se tiene en cuenta la
CEM en el diseño (ej. Planos internos de masa) .
Las perturbaciones radiadas se minimizan utilizando
conducciones metálicas o cables apantallados.
Grandes distancias de cable, inductancias motor y filtros
sinusoidales.
Filtro
RFI
Filtro de
Salida
Principales perturbaciones y soluciones - RFI
Soluciones para reducir los RFI

51. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
51
Motion&Drives
Ambiente 1
« residencial »
Ambiente 2
« Industrial»
Categoría 2
EN55011 Clase A grupo 1
Instalado y puesto en marcha por un profesional
C2
Categoría 1
EN 55011 Clase B grupo 1
C1
Categoría 4
SIN REQUERIMIENTOS
> 400 A ó > 1000 V o sistemas complejos
PLAN CEM
C4
Categoría 3
EN 55011 Clase A grupo 2
U < 1000V I<100A
U < 1000V I>100A
Puesta en marcha por un profesional
C3
Principales perturbaciones y soluciones - RFI
RFI: IEC/EN 61800-3 edición 2

52. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
52
Motion&Drives
Las emisiones de HF no son críticas para los HHP por:
Los límites para > 100A (~ 55 kW) son C3-2
Los límites para > 400A (~ 200 kW) no están
especificados, aunque debe prepararse un plan CEM de
la instalación
No obstante, toda la gama ATV71/61 HHP cumple con
C3 de base (conducidas & radiadas)!
Principales perturbaciones y soluciones - RFI
RFI en HHP

53. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
53
Motion&Drives
Perturbaciones Baja Frecuencia - Armónicos
Perturbaciones Alta Frecuencia - RFI
Perturbaciones aguas abajo del Variador
Principales perturbaciones y soluciones

54. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
54
Motion&Drives
¿Porqué las perturbaciones aguas abajo del variador?
Perturbaciones aguas abajo del Variador
ATV M
RFI

55. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
55
Motion&Drives
Corrientes parásitas
Mantener los límites CEM
Disipaciones de calor en la inductancia motor
Picos de tensión en los terminales del motor
Perturbaciones aguas abajo del Variador
Factores que limitan la distancia de cable

56. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
56
Motion&Drives
Filtro motor ≈ inductancia motor.
La solución más eficiente para proteger el motor
Permiten aumentar la distancia de cable.
Reducen los dv/dt
Reducen los picos de tensión
Perturbaciones aguas abajo del Variador
Inductancias motor
Alimentación dv/dt Picos de V
400V < 500 V/ s < 1000V
500V < 750 V/ s < 1300V
690V < 1000 V/ s < 1600V

57. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
57
Motion&Drives
Del 5 al 15% del precio de un filtro sinusoidal
Reducidas dimensiones
Mejor limitación de tensión respecto a tierra
Menor caída de tensión
El filtro sinusoidal solo permite la ley U/f y baja dinámica
Perturbaciones aguas abajo del Variador
Inductancias vs filtros sinusoidales

58. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
58
Motion&Drives
50 100 150 250 300
200 400 500 600 m
0
400V
Apantallado
Sin pantalla
690V
Apantallado
Sin pantalla
Inductancia Motor 2 x Inductancia Motor
Función software
Soluciones para HHP
Perturbaciones aguas abajo del Variador

59. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
59
Motion&Drives
Corrientes parásitas o de fuga
Afectadas principalmente por:
Desequilibrio en la alimentación
La tasa total de distorsión armónica - THDu
Tolerancia de los condensadores (filtros RFI)
Longitud del cable
Tipo de cable (apantallado o no apantallado)
Instalación: malla conectada en un lado o en los dos (variador, motor)
Frecuencia de salida
Frecuencia de chopeado (portadora)
Las corrientes parásitas de los filtros integrados representan pocos mA
Las corrientes parásitas en funcionamiento pueden llegar varios 100mA
Perturbaciones aguas abajo del Variador
A
T
V
M
R
F
I

60. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
60
Motion&Drives
Corrientes parásitas en los rodamientos del motor
Críticas para potencias > 100 kW
Problemas a los pocos meses de la instalación (Vibraciones, ruidos)
Estrías en los rodamientos y elementos de rodaje grises o mate
Perturbaciones aguas abajo del Variador
ATV
Carga
Ib
IbFC

61. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
61
Motion&Drives
Soluciones:
Utilizar motores con rodamientos aislados
Reducir las corrientes de fuga
Reducir los dV/dt con inductancias motor
Reducir la frecuencia de corte (1-3Khz)
Mejorar las conexiones a tierra
Optimizar las conexiones a tierra de AF entre el
variador-motor-reductor-maquina
El motor no debe tener mejor tierra que la carga
Perturbaciones aguas abajo del Variador
Dv/dt µs
kV
Clase Motor
Corrientes parásitas en los rodamientos del motor

62. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
62
Motion&Drives
Definición HHP
Protecciones BT
Principales perturbaciones y soluciones
Contenidos
Nueva Oferta en Armario
Preguntas y respuestas

63. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
63
Motion&Drives
Potencias desde 75/90kW a 630/800kW
Tensiones 400/500/690V
Grado de protección IP23 e IP54
Circuito de ventilación común o separado
Posibilidad de añadir opciones
Nueva oferta en armario
Oferta estándar 2008

64. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
64
Motion&Drives
Atenuación RFI
FILTRO CEM
INTEGRADO
Armónicos y protección
para redes perturbadas
Dv/dt y sobre-
tensiones motor
Protección Térmica
Relé Electrónico Integrado
sondas PTC, PT100
Protección Magnética
Fusibles ultrarrápidos,
disyuntor
Interruptor seccionador,
bornas motor, panel carril
DIN y consola puerta de
armario.
... y + opciones
configurables de base
Nueva oferta en armario
Oferta estándar 2008

65. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
65
Motion&Drives
Opciones Variador
− Cartas de comunicación ATV61/71
− Cartas ampliación E/S
− Cartas para retorno de velocidad
− Unidades de frenado
Opciones Alimentación
− Interruptor principal en puerta de armario
− Disyuntor
− Contactor principal
Oferta estándar 2008 - Opciones
Nueva oferta en armario

66. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
66
Motion&Drives
Opciones Motor
− Inductancia motor (filtros dv/dt)
− Filtro sinusoidal
− Relé PTC ó Pt100
− Control temperatura motor
− Control ventilador motor
Oferta estándar 2008 - Opciones
Nueva oferta en armario

67. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
67
Motion&Drives
Opciones armario
− Seta de emergencia
− Transductores de medida
− Indicadores de tensión e intensidad de entrada
− Bornas personalizadas
− Selector Local/Remoto
− Relé libre de potencial
− Calefacción armario
− Zócalo
− Fuente de Alimentación 230V
− Aire acondicionado
− Entrada cable por la parte superior.
Nueva oferta en armario
Oferta estándar 2008 - Opciones

68. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
68
Motion&Drives
Personalización del acabado del armario
Circuito de by-pass
– Arranque directo
– Arranque estrella/triangulo
– Arrancador
Distintas opciones de refrigeración
– Intercambiador agua/agua, agua/aire, aire/aire
– Intercambiador agua/aire
– Acoplamiento de variadores refrigerados por
agua.
Nueva oferta en armario
Oferta ATVCBL – Armario personalizado

69. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
69
Motion&Drives
Sistema regenerativo (Rectificador
inteligente)
Acoplamiento de diversos variadores bus
CC
Integración PLC
Supervisión motores mediante módulos
sondas motor.
Multimotor
Soluciones 6-p, 12-p, 18-p y 24-p
Etc...
Nueva oferta en armario
Oferta ATVCBL – Armario personalizado

70. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
70
Motion&Drives
90 kW hasta 2400 kW
ATV61
Par
Variable
ATV71
Par Ctte
480V
690(500)V
480V
690(500)V
Variadores HHP 500 kW
Variadores HHP hasta 630 kW
Variadores HHP hasta 630 kW
Variadores HHP hasta 800 kW
Armarios HHP <800 kW
Armarios HHP <630 kW
Armarios HHP <630 kW
Armarios HHP <500 kW
VHP hasta 2400(1800) kW
VHP hasta 1400kW
VHP hasta 2000(1500) kW
VHP hasta 1300 kW
Oferta VHP “Very High Power”
Nueva oferta en armario

71. Jornada HHP
Marc Mas
jueves, 26 de junio de 2008
71
Motion&Drives
Definición HHP
Protecciones BT
Principales perturbaciones y soluciones
Contenidos
Nueva Oferta en Armario
Preguntas y respuestas