El documento describe diferentes tipos de filtros que se pueden usar para reducir sobretensiones entre un variador de frecuencia (drive) y un motor eléctrico. Explica que las sobretensiones se producen debido a la reflexión de ondas en la línea de transmisión entre el drive y el motor. Luego detalla filtros en serie como reactores y filtros LC, y filtros en paralelo como terminación del motor y trampas de onda reflejada. Finalmente, compara ventajas y desventajas de cada solución.

1. Nicolás Rebolledo
Hernán Córdoba

2. Drive
DEFINICIÓN :
Dispositivo cuya función es la de controlar la velocidad y
par del motor a través de la transformación de tensión y
frecuencia fijas de la red de alimentación, en tensión y
frecuencia variables.

3. Problemáticas en Drives
Drive lejos del
Motor
Sobretensiones
Longitud De
Los Cables
Frecuencia
De La Onda
Portadora

4. Drive en conjunto Motor
Pulsos de la señal en combinación con la
impedancia en los terminales del motor
son causa de sobretensiones.
Estas sobretensiones son repetitivas y
dañan la aislación del motor.
Siendo la parte más vulnerable el inicio
de las bobinas.

5. • Considerando al cable como una línea de
transmisión y sus impedancias características.
1
• El cable, tiene parámetros distribuidos que se
pueden representar por el modelo equivalente
2
• impedancia característica
3

6.  Identificada en el año 1900 en líneas de alta tensión.
Coeficiente de reflexión:
Si Zm>>Zc se tiene ρ=1 lo que indica que lo onda de
tensión incidente se suma positivamente a la reflejada
provocando sobretensiones.

8. PARA MOTORES HASTA 460V INCLUSIVE (MOTORES WEG),
NO SE REQUIERE DEL USO DE FILTROS BAJO LAS
SIGUIENTES CONDICIONES:
₪ Rise time del inversor: tr ≥ 0,1 ms
₪ Máxima tensión pico: VPICO ≤ 3,1 VNOM
₪ Mínimo tiempo entre pulsos consecutivos: tmtep ≥ 6 ms*
₪ Máxima frecuencia de conmutación: 5kHz
₪ Máxima dv/dt (a la salida del inversor): dV/dt ≤ 5200 [V/µs]

9. • Colocar un filtro Los filtros
cuya impedancia • Mas grande:
característica sea • 1er orden • Característica
igual al de la línea • Filtro
Impedancia equivalente
• 2do orden
del paralelo entre el filtroImpedancia
Consiste
y el motor es del Motor
prácticamente la
impedancia del filtro

10. Filtros a la Salida
Se colocan un filtro a la salida del drive que
en general es un inductor en serie y un RC
en paralelo

11. Soluciones Comerciales
Entre el Motor y el Drive
• Reactor de Salida
• Output dv/dt Filter
• Sinewave Filter
• Motor Terminating
• RWT

12. Filtro 1204 Motor Terminator de Rockwell Automation
En su catálogo ofrece dos modelos que abarcan a
motores de hasta 600 V
0.5 HP 650 HP
Longitudes de cable de alimentación
Hasta 335m
Frecuencia Portadora
TFB2 hasta 2 Khz TFA1 hasta 6 Khz

13. El fabricante da una comparación en la onda tensión a la
entrada del motor obtenida sin ningún tipo de filtro, con reactores
en serie a la salida del drive y con el filtro Terminator a la entrada
del motor. Sin Filtro. Valor pico
muy grande
Con Filtro

15. REFLECTED WAVE TRAP
De ella se puede observar que el
filtro funciona para motores con
tensiones nominales que van desde
los 208 V hasta los 600 V y para
frecuencias de la onda portadora
entre 2 y 12 kHz.

16. CONEXCIONADO

17. Comparativas con y sin el filtro y con distintos niveles
de tensión.

18. dV/dT Filters

20. Formas de onda sin Filtro dV/dT
Formas de onda con Filtro dV/dT

21. Ventajas y Desventajas
VENTAJAS DESVENTAJAS
Dispositivos Series
Reactor de Linea Costos para motores de 1-10 HP Reduccion del torque y el voltaje
Deben ser diseñado de acuerdo a los HP del motor
Filtros LC Pueden utilizarse en ambientes Mayor costo para motores grandes
peligrosos Complejidad y perdidas
Dispositivos Paralelos
Motor Termination No ahí perdidas de voltaje Altas perdidas de potencia
Usos en un amplio rango de potencias Frecuencia portadora limitada
No es rentable para pequeños motores
RWT Mejor suprecion de picos
Amplio rango de motores
Costo efectivo >15 HP

22. GRACIAS