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¿Qué es el voltaje de modo-común?

Los inversores VFD suministran voltaje tri-fásico al motor. Los voltajes de modo-común son acoplados al rotor a través de capacitancias parasitarias entre el devanado del estator y el motor. Este voltaje de alta-frecuencia puede resultar en excesivas corrientes de modo-común. La presencia de capacitancias de fuga entre el motor y el suelo puede permitir que la corriente fluya a tierra, pasando a través del rotor, eje y cojinetes y luego llegando al escudo protector del suelo.

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Los cables a tierra pueden reslover muchos problemas asociados con corrientes de fuga viajando a traves de motores. De todos modos, se les debe proveer del cuidado apropiado. (Imágenes del artículo cortesia de WEG Electric Corp).

Las frecuencias altas de conmutación en los accionadores mas recientes tienden a incrementar los voltajes y corrientes de modo-común.

En un típico motor de cojinetes-engrasados, los cojinetes soportan al rotor con una fina película de grasa entre las bolas y el anillo exterior. El rotor y el anillo exterior del cojinete que da a tierra en teoria no deberían tener contracto a una velocidad de opreación. Este, en realidad, no es el caso. Un imbalance residual y un operar fuera-de-diseño resulta en una vibración elevada que descompone la grasa. La corriente de descarga, entonces ,fluye a traves de los cojinetes.

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Los rodillos en un cojinete de cerámico son efectivos aislantes electricos.

El componente de descarga capacitiva es la corriente que circula en todo momento que la película de grasa momentaneamente se degrada. El componente de conducción es otra corriente inducida por un anillo de flujo en el yugo del estator. Esta corriente circula permanentemente a traves de la esperia conductora característica comprimiendo el eje, blindaje protector y caracasa/marco. Ambas descargas electricas usan las canalizaciones y erosionan los elementos rodantes de los cojinetes.

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 A pesar de ser un aislante confiable, un cojinete recubierto podria no detener corrientes de fuga si el recubrimiento esta rayado o dañado.

Corrientes de fuga y su camino

Las corrientes de fuga son generalmente vistas en motores grandes – por encima de 444T – y en deficientes sistemas a tierra. A traves de estos ultimos se han observado en todos los tamaños de motores y aplicaciones. La corriente posee varias opciones cuando viaja a tierra, ya sea a traves de los cojinetes del motor o los cojinetes de otro equipo. Esto significa que el motor no siempre falla.

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(abertura)

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Las corrientes de descarga erosionan los cojinetes con el tiempo, lo que conlleva a surcos o aberturas.

Algunos ejemplos de los caminos que las corrientes pueden tomar son:

  • Corrientes capacitivas de estator-a-marco como resultado de altas frecuencias causada por conmutación. La solución apropiada es incorporar un cable VFD y correas a tierra de baja-impedancia. 
  • Corrientes capacitivas de estator-a-rotor son creadas en el rotor. Las corrientes buscan un camino de regreso a los VFD, y los equipos accionados (por ejemplo, la bomba) o los cojinetes del motor ofrecen la menor resistencia. Instalando un cepillo de eje a tierra provee de un camino de baja-impedancia de regreso al VFD.
  • Corrientes circulantes del motor son creadas por asimetría en el campo magnético axialmente a lo largo del rotor del motor. Los cojinetes de lado-accionador opuesto y cepillos de eje a tierra de lado-accionador opuesto, ambos aisaldos, minimizan el riesgo de que estas corrientes se formen, como lo hacen el camino de baja-impedancia al VFD. Cojinetes de lado-accionador opuesto aislados son generalmente recomendados  para motores de 150 caballos de fuerza (447T o mas grande).  Algunos usuarios finales requieren cojinetes aislados en todos los sistemas VFD, incluso en aquellas aplicaciones de menores caballos de fuerza.

 

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Dirigir la corriente a tierra incluye dos procesos: conectar el motor a la placa base principal y conectar la placa base a tierra. 

 

  • Carcasas aisladas colocan una capa de aislante entre los cojinetes de la carcasa, el acceso y el resto de la campana del extremo. 
  • Cojinetes de ceramico usan acero estándar dentro y fuera de los anillos. Los elementos rodantes estan hechos de nitruro de silicio, proveyendo excelentes propiedades aislantes.
  • Cojinetes Recubiertos consisten de un anillo interior y exterior, plasma-pulverizado con una recubierta de oxido de aluminio y luego un sellado-de-resina. Si se encuentra rayado o dañado, puede que el cojinete no proteja al motor de corrientes de fuga. 

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Instalar un cepillo de eje a tierra provee de un camino de regreso de baja-impedancia al VFD.

Conectar a tierra

 

Dirigir la corriente a tierra incluye dos procesos:  conectar el motor a la placa base principal y conectar la placa base al suelo.

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Las correas a tierra de baja-impedancia son una solución para las corrientes capacitivas de estator-a-marco, adicionalmente a los cables VFD.

 

El no poder limpiar apropiadamente los pies del motor es un error común en la instalación del motor. Durante el proceso de manufactura, un exceso de rocio a menudo se junta  en el fondo de los pies del motor . Estos deben ser limpiados y deben estar libres de pintura, grasa y escombros.

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Las carcasas de cojinetes aislados colocan una capa de aislante entre los cojinetes de las carcasas, el acceso y el resto de la campana del extremo.

Conectar los pies del motor a tierra proveera de un camino a tierra de baja-impedancia, donde la correa a tierra sera instalada a metal puro.  Luego, los operadores deberian asegurarse de que haya un sólido y verdadero suelo. La metodologia del suelo depende de los codigos electricos para una región.

 

 

Informacion del autor:

William Livoti es el gerente de desarrollo de nogocios de generación de enegía para WEG/Electric Machinery. 

El puede ser hallado en Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo. o 863-393-8921.

Publicado : 26 Septiembre, 2014