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o electricista o electricista J.. David J.. David Rodríguez Rodríguez Fluke Fluke Ibérica Ibérica - División - División Industrial Industrial
medições medições entre entre oo motor motor ee oo variador variador de de velocidade velocidade Como Comoconsequência consequênciadadaextensão extensãododocabo caboentre entreo ovariador variador dedefrequência frequênciae eo omotor, motor,podem-se podem-seapresentar apresentarproblemas problemas como comoa adestruição destruiçãoprematura prematuradedebobinas bobinasdodomotor, motor,corcor-rentes -rentesdedefuga fugaelevadas elevadase edestruição destruiçãodas daschumaceiras. chumaceiras. Estes Estessão sãoproblemas problemascada cadavez vezmais maisimportantes importantesdevido, devido,em em grande grandemedida, medida,aoaofacto factodos dosvariadores variadoresutilizarem utilizaremfrequênfrequências ciascada cadavez vezmais maiselevadas. elevadas. SOBRETENSÕES SOBRETENSÕES TalTal como como é explicado é explicado nono quadro quadro emem baixo, baixo, os os rápidos rápidos tempos tempos dede subida subida nosnos impulsos impulsos dedesaída saídadodovariador variadordedevelocidade, velocidade,emem conjunto conjunto com com grandes grandes extensões extensões dede cabos cabos entre entreo ovariador variadore eo omotor motororiginaram originaram sobretensões sobretensões que que farão farão com com que que estas estas se se aproximem aproximem dodo dobro dobro dada tensão tensão dodo busbus dede CC,CC, ouou que que inclusivamente inclusivamente ultrapasse ultrapasse este este valor. valor. Para Para analisar analisar o alcance o alcance deste deste problema problema torna-se torna-seimprescindível imprescindíveluma umaferramenta ferramenta gráfica gráfica com com que que se se possa possa visualizar visualizar a forma a forma dede onda onda dodo sinal, sinal, ouou seja, seja, umum osciloscópio. osciloscópio.
Supondo Supondo que que foifoi identificada identificada uma uma verdaverdadeira deirasobretensão sobretensãoououumumproblema problemadede oscilações oscilações transitórias, transitórias, dever-se-á dever-se-á fazer fazer algo algo a aesse esserespeito, respeito,e eactuar actuardedeimediato. imediato.A A
solução solução mais mais simples simples passará passará porpor reduzir reduzir o comprimento o comprimento dodo cabo. cabo. NaNa tabela tabela abaixo abaixo é apreé apresentada sentada a extensão a extensão máxima máxima dodo cabo cabo antes antes que que a tensão a tensão dede pico pico seja seja superior superior a 1,15 a 1,15 vezes vezes a a tensão tensão dodo busbus dede CCCC (a (a tensão tensão "segura" "segura" mais mais alta alta dodo motor) motor) para para diversos diversos tempos tempos dede subida subida e coeficientes e coeficientes dede reflexão reflexão (rL)(rLde ) de 0,80,8 e 0,9. e 0,9. AA tabela tabela mostra mostra somente somente onde onde começam começam as as sobretensões sobretensões dede pico pico para para umum tempo tempo dede subida subida e um e um comprimento comprimento dosdos cabos cabos dados. dados. AsAs sobretensões sobretensões dede pico pico continuarão continuarão a aumentar a aumentar atéaté quase quase duplicar duplicar a tensão a tensão dodo busbus dede CCCC à à medida medida que que o cabo o cabo se se alargue alargue ouou o tempo o tempo dede subida subida se se torne torne mais mais rápido. rápido. AsAs tensões tensões dede pico pico podem podem inclusivamente inclusivamente ultrapassar ultrapassar o dobro o dobro dada tensão tensão dodo bus, bus, se se a tensão a tensão reflectida reflectida se se sobrepuser sobrepuser à oscilação à oscilação transitória transitória existente existente devido devido à inductância à inductância dede fugas fugas distribuída distribuída e àe à capacidade capacidade dodo acoplamento. acoplamento.
O verdadeiro O verdadeiro perigo perigo desta desta sobretensão sobretensão é oé dano o dano que que pode pode fazer fazer nasnas bobinas bobinas dodo motor motor com com o decorrer o decorrer dodo tempo, tempo, o que o que pode pode não não se se apresentar apresentar como como umum problema problema quando quando se se instala instala o o variador variador dede velocidade velocidade PWM PWM pela pela primeira primeira vez. vez. Muitos Muitos destes destes variadores variadores sãosão instalados instalados sem sem
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capacidade capacidadedededetecção detecçãodedepicos, picos,haverá haverá variações variaçõessuficientes suficientesentre entreos ospicos picospara para fazer fazer com com que que a medição a medição não não seja seja fiável. fiável. Outro Outro conselho conselho para para a medição a medição é realizar é realizar a a medição medição dada tensão tensão entre entre o eixo o eixo e aeterra a terra dada carcaça carcaça depois depois dodo motor motor terter alcançado alcançado a a temperatura temperaturadederegime regimenormal, normal,já jáque queé é possível possível que que as as tensões tensões nono eixo eixo não não esteestejam jam nem nem sequer sequer presentes presentes quando quando o motor o motor está está frio. frio. A solução A solução mais mais simples simples para para este este problema problema é reduzir é reduzir a frequência a frequência dada portaportadora dora a menos a menos dede 1010 kHzkHz ou,ou, idealmente, idealmente, a a 4 kHz 4 kHz aproximadamente, aproximadamente, se se possível. possível. SeSe a a frequência frequênciadadaportadora portadorajá jáse seencontra encontra nesta nesta zona, zona, pode-se pode-se utilizar utilizar soluções soluções alteralternativas nativascomo comoa utilização a utilizaçãodededispositivos dispositivos dede ligação ligação à terra à terra dodo eixo, eixo, o isolamento o isolamento dosdos rolamentos, rolamentos,blindagem blindagemdedeFaraday Faradaynono motor, motor, lubrificantes lubrificantes condutores, condutores, a utilizaa utilizaçãoção dede rolamentos rolamentos cerâmicos cerâmicos ouou filtragem filtragem entre entre o variador o variador dede velocidade velocidade e oe motor. o motor.
CORRENTES CORRENTES DEDE FUGA FUGA AsAs correntes correntes dede fuga fuga (ruído (ruído emem modo modo comum) comum) acopladas acopladas capacitivamente capacitivamente entre entre as as bobinas bobinas dodo estator estator e oe terminal o terminal dede terra terra dada carcaça carcaça aumentam aumentam com com os os variadores variadores PWM, PWM, já já que que a a reactância reactância capacitiva capacitiva dodo isolamento isolamento dasdas bobinas bobinas é reduzida é reduzida com com a saída a saída dede alta alta frequência frequência dodo variador. variador. Assim, Assim, a única a única coisa coisa que que os os tempos tempos dede subida subida mais mais rápidos rápidos e as e as frequências frequências dede comutação comutação mais mais elevadas elevadas fazem fazem é agravar é agravar o problema. o problema. Também Também se se deve deve terter emem conta conta que que o aumento o aumento potencial potencial dasdas correntes correntes dede fuga fuga justifica justifica a análise a análise atenta atenta dosdos métodos métodos estabeleestabelecidos cidos dede conexão conexão à terra à terra segura segura dada carcaça carcaça dodo motor. motor. OO aumento aumento dasdas correntes correntes dede fuga fuga pode pode também também dardar lugar lugar a disparos a disparos intempestivos intempestivos e incómodos e incómodos dosdos relés relés dede protecção protecção concontratra fugas fugas à terra. à terra. Pode-se Pode-se utilizar utilizar uma uma reactância reactância dede modo modo comum comum juntamente juntamente com com uma uma resistência resistência amorteamortecedora cedorapara parareduzir reduziras ascorrentes correntesdedefuga. fuga.Também Tambémse sepode podeutilizar utilizarcabos cabosespeciais especiaisdede supressão supressão dasdas interferências interferências electromagnéticas electromagnéticas entre entre a saída a saída dodo variador variador e os e os terminais terminais dodo motor. motor.OsOsfiosfioscondutores condutoresdedecobre cobredodocabo cabosãosãorevestidos revestidoscom comgrãos grãosdedeferrite ferriteque que absorvem absorvem a energia a energia dede RFRF e ae convertem a convertem emem calor. calor. OsOs transformadores transformadores dede isolamento isolamento nasnas entradas entradas dede CACA também também reduzem reduzem o ruído o ruído dede modo modo comum. comum.
Adaptação Adaptação livre livre da da Nota Nota de de Aplicação Aplicação de de Fluke Fluke Corporación Corporación "Medida "Medida en en variadores variadores de de velocidad velocidad concon multímetros multímetros Fluke". Fluke".
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