7 causas y soluciones para el sobrecalentamiento del motor VFD
Introducción
Cuando se utiliza un Accionamientos VFD, uno de los problemas más comunes en las aplicaciones industriales es Sobrecalentamiento del motor VFD. Analicemos hoy un caso real: un motor de 132 kW accionado por un VFD de 160 kW con control VF bajo carga de par constante. La corriente de trabajo es de 170 A, la frecuencia portadora de 2,5 kHz y la longitud del cable de 15 m. El problema: el motor se está sobrecalentando gravemente, ¿cómo resolverlo?
No se trata de un caso aislado. De hecho, inverter motor heat es un reto muy extendido en las aplicaciones VFD. Las causas son complejas y a menudo están interrelacionadas. A continuación, desglosaremos las causas de sobrecalentamiento del motor con VFD y aportar soluciones prácticas.
Causas del sobrecalentamiento del motor VFD
1. Corriente armónica
Los variadores de frecuencia emiten ondas rectangulares PWM (modulación por ancho de pulsos) en lugar de ondas sinusoidales puras. Esto produce corrientes armónicas, que fluyen hacia los devanados del estator y las barras del rotor, causando graves calentamiento armónico en motores.
2. Tensión armónica de alta frecuencia
Los componentes de tensión de alta frecuencia generan corrientes parásitas en el núcleo del motor, lo que provoca calentamiento del estator y del rotor y reducido eficiencia del motor.
3. Funcionamiento a baja frecuencia Problemas de refrigeración
A frecuencias inferiores a 20 Hz, el ventilador de refrigeración del motor funciona demasiado despacio para proporcionar un flujo de aire adecuado. Esto provoca calentamiento del motor de baja frecuencia y rápido aumento de la temperatura.
4. Uso de motores estándar como motores VFD
Muchas instalaciones utilizan motores estándar más baratos en lugar de motores inverter. Sin embargo, estos motores carecen de aislamiento optimizado, diseño de laminación y capacidad de refrigeración, lo que los hace vulnerables a Sobrecalentamiento del motor VFD.
5. Frecuencia portadora inadecuada
La frecuencia de la portadora influye directamente en las pérdidas:
- Demasiado bajo → aumentado pérdidas de cobre (sobrecalentamiento del bobinado)
- Demasiado alto → aumentado pérdidas de hierro (calentamiento del núcleo) Este desequilibrio es un típico Frecuencia portadora VFD Temperatura del motor asunto.
6. Carga pesada a baja frecuencia
Las altas corrientes de carga combinadas con una refrigeración insuficiente del ventilador aumentan considerablemente la temperatura del motor.
7. Cable largo del motor
Cuando la longitud del cable supera los 50 m, reflexión de tensión y se producen picos en los terminales del motor, intensificando cable largo VFD sobrecalentamiento del motor y el estrés del aislamiento.
Cómo solucionar el sobrecalentamiento del motor VFD
1. Optimizar la frecuencia portadora
Ajuste la frecuencia portadora paso a paso (por ejemplo, de 2kHz a 6kHz) mientras mide la temperatura. Este Solución de problemas de VFD ayuda a encontrar el punto de funcionamiento óptimo.
2. Refrigeración forzada para motores accionados por VFD
Si el motor funciona con frecuencia por debajo de 20 Hz, instale un ventilador de refrigeración independiente. De este modo se garantiza control de la temperatura del motor.
3. Utilizar reactores o filtros de salida
Añadir un Reactancia de salida VFD para el calor del motor, filtro dv/dt, o filtro sinusoidal reduce los armónicos y los picos de tensión, protegiendo aislamiento del bobinado del motor y bajando el calor.
4. Acortar la longitud del cable
Mantenga los cables del motor por debajo de 50 m. Para tendidos más largos, utilice cables aptos para inversores o instale filtros para minimizar problemas del variador de frecuencia.
5. Utilice cables apantallados simétricos
Los cables VFD apantallados de tres núcleos pueden reducir corriente de modo común, reduciendo los efectos de calentamiento adicionales.
6. Elija un motor de mayor capacidad
El uso de un motor un tamaño mayor reduce el estrés térmico, lo que mejora el rendimiento a largo plazo. eficiencia del motor y fiabilidad.
7. Garantizar una conexión a tierra adecuada
Establecer una tierra equipotencial sólida minimiza Corrientes de fuga VFD, reduciendo los riesgos de calentamiento adicional.
8. Evitar el funcionamiento prolongado a baja frecuencia
Si es necesario un funcionamiento a baja velocidad, combínelo con refrigeración forzada y supervisión continua.
Conclusión
Sobrecalentamiento del motor VFD es un problema multifactorial causado por armónicos, limitaciones de refrigeración, efectos de los cables y ajustes de la frecuencia portadora. No basta con una única solución, sino que es necesario cómo solucionar el sobrecalentamiento del motor VFD deben combinarse.
Mediante una frecuencia portadora optimizada, una refrigeración adecuada, salidas filtradas, tendidos de cable más cortos y una correcta selección del motor, se pueden minimizar los riesgos de sobrecalentamiento. Esto no sólo mejora rendimiento del variador de frecuencia sino que también prolonga la vida útil y la fiabilidad del motor en aplicaciones exigentes.
