2 razões pelas quais o comprimento do seu cabo VFD é importante

Introdução

Em aplicações industriais, Comprimento do cabo VFD desempenha um papel crucial na garantia de um funcionamento estável tanto do Accionamentos VFD e o motor. Muitos problemas de acionamento de frequência variável tais como Sobrecorrente VFD, Sobretensão VFD, A quebra do isolamento e o sobreaquecimento do motor podem ser diretamente atribuídos a um comprimento inadequado do cabo. Este artigo analisa a razão pela qual os cabos VFD devem permanecer dentro dos limites recomendados, os problemas causados pelo comprimento excessivo e as soluções práticas para mitigar estes riscos.

Diagrama do comprimento do cabo da VFD mostrando condensadores de acoplamento fase-fase que geram até 2500V de tensão de pico

Problemas eléctricos provocados pelo comprimento longo do cabo do VFD

Ao contrário de uma alimentação CA sinusoidal normal, uma acionamento de frequência variável resultados PWM (Modulação da largura de pulso) sinais sob a forma de ondas rectangulares. Quando o Comprimento do cabo VFD é demasiado longo, onda reflectida ocorrem fenómenos que criam elevados tensão transitória picos.

Por exemplo, a cerca de 100 metros de comprimento de cabo, a tensão de pico pode atingir 1500-2000V.
Estes produtos de alta frequência Correntes harmónicas VFD e corrente de modo comum aumentam a tensão eléctrica tanto no acionamento como no motor.
A capacitância de acoplamento entre os condutores trifásicos leva a repetidas descarga do condensador, que podem causar picos de corrente graves e desencadear Sobrecorrente VFD viagem no arranque.

Impacto do comprimento do cabo do VFD no funcionamento do motor

Excessivo Comprimento do cabo VFD também danifica o motor de várias formas:

Falha no isolamento do motor: Os motores CA standard são concebidos para níveis de isolamento de cerca de 1000V. Quando os picos de tensão ultrapassam os 2000V, o isolamento pode quebrar-se facilmente.
Tensão do veio do motor e rolamentos: Os cabos longos induzem fortes tensões no veio e correntes nos rolamentos, levando à degradação do lubrificante e à falha prematura dos rolamentos.
Comprimento do cabo do VFD e aquecimento do motor: O aumento das perdas resulta em aquecimento do motor do inversor, excessivo temperatura do motor, e mesmo danos permanentes no motor.

Sintomas comuns de problemas com cabos longos de VFD

Podem ser observadas várias falhas típicas quando Comprimento do cabo VFD não é gerido corretamente:

Problemas com o cabo longo da VFD: Disparos frequentes de sobreintensidades no arranque devido a correntes de pico elevadas.
Causas da sobrecorrente de disparo do VFD: Descargas excessivas de capacitância de acoplamento.
Corrente de fuga problemas que accionam os relés de proteção.
Ruído eletromagnético causada por uma filtragem incorrecta, especialmente sem um filtro dv/dt ou filtro sinusoidal.

Soluções e melhores práticas para o comprimento do cabo VFD

Ilustração do comprimento do cabo da VFD com camada de terra e blindagem PE adicionada, mostrando o aumento dos condensadores de acoplamento que reduzem o comprimento efetivo do cabo para metade

Para minimizar os riscos, os engenheiros devem considerar os seguintes métodos:

Siga as recomendações de comprimento do cabo do VFD: Mantenha o comprimento total da cablagem dentro de 100 metros sempre que possível.
Instalar um reator de saída VFD para cabos longos ou um filtro dv/dt para suprimir os harmónicos e reduzir a tensão reflectida.
Ajustar a frequência portadora do VFD para cabos longos: A redução da frequência de comutação pode reduzir as tensões de pico, mas o ajuste deve ser optimizado com base no tipo de carga e na eficiência do motor.
Utilizar um cabo blindado: Enquanto os cabos blindados reduzem interferência electromagnética, Note-se que o comprimento admissível do cabo é frequentemente mais curto devido à capacitância adicional.
Controlo distribuído de VFD: Em aplicações como as linhas de produção de têxteis, laminagem de aço ou papel que excedam os 200 metros, devem ser instalados vários armários de controlo de VFD em locais diferentes para equilibrar o comprimento do cabo.

Conclusão

A importância de Comprimento do cabo VFD não pode ser subestimado. Um comprimento excessivo do cabo conduz a problemas de acionamento de frequência variável tais como falha no isolamento do motor, tensão do veio, aquecimento do motor do inversor, e frequentes Resolução de problemas de VFD eventos. Através da aplicação de medidas como o encurtamento do cabo, a instalação de filtros dv/dt ou reactores de saída, e afinando cuidadosamente o frequência portadora, A maioria dos riscos pode ser significativamente reduzida. A seguir Recomendações de comprimento do cabo VFD e a integração da experiência no terreno é a chave para garantir um desempenho fiável e a longo prazo do motor e do acionamento.