INDUCTANCIAS DE CHOQUE Morales Andrés, Gómez Rony, Jadn !ryam, Rodr"#$ez D%e#o, Cas&%llo 'asm%n Calidad de Energía Eléctrica, Departamento de Energía Eléctrica, Escuela Politécnica Nacional Quito, Ecuador Abstract-. Un reactor (o reactancia) de choque es propiamente dicho una autoinducción, y sirve para muchas muc has cosas, cosas, como como por ejempl ejemplo o las reacta reactanci ncias as (o bala balast stos os)) que regu regula lan n la ilum ilumin inac ació ión n de los los tubo tuboss fluorescentes, debido a una peculiar caracterstica! "resentan una oposición a la variación de la corriente el#ctrica. $n las cargas el#ctricas que generan armónicos, los variad variadore oress de veloci velocidad dad para para motore motoress el#ctr el#ctrico icos, s, las fuentes de alimentación conmutada, los %hopers, etc. se util utili& i&a a un filt filtro ro comp compue uest sto o por por auto autoin indu ducc cció ión n y capaci capacidad dad,, para para efecti efectiva vament mentee disminu disminuir ir este este efecto efecto sobre la lnea o a su ve& sobre la carga. $l filtro paso-bajos (impide pasar a los armónicos, que qu e son m'ltiplos de la frecuencia) es como una trampa. "rimero una autoinducción se opone al paso de las corr corrie ient ntes es vari variab able les, s, y lueg luego o un cond conden ensa sado dorr las las cortocircuita. i las corrientes que se quiere eliminar, son capaces de superar la autoinducción, se caen al po&o del condensador.
I.
REACTORES DE LÍNEA Y DE CARGA
Se util utiliz izan an para para aten atenua uarr el cont conten enid idoo armó armóni nico co proeniente de car!a" no lineale" tal como el ori!inado por "i"tema" electrónico" de potencia en re!ulación de elocidad de motore". En e"ta e"ta"" apli aplica caci cione one"" "e apro aproe ec# c#aa la capa capaci cida dadd de almacenamiento de campo ma!n$tico de la inductancia con el e%ecto re"ultante de no de&ar crecer 'ru"camente la corriente por "alto"( me&orando la %orma de onda de la corriente. Es($emas $sados)
Inductanci Inductancia" a" conectada" conectada" en "erie con la car!a car!a )reactore" de l*nea+ Inductancia" conectada" entre el controlador , la car!a )reactore" de car!a+
Am'o" ca"o" permiten -ue la corriente del lado l*nea me&ore el contenido armónico por la impedancia eleada a lo" armónico" "uperiore".
enta&a"/ Cuando Cuando el reacto reactorr e" utiliz utilizado ado del lado lado l*nea( l*nea( me&ora me&ora %orma de onda de la corriente de l*nea , act0a como di"po"iti di"po"itioo limitador limitador de corriente corriente dando protección protección al motor 'a&o condicione" de corto circuito. Introducen retardo en din1mica de control -ue e" 0til para dar ma,or mar!en de tiempo en actuación de proteccione" ante condicione" de %alla , a'"or'e corriente" eleada" creada" por ariacione" 'ru"ca" de la car!a en el motor. Tam'i$n permite atenuar pico" de ten"ión proocado" por conmutación de capacitore" de compen"ación de %actor de potencia in"talado" por di"tri'uidora o u"uario( eitando el di"paro de proteccione" del re!ulador. En lado car!a permite %iltrar %orma de onda !enerada por controlador me&orando de"empe2o del motor , el "i"tema )pul"o" de alta %recuencia !enerado" por el controlador proocan calentamiento , di"minu,en el rendimiento del motor "i "e compara con una alimentación "enoidal pura+. "roblemas *picos
La calidad de la ener!*a "e #a de!radado con el tiempo de'ido al u"o creciente de car!a" no lineale". Lo" Drie" , otro otro"" di"p di"po" o"it iti io" o" "en" "en"i' i'le le"" "on "on u uln lner era' a'le le"" a la di"tor"ión el$ctrica en la l*nea. Armónicas y %alidad de $nerga $nerga
Lo" ariadore" ariadore" de elocidad 'ene%ician una !ran ariedad de aplicacione"( pero contienen un proce"o de coner"ión de ener!*a -ue !enera di"tor"ión en corriente , olta&e -ue puede cau"ar pro'lema" en todo el el "i"tema( inclu,endo/
So'recalentamiento de tran"%ormadore" , e-uipo de di"tri'ución. Di"paro inoluntario de interruptore". Lo" e-uipo" "en"i'le" pueden %allar completamente. 3a&o %actor de potencia. Reduce la e%iciencia del "i"tema
+eactor de nea
El u"o de un reactor de l*nea reducir1 el contenido de armónica"( la" cuale" reducen la corriente total R4S( me&orando a"* el %actor de potencia total.
Se reducen lo" mole"to" di"paro" inoluntario" en la l*nea. Aumenta el tiempo de operación del ariador. 4e&ora el %actor de potencia
os *ransitorios de oltaje %ausan olestos /isparos
5n Tran"itorio de olta&e( com0nmente cau"ado por lo" "6itc#eo" de 'anco" de capacitore" )u otro" pro'lema"+( en*a un pico de corriente al capacitor del 'u" del ariador. La corriente adicional elea el olta&e del 'u"( cau"ando a"* una %alla en el ariador )di"paro+.
Fig. ". #ransitorios de $olta%e Sin eactor
Adem1"( la condición de "o're olta&e cau"ar1 -ue el ariador "e apa!ue para prote!er "u" componente". La impedancia adicional o%recida por el Reactor de L*nea di"minu,e el pico de corriente( reduciendo a"* la" po"i'ilidade" de di"paro del ariador. Fig. &. #ransitorios de $olta%e Con eactor
os istemas de /istribución /esbalanceados %ausan /isparos 0nvoluntarios
El de"'alanceo de %a"e" en el olta&e de entrada puede eitar -ue el ariador %uncione correctamente de'ido a la condición de "o're corriente "u'"ecuente la cual cau"a -ue el ariador de&e de operar para prote!er"e. A!re!ar un Reactor de l*nea a la entrada de cada ariador a,udar1 a 'alancear la" corriente" de la l*nea en entrada del drie.
II.
E7ECTOS 8RINCI8ALES
Fig. 1. Distorsión Armónica De Corriente Sin eactor
III.
Siren para mantener el e-uipo en %uncionamiento durante m1" tiempo a'"or'iendo muc#a" de la" pertur'acione" de l*nea de alimentación( la" cuale" de otra %orma da2ar*an o apa!ar*an lo" iner"ore"( unidade" de %recuencia aria'le )7D"+( controladore" de elocidad aria'le u otro e-uipo "en"i'le. Son una "olución de %iltro "ólida para pr1cticamente cual-uier recti%icar de ; pul"o" o unidad de coner"ión de alimentación. No e" nece"ario di"minuir el rendimiento de reactore" 4TE ,a -ue cuentan con compen"ación de armónico" , protección IG3T para !arantizar un rendimiento óptimo en pre"encia de armónico"( , "on "umamente e%icace" en la reducción de armónico" producido" por iner"ore" , unidade". Se puede aplicar un m1 CA a lo" reactore" 4TE e"t1ndar con cla"i%icacione" de impedancia compati'le. Lo" reactore" 4TE RL tienen cla"i%icacione" continua" , de "o'recar!a" ma,ore".
I.
Fig. !. Distorsión Armónica De Corriente Con eactor
REACTORES DE LÍNEA9CARGA CON CO48ENSACI:N DE AR4:NICOS 4TE.
8ROTECCI:N CONTRA I485LSO 8AR?SITO DE OLTA@E.
Lo" impul"o" par1"ito" de olta&e en la" l*nea" de alimentación de CA cau"an una r1pida eleación del olta&e de 'u" de CC( lo cual puede proocar -ue el iner"or "e de"conecte e indi-ue una condición de protección contra "o'reolta&e. Lo" reactore" RL a'"or'en e"to" impul"o" par1"ito" de l*nea , o%recen protección a lo" recti%icadore" ,
capacitore" de 'u" de CC mientra" -ue minimizan la de"cone
Cual-uier aplicación en donde un reactor de B "er*a aplicado.
5n reactor RL de impedancia a B tiene una e%ectiidad de => B en la protección contra tran"icione" o de"cone
Lo" reactore" de Alta F o%recen lo" mi"mo" 'ene%icio" "uperiore" -ue el de 3a&a F , adem1" enta&a" adicionale" como/
El reactor RL a B ampl*a la protección contra impul"o" par1"ito en == B.
.
8ROTECCI:N DE 4OTOR.
Lo" reactore" 4TE RL prote!en lo" motore" , ca'le" contra olta&e alto m1 m( u"e el %iltro d9dt 4TE o el %iltro de onda "inu"oidal 4TE( la me&or protección de motor , ca'le".
I.
O8CIONES DE I48EDANCIA
Lo" Reactore" #an "ido di"e2ado" para proporcionar la me&or protección para am'o"( "u ariador , "u aplicación. Lo" Reactore" e"t1n di"poni'le" en do" er"ione"( 3a&a F )3a&a Impedancia+ , Alto F )Alta Impedancia+. La impedancia de entrada me&ora "i!ni%icatiamente el de"empe2o del ariador. Seleccione la impedancia en 'a"e a la" recomendacione" "i!uiente"/ Uso Unidades de 1aja 234 "ara!
Cual-uier aplicación en donde aplicar*a un reactor ,a "ea .B o B
II.
Otro" 'ene%icio" inclu,en/
3a&ar el porcenta&e in,ectado De Corriente" armónica" 4e&orar el %actor de potencia erdadero Reducir la comunicación cruzada entre ariadore" A!re!ar impedancia a lo" ariadore" con DC linH c#oHe"9reactore" cuando "e de"ea ma,or impedancia de'ido a una %uente relatiamente r*!ida.
Use Unidades de Alta 234 "ara!
ES8ECI7ICACIONES GENERALES
8rotección de Impedancia/ 3a&a F , Alta F
olta&e del "i"tema/ >J9K> CA( KJ> CA( 9;>> CA( ;=> CA
Temperatura Am'iente/ > M C ) M 7+ A'ierto( K> M C )>K M 7+ En Ga'inete
Altitud )41>> metro" );(>>> pie"+ De rateo nece"ario arri'a de (>>> metro"
7recuencia 7undamental/ >9;> z
alor de So'recar!a en tiempo corto/ Tolera >>B me cla"i%icación I por un m*nimo de minuto"
Certi%icacione"/ c5L( 5L( Reconocido 5L( 4arcado CE
Caracter*"tica" de Inductancia/ 4*nima L =B al >B de car!aP 4*nimo L J>B al >B de car!a
Entrada , Salida/ Di"poni'le del lado de entrada o "alida del ariador
Ga'inete"/ A'ierto( 5L Tipo ( 5L Tipo R
er"ión di"poni'le para monta&e en Riel DIN/ ea nue"tra p1!ina 6e' para m1" detalle"
Reducción de di"paro" inoluntario" cau"ado" por/ olta&e" tran"itorio" cau"ado" por permutación de capacitore" L*nea" mallu!ada" Di"paro del 'u" de CD por "o're olta&e So're corriente , "o're olta&e del iner"or
A,uda a preenir da2o" a lo" componente" del ariador 8roporciona la m1
La" inductancia" de c#o-ue e
Amorti!ua el pico de olta&e Reduce el calentamiento del motor Reduce el ruido audi'le
Fig. $olta%e de la /ase C en la carga 0 en la red. Fig. '. Determinación Est(ndar Código eactor
III. A.
8ROGRA4A I48LE4ENTADO
El circuito mue"tra una %uente di"tor"ionada de armónico"( con inductancia" de c#o-ue o reactore" de car!a )prote!en a la car!a+.
Fig. Distorsión armónica en la /ase 2C3.
A#ora "e coloca inductancia" de c#o-ue del B de la impedancia e%ectia de la car!a. Y o'"eramo" la" "i!uiente" !r1%ica". En la primera !ra%ica "e mue"tran la" corriente" en la entrada , en la "e!unda !ra%ica "e mue"tra la corriente de la %a"e C.
Fig. ). Es*uema de Simulin+ mplementado
8ara el circuito anterior "e procede a realizar una "imulación "in inductancia" de c#o-ue )LQ>.>>>>B+ , "e o'tienen la" corriente" de l*nea , la corriente en la %a"e C.
Fig. 14 Corrientes en la entrada 0 /ase C.
En la primera !ra%ica "e o'"era lo" olta&e" de cada %a"e de la car!a , en la "e!unda !ra%ica "e o'"era el olta&e de la %a"e C de la car!a comparado con el olta&e de la %a"e C en la red. En donde "e o'"era una me&or*a en la" %orma" de onda de olta&e. Fig. - Corrientes de línea.
Adem1" "e o'tiene en la primera !r1%ica lo" olta&e" de cada %a"e de la car!a , en la "e!unda !ra%ica "e o'"era el olta&e de la %a"e C de la car!a comparado con el olta&e de la %a"e C en la red.
Fig. 11 $olta%es de /ase de la carga 0 comparación del 5olta%e de la /ase 2C3 de la carga comparado con el 5olta%e de la /ase 2C3 en la red.
Fig. 1& Corrintes de linea.
Fig. 1! Distorsión armónica en la /ase.
Se o'"era -ue la di"tor"ión armónica en la %a"e C di"minu,e comparada con el ca"o "in inductancia". B.
En el "i!uiente circuito "e tiene in"talada" reactore" de linea( e" decir inductancia" de c#o-ue conectada" entre la linea , el recti%icador( con el %in de prote!er la linea. Fig. 1' Acercamiento de las corrientes.
A#ora "e coloca inductancia" de c#o-ue del B de la impedancia e%ectia d la car!a. Y "e o'"era la" "iuiente" !r1%ica".
Fig. 1" Es*uema de Simulin+ implementado.
En la "i!uiente !ra%ica "e mue"tra la" corriente" en la linea cuando no "e #an in"talado la" inductancia" de c#o-ue.
Fig. 1) Corrientes de linea con inductancias de c6o*ue.
Fig. 1- Acercamiento de las corrientes.
RE7ERENCIAS •
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4iti!ación de 8ertur'acione" Dr. Ga'riel Salazar. #ttp/99666.tran"coil.com98u'lic9Document"93roc#ure"9UDR 3roc#ureS.pd% #ttp/99666.melc"a.com9pu'lic9%rontend9ima!e"9product"9CA4T7 CA>>9Catalo!oB>Reactore"B>deB>LBCBADnea B>RL.pd% K #ttp"/99666.re"earc#!ate.net9pu'lication9;>V8o6erV-ualit, VandVlineVcon"ideration"V%orVaria'leV"peedVACVdrie"
