Principes de filtrage et applications industrielles des réacteurs CA

Stratégies pratiques pour la distorsion de ligne et la fiabilité des variateurs

Les variateurs de fréquence génèrent des impulsions de courant non linéaires qui se propagent dans les réseaux de distribution de l'usine. L'installation d'une inductance de ligne en amont des variateurs de fréquence introduit l'impédance de ligne nécessaire, supprimant les pics de courant et protégeant les transformateurs en amont contre la surchauffe.

L'impédance de ligne agit comme un filtre passe-bas contre la distorsion haute fréquence. Un composant alternatif standard (inductance) lisse les formes d'onde du courant entrant, garantissant ainsi la conformité des équipements industriels aux limites de distorsion harmonique totale (THD) de la norme IEEE 519.

Protection du système d'entraînement et équilibrage des phases d'entrée

Les fluctuations de la tension du réseau entraînent des déclenchements intempestifs fréquents et une sollicitation excessive des diodes du redresseur. Le placement d'une inductance de ligne pour variateur de fréquence en amont des composants électroniques sensibles du variateur équilibre les courants de phase et absorbe les surtensions transitoires avant qu'elles n'affectent les barres de courant continu internes.

Trois avantages du filtrage inductif :

Absorption des surtensions transitoires : Les inductances absorbent les pics de tension extrêmes causés par la commutation du condensateur de correction de puissance, assurant ainsi un fonctionnement stable des barres.

Réduction de la distorsion harmonique totale : L’ajout d’une impédance de 3 à 5 % diminue les niveaux de distorsion harmonique du courant sur les circuits de dérivation industriels fortement chargés.

Préservation du pont de diodes : Le lissage de la consommation de courant non linéaire prévient les contraintes thermiques excessives sur les redresseurs d’entrée, prolongeant ainsi la durée de vie globale du variateur.

Lissage de la forme d’onde de sortie et longévité de l’isolation : Le raccordement d’une inductance de réponse (RC) entre les bornes de sortie du variateur et les moteurs industriels réduit les vitesses de montée en tension nuisibles. La modulation de largeur d’impulsion (MLI) non filtrée génère des pics de tension (dv/dt) élevés, qui dégradent l’isolation des enroulements du moteur lors des cycles de service standard.

Les inductances atténuent les pics de bruit haute fréquence qui se propagent le long des câbles du moteur. La suppression des réflexions de tension prévient la dégradation de l’isolation, permettant ainsi aux moteurs industriels de fonctionner à une température plus basse et de manière fluide sous fortes charges.