Longitud de cable al motor y variadores: cuándo usar filtro dv/dt o senoidal

La conmutación rápida de los IGBT envía un flanco de tensión muy abrupto por el cable del motor. Si el cable es lo bastante largo para que ese flanco llegue al motor, se refleje y vuelva antes de la siguiente conmutación, la onda reflejada se suma a la incidente. Los bornes del motor pueden ver entonces casi el doble de la tensión del bus de CC: unos 1.000 V de pico en un variador de 400 V cuyo bus ronda los 540 V. La mayoría de los aislamientos toleran eso de forma ocasional; ninguno lo tolera durante años en cada ciclo de conmutación.

Tres variables fijan el riesgo. La longitud del cable es la dominante: por debajo de unos 20 a 30 metros de cable no apantallado, un motor estándar suele estar cómodo. La frecuencia de conmutación es la segunda: un variador ajustado alto para funcionar en silencio produce más flancos y más reflexiones por segundo, así que una instalación al límite se convierte en una avería. La clase de aislamiento del motor es la tercera, y es la que más pesa en motores rebobinados o antiguos cuyo esmalte ya no es nuevo.

Los remedios aumentan de coste. Bajar la frecuencia de conmutación es gratis, pero el motor puede sonar más. Un filtro dv/dt a la salida del variador frena el flanco de tensión y suele reducir mucho la sobretensión de pico. Un filtro senoidal reconstruye una salida casi senoidal y permite tiradas muy largas o reutilizar motores antiguos, a cambio de un equipo más grande, pesado y caro. Elija lo que elija, use cable apantallado con PE bien conectado y mantenga las tres fases simétricas: son medidas gratuitas y cuentan en cualquier longitud.