Cables para alimentación de motores con variadores de frecuencia. Larga vida para el motor y alta compatibilidad electromagnética.

Controlar la velocidad de un motor mediante un variador de frecuencia es algo cada vez más usual pero no se puede emplear cualquier tipo de cable. Razonemos sobre los diseños de cables más idóneos para ahorrarnos problemas de los que también nos advierten los fabricantes de variadores.

La velocidad síncrona de un motor (n en r.p.m.) de corriente alterna está determinada por la frecuencia de suministro (f en Hz) y el número de pares de polos en el estátor (p), de acuerdo con la expresión:

Los variadores de frecuencia son dispositivos que permiten controlar la velocidad de los motores mediante la regulación de la frecuencia de alimentación.

Las grandes ventajas de estos equipos electrónicos como la reducción del consumo energético, el control preciso de la velocidad o la prolongación de la vida útil del motor han hecho que en los últimos años se haya incrementado su empleo en las instalaciones. Pero esta tecnología puede venir acompañada de algunos inconvenientes que sin ser apreciables inicialmente resultan muy perjudiciales a medio plazo y se hace necesario adoptar soluciones adecuadas durante la instalación del sistema variador-motor para el correcto funcionamiento.

Además de la gran cantidad de armónicos que generados por los pulsos de salida del variador, se producen sobretensiones inducidas de alta frecuencia que son causa de circulación de corrientes dentro del motor por desadaptación de impedancias entre el cable de alimentación y motor. Esta corriente inducida retorna por el conductor de protección pasando previamente por los rodamientos y provocando con el tiempo erosión en los mismos cuando la tensión que debe soportar la película de aceite que los lubrica supera un determinado valor de disrupción (similar ocurre con otros componentes del motor). Por ello, y para asegurar una prolongada vida útil, hay que tomar en consideración esta amenaza y pensar en los medios para mitigarla o atenuarla desde el diseño de la instalación.


Cables Afumex Varinet K (AS) y Retenax Flex Varinet K

Los cables Afumex Varinet K (AS) y Retenax Flex Varinet K son la solución a medida que le propone Prysmian para la interconexión entre el variador y el motor.

El diseño de los cables tipo Varinet es recomendación general de fabricantes de variadores de frecuencia fundamentalmente por la disposición simétrica de los conductores de fase (y el de protección) y porque el conductor concéntrico que hace la función de protección y pantalla de “generosa” sección reduce la emisión electromagnética y ayuda al retorno de corrientes de alta frecuencia.

Además con el tendido de un solo cable el circuito se habrá completado dado que ya no será necesario añadir un conductor de protección por estar destinada la pantalla del Varinet a tal fin. Ahorraremos costes de tendido y espacio en las canalizaciones empleando el cable más adecuado técnicamente.

El cable tipo Varinet se suministra en versión normal con cubierta de PVC (Retenax) o en versión Afumex (AS); libre de halógenos, no propagador de la llama ni del incendio, con baja emisión de gases tóxicos y nula emisión de gases corrosivos para instalaciones en las que el riesgo de incendio no sea despreciable.

**Recuerde siempre la utilización de cables Varinet para interconexión de variadores de frecuencia con motores, la vida del motor y la compatibilidad electromagnética están  en juego.

Es necesario seguir las indicaciones del fabricante del variador.

Cables Afumex Blindex (AS) y Blindex (AS)

Cuando la potencia del motor sea baja (hasta secciones de 10 mm² para las conductores) se pueden emplear cables apantallados con trenza de cobre con cobertura del 65 % o superior como los Afumex Blindex (AS) o los Blindex (AS). Es muy importante una buena cobertura de pantalla en el cable, reduciremos las emisiones electromagnéticas de la línea y, por disponer de mayor sección de pantalla, la impedancia de transferencia será reducida.

En este caso el conductor de protección forma también parte del cable de alimentación (3 fases + conductor de protección)  pero ya no funciona como pantalla sino que está dispuesto bajo de la cubierta del cable como un conductor más, adyacente a las fases.

Lo que NO se debe hacer

No es adecuado el tendido de cables sin pantalla para alimentación de motores con variadores de frecuencia. Los cables tipo RV, RV-K, VV-K o RZ1-K (AS), por tanto, no garantizarán la compatibilidad electromagnética necesaria ni la adaptación de impedancias del conductor concéntrico de las versiones Varinet.

Una solución a medio camino pero igualmente insuficiente es emplear cables apantallados con bajas coberturas de pantalla (para secciones inferiores a 16 mm²). Un 40 % de cobertura dejará grandes “ventanas” para emisiones electromagnéticas y aumentará notablemente la impedancia de transferencia al presentar menor sección de pantalla.

Además es especialmente importante no tender cables unipolares en una capa aunque sean apantallados. Es necesario compensar las inducciones y respetar una simetría en la disposición de las fases, lo que se consigue fácilmente con el diseño de los cables multipolares cuyas fases están colocadas al tresbolillo.

Cuadro resumen de aplicaciones: