Cómo conectar un motor trifásico a un VFD

Estoy tratando de conectar un nuevo motor a una unidad de frecuencia variable (VFD) y tengo algunos problemas para averiguar cómo conectar el motor a la VFD. El motor es de 1 HP, trifásico, 208-230/460 voltios, y estoy conectando un voltaje de suministro de 120 VCA en el VFD, lo que aumenta a 230 V trifásico. He incluido una imagen del diagrama de cableado adjunto al motor a continuación.

Diagrama de cableado del motor desde el motor.

Según ese diagrama y el hecho de que el motor funcionará a 230 V, deduzco que los cables 9 y 3, 8 y 2, 7 y 1, y 4 y 5 y 6 deben conectarse juntos, lo que me da 4 separados. haces de alambre El VFD tiene terminales de cables para U, V y W, por lo que parece que tengo 3 terminales y 4 cables, así que no estoy seguro de qué cables van a los terminales U, V y W en el VFD o qué hacer con el paquete de cables adicional. He incluido una imagen del diagrama de cableado del motor del manual VFD a continuación.

Diagrama de cableado del motor del manual VFD

Estaba pensando que el paquete de cables adicional sería una conexión a tierra, pero también hay un tornillo verde dentro de la caja de cableado del motor que creo que es donde conecto el cable a tierra (y conecto el otro extremo a la tierra protectora PE terminal en el VFD), pero corríjame si me equivoco. Con el cable adicional, también me pregunto cómo diferenciar entre U, V, W y cualquiera que sea el cuarto cable. En el diagrama de cableado del motor VFD, tampoco puedo descifrar qué es el blindaje físico de la tierra (PES): ¿solo dice usar cables blindados y conectar el blindaje a tierra? Los números de modelo de los artículos son: Baldor CEM3546 Motor y Lenze SMVector ACtech ESV751N01SXB. Así que mis preguntas específicas son:

  1. ¿Cuál es el cuarto cable?
  2. ¿Dónde conecto el cuarto cable?
  3. Para conectar a tierra el motor, ¿conecto un cable entre la tuerca verde y el terminal PE (tierra de protección) en el VFD?
  4. Al conectar el cable a tierra en la entrada monofásica de 120 V a ese mismo terminal PE, ¿está conectado a tierra el motor?
  5. ¿Es el PES solo otra forma de decir que use cables blindados, con el blindaje conectado a tierra? ¿Es esto realmente necesario?
Si es posible (y generalmente lo es, a menos que necesite un alto grado de portabilidad), alimente el VFD con 240 V (si tiene 120 V, tiene 240 V disponibles en casi todos los casos). El conducto de metal es una forma práctica de blindaje.
¿De dónde sacaste la información de que VFD aumenta el voltaje a 230V? Nunca había visto tal VFD.
Hay VFD (típicamente 1 HP Max por razones prácticas) que harán eso. Es poco probable que los vea fuera de países con 120 VCA como suministro normal. Todos o casi todos ellos también tendrán una entrada de 230 V CA. por ejemplo, automatizacióndirect.com/static /specs/gs2drive.pdf

Respuestas (2)

  1. y 2.: Los terminales 4, 5 y 6 no deben conectarse a su VFD. Esto se indica en el dibujo, ya que no hay ningún cable que "salga" de los terminales interconectados. es decir, esos son terminales de puente para construir el cableado correcto de todos los devanados del motor.

  2. probablemente si. Normalmente, los conectores PE deben designarse en verde/amarillo, pero a menudo lo he visto solo en verde.

  3. Depende de su esquema de cableado en sus instalaciones. Si tiene neutro/tierra de protección combinados, conéctelo a su VFD y al PE de sus motores. Si tiene un neutro/tierra de protección separado, debe conectar el PE al terminal PE de su motor.

  4. El PES es para propósitos de EMC. Comienza en la carcasa de su motor y se conecta nuevamente al cableado blindado entre el motor y el VFD. Reducirá la interferencia electromagnética. Para ello, debe utilizar cables blindados. ¿Es necesario? Probablemente no tendrás ningún problema con no blindarlo. Pero otros pueden. Entonces, en mi opinión, no aplicar las medidas adecuadas para EMC es como dejar que mi perro cague en el césped de mis vecinos. Entonces: simplemente hágalo y use cables blindados. De acuerdo con la hoja de datos, el cable del motor debe ser de baja capacitancia (<75 pF/m alambre-alambre, <150 pF/m alambre-blindaje).

Esto no responde a su pregunta, que ha sido bien respondida por @Ariser, pero es relevante para el tema.

Tenga cuidado con los cables largos entre su VFD (variador de frecuencia) y el motor. Mi entendimiento (reciente) es que exacerba los problemas con la erosión de los rodamientos causada por los voltajes del eje axial. El problema se puede reducir utilizando rodamientos aislados y el tipo de cable correcto.

SKF tiene un buen artículo: Prevención de la erosión eléctrica en los rodamientos que llega hasta cierto punto.

La distribución de flujo asimétrica dentro del motor induce una tensión en el eje axial, lo que conduce a una corriente circulante de baja frecuencia que fluye a través de los rodamientos. El cableado de motor asimétrico y no blindado también genera corriente en los cojinetes. Estas corrientes de rodamientos "clásicas" son un problema especialmente para motores grandes con pocos pares de polos (por ejemplo, motores de dos polos). Tienen asimetrías de flujo más grandes que los motores pequeños o motores con muchos polos. Se han desarrollado algunas contramedidas, principalmente diferentes medios de aislamiento. Pero un mejor diseño de motores y cables también ha ayudado a minimizar estos problemas.

En la década de 1990, el uso cada vez mayor de unidades de velocidad variable (VSD) tuvo un efecto dramático en la cantidad de fallas de rodamientos identificadas. La razón es que los dispositivos semiconductores de conmutación de potencia utilizados en los convertidores de frecuencia han cambiado de tiristores a transistores de apagado de puerta (GTO) y, además, a transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) que dominan el mercado de VSD en la actualidad. Estos IGBT se utilizan para crear la forma de onda de voltaje de salida modulada por ancho de pulso (PWM) y, por lo tanto, mejorar la eficiencia y el rendimiento dinámico del variador. Lamentablemente, no hay ventaja sin compromiso. Así, además de las clásicas tensiones y corrientes generadas por el propio motor, se han observado nuevos efectos cuando el motor se alimenta desde un convertidor PWM (frecuencias de 3 a 12 kHz, según el rango de potencia).

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Conexiones de motores de baja y alta tensión.