L'inverter NPC in azionamenti di MT per motori asincroni - DimacReD

3.6 Conclusioni
Il capitolo ha inizialmente mostrato gli effetti negativi connesse all‟alimentazione PWM. Nel
seguito lo studio si è concentrato sugli azionamenti di media tensione in cui queste problematiche
devono essere prese in considerazione adottando soluzioni tecniche.
La soluzione comunemente impiegata è l‟inserimento di un filtro LCR trifase tra inverter e motore
asincrono alimentato. Lo studio ha mostrato due tipologie di filtro: il filtro sinusoidale e il filtro
dv/dt. La progettazione del filtro deve tener conto diversi fattori, quali:
la vita dell‟isolamento del motore;
il gradiente massimo dv/dt delle tensioni sopportabile dagli avvolgimenti statorici del
motore;
le sovratensioni ai morsetti del motore;
la valutazione delle perdite addizionali (nel ferro e nel rame);
il rumore acustico del motore;
la valutazione delle correnti disperse verso terra;
la valutazione delle corrente nei cuscinetti;
la valutazione delle emissioni elettromagnetiche.
Il filtro garantisce la risoluzione di determinate problematiche relative all‟alimentazione PWM; si
devono però considerare altri effetti legati all‟inserimento del filtro stesso tra inverter e motore
alimentato, quali:
Il costo e il peso del filtro.
Le perdite di potenza attiva e la caduta di tensione nella sezione del filtro.
Un eccessivo dimensionamento del filtro potrebbe indurre problemi dinamici, come lente
risposte di velocità o di coppia a causa del ritardo di fase della tensione filtrata. Accade
questo quando la frequenza di taglio del filtro risulta troppo vicina alla frequenza del carico,
e quindi il filtro introduce uno sfasamento eccessivo tra tensione filtrata e tensione PWM di
ingresso.
L‟ eventuale autoeccitazione del motore asincrono.
La risonanza del filtro LC.
La tabella seguente richiama alcuni risultati delle simulazioni e riassumo qualitativamente vantaggi
e svantaggi delle tre possibili configurazioni dell‟azionamento [24-29]: senza uso del filtro,
installazione del filtro dv/dt o del filtro sinusoidale.
Il confronto delle tre configurazioni permette di concludere:
1. La configurazione senza uso del filtro è impraticabile a meno di un sovradimensionamento
del motore e del suo isolamento statorico.
2. Il filtro LCR sinusoidale risulta la migliore soluzione per la maggior parte degli azionamenti
installati per una riqualificazione energetica. Specialmente nelle applicazioni dove il motore
è situato a una lunga distanza rispetto l‟inverter.
3. Il filtro LCR dv/dt risulta invece conveniente nelle applicazioni dove è richiesta un‟ elevata
velocità di risposta dell‟azionamento.
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