Antecedentes de I+D del Producto:

Los sistemas modernos de climatización, los centros de datos y los sistemas de ventilación para transporte ferroviario utilizan ampliamente ventiladores EC de imán permanente. Estos ventiladores incorporan accionamientos rectificador-inversor integrados que actúan como cargas no lineales, con una capacidad de almacenamiento de energía del bus de CC significativamente menor que la de los accionamientos de frecuencia variable tradicionales. Durante el funcionamiento, generan corrientes armónicas sustanciales de 5º, 7º, 11º y 13º orden. Si se utilizan filtros armónicos estándar para VFD, puede ocurrir fácilmente resonancia entre la red, el filtro y los accionamientos EC, lo que provoca problemas sistémicos como sobretensión del bus de CC, reducción de la velocidad del ventilador, disparos de protección del accionamiento, falsas activaciones de los sistemas de automatización de edificios y sobrecalentamiento de los equipos de distribución eléctrica.

Este filtro armónico dedicado para ventiladores EC está específicamente optimizado basándose en las características de baja capacitancia del bus de CC de los accionamientos EC. Está diseñado para eliminar los riesgos de resonancia desde el nivel de topología, logrando una mitigación armónica estable para grupos de múltiples ventiladores EC, y cumple con los requisitos de alta calidad de energía de servicios de edificios, centros de datos, instalaciones de salas blancas médicas, transporte ferroviario y otras aplicaciones exigentes.

Principio de Funcionamiento del Producto:

El dispositivo se instala en serie en el extremo frontal de la fuente de alimentación principal de los ventiladores EC. Consiste en reactores de filtrado lineales, condensadores de filtrado de baja distorsión y otros componentes. Absorbe con precisión las corrientes armónicas generadas por los ventiladores EC a varias frecuencias, mientras bloquea simultáneamente la penetración de armónicos de otras cargas no lineales del lado de la red de vuelta a los accionamientos del ventilador. Equipado con compensación de potencia reactiva integrada, también optimiza el factor de potencia del sistema, limpia la forma de onda de la corriente de entrada y reduce las pérdidas armónicas en el sistema de distribución de energía.

Especificaciones técnicas clave:
Rendimiento de supresión de armónicos: En condiciones de plena carga, THDi de corriente de entrada ≤ 5%, THDu de tensión < 3%, eficiencia de mitigación > 85%, cumpliendo los requisitos de GB/T 14549-2005 «Calidad de la energía eléctrica – Armónicos en redes públicas de suministro» e IEEE Std 519-2014.
Características de pérdidas: Pérdida de inserción total ≤ 4,5%. Los reactores están fabricados con chapas de acero al silicio de alta permeabilidad y bajas pérdidas mediante un proceso de impregnación al vacío, con un límite de elevación de temperatura ≤ 100K.
Compensación de potencia reactiva: Tras la puesta en marcha, el factor de potencia del sistema se mantiene estable en ≥ 0,99 (a corriente nominal), eliminando los recargos por energía reactiva.
Adaptabilidad a la carga: Un solo filtro puede soportar múltiples ventiladores EC simultáneamente, permitiendo arranque/parada independiente, control de velocidad escalonado y funcionamiento intermitente de ventiladores individuales.
Adaptabilidad ambiental: Rango de temperatura de funcionamiento nominal de –25°C a +45°C, humedad relativa del 5% al 90% (sin condensación), grado de protección IP20 para interiores. Adecuado para salas de servidores de centros de datos, salas de equipos subterráneos, instalaciones de fabricación limpia y salas de máquinas de ventilación para transporte ferroviario.

Escenarios de aplicación típicos:
Ventiladores EC de precisión para aire acondicionado en centros de datos, unidades de ventilación en quirófanos limpios de hospitales, equipos de tratamiento de aire fresco (AHU) en complejos comerciales, unidades de ventilación forzada en túneles y metros, sistemas de ventilación en cámaras frigoríficas y cadenas de frío, sistemas de extracción de purificación en laboratorios, unidades de temperatura y humedad constantes en instalaciones industriales, y sistemas de ventiladores EC en clúster para torres de refrigeración.

Valor de aplicación en ingeniería:
Vida útil prolongada de los sistemas de distribución eléctrica: reduce significativamente las pérdidas adicionales por calentamiento en transformadores, equipos de conmutación y cables causadas por armónicos, evita la reducción de capacidad nominal de los transformadores y minimiza los riesgos de sobrecalentamiento, envejecimiento de cables e incendios por sobrecarga en el conductor neutro.
Sistemas de automatización de edificios estables: elimina las interferencias electromagnéticas armónicas, garantizando un funcionamiento preciso y fiable de los controladores DDC, sensores de temperatura, humedad y diferencial de presión, así como de los sistemas de interbloqueo del edificio, evitando alteraciones en la lógica de control de ventilación.
Vida útil prolongada de los ventiladores EC: suprime las pérdidas en el núcleo, vibraciones, ruidos anómalos y alarmas frecuentes de fallos en el variador causados por armónicos en los motores, extendiendo la vida útil general de las unidades de ventiladores EC y reduciendo la frecuencia de operación y mantenimiento.
Cumplimiento en la aceptación de proyectos: garantiza que la calidad de la energía en proyectos especializados como salas de servidores, hospitales, centros de datos y transporte ferroviario cumpla con los estándares desde la primera prueba, superando las inspecciones de las empresas de servicios públicos, autoridades electromecánicas y reguladores de seguridad contra incendios, evitando sanciones por exceso de límites armónicos.
Ahorro en costos del ciclo de vida y eficiencia energética: optimiza el factor de potencia, reduce las pérdidas en la distribución, disminuye los costos eléctricos a largo plazo, elimina la necesidad de actualizar o sobredimensionar cables y reduce la inversión inicial en modificaciones del sistema de distribución.