reactor

Un reactor es una bobina de alambre enrollada alrededor de un núcleo de hierro o de aire que introduce inductancia en un circuito eléctrico. Su función principal es oponerse a los cambios en el flujo de corriente. A diferencia de una resistencia, que disipa energía en forma de calor, un reactor almacena energía en un campo magnético y la libera de nuevo en el circuito. En entornos industriales, los reactores son esenciales para controlar las sobretensiones de corriente, suavizar las fluctuaciones de voltaje y filtrar los armónicos no deseados generados por cargas no lineales.

Los reactores se clasifican por el material de su núcleo y su posición en el circuito. Los reactores con núcleo de hierro tienen una alta inductancia en un formato compacto y se utilizan donde el espacio es limitado; los reactores con núcleo de aire tienen menor inductancia pero mejores características térmicas y no presentan efectos de saturación. Los reactores en serie se colocan en línea con la carga para limitar la corriente de irrupción durante el arranque del motor o para suprimir armónicos. Los reactores en paralelo se conectan entre fases o entre fase y tierra para proporcionar compensación de potencia reactiva y absorción de armónicos.

Aplicaciones comunes y modos de falla

En los variadores de frecuencia (VFD) y arrancadores suaves, los reactores de enlace de CC suavizan el voltaje del bus de CC y reducen las emisiones conducidas. Los reactores de línea de CA aguas arriba de los rectificadores limitan la distorsión de corriente. Los reactores de arranque de motor aumentan gradualmente la corriente cuando se energizan grandes motores de inducción, evitando caídas de voltaje que podrían disparar contactores o causar apagones en equipos cercanos. Los reactores armónicos sintonizados a frecuencias específicas (típicamente 5ª, 7ª u 11ª) trabajan junto con capacitores para atrapar armónicos y evitar su propagación en la red.

Las fallas del reactor suelen deberse a la ruptura del aislamiento bajo sobretensión sostenida, circuitos abiertos en el devanado por ciclos térmicos o separación de las laminaciones del núcleo por vibración. El sobrecalentamiento ocurre cuando se excede la clasificación térmica de un reactor; los reactores industriales se clasifican en kilovoltios-amperios reactivos (kVAR) y deben disipar continuamente las pérdidas I²R. Un zumbido audible, señal de laminaciones sueltas, indica una falla mecánica inminente.

El término 'reactor' proviene del comportamiento reactivo del dispositivo en circuitos de CA: reacciona a los cambios de corriente induciendo una contrafuerza electromotriz proporcional a la tasa de cambio (V = L × dI/dt). Esto lo distingue de un transformador, que transfiere potencia entre devanados, o de un choque, un término a menudo utilizado indistintamente para los reactores, pero típicamente reservado para bobinas de filtrado de menor inductancia. Las hojas de especificaciones enumeran la inductancia en milihenrios (mH) y la corriente nominal en amperios (A).