controles elÉctricos
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Arranque, Protección y Control de motores
Motor AC Asíncrono
Arranque de Motor y sus componentes
Protección contra sobrecargas
Conmutación
Protección contra corto-circuitos
Interrupción
Seccionamiento
Protección contra corto-circuitos
Interrupción
Seccionamiento
Distribución eléctrica de baja tensión
Variación velocidad Arranque progresivo
Protección contra sobrecargas
Conmutación
Seccionamiento Conformidad a IEC 947
Obligatoriedad:- en origen de toda instalación- en cabecera de máquinas
La función de seccionamiento o de separación permite aislar las fuentes de energía de todas las partes activas del sistema, con el fin de que el personal de mantenimiento pueda intervenir sin ningún riesgo sobre el motor o receptor.
Protección contra cortocircuitosLa función de protección contra cortocircuitos tiene por objeto detectar y cortar lo más rápidamente posible las corrientes anormales superiores a 10 In., con el fin de evitar cualquier deterioro de la instalación.
Efectos de un cortocircuito Efectos electrodinámicos de corriente cresta î :
Propagación de arcos eléctricos Ruptura de los materiales aislantes, deformación de piezas
Efectos térmicos l2t : Fusión y/o calcinación de los contactos Generación de arcos eléctricos
Sin limitación
Con limitación
Protección contra sobrecargasLa función de protección contra sobrecargas debe detectar las corrientes de sobrecarga y cortar el arranque antes de que el aumento de la temperatura del motor y de los conductores ocasionen su deterioro.
Conmutación o maniobraLa función de conmutación tiene por misión establecer, cortar y, eventualmente, ajustar el valor de la corriente absorbida por un receptor.
ARRANQUE DIRECTO
ARRANQUE DIRECTO DE MOTORES
Aislar el arrancador de la alimentación
Protección contra los daños que causan las corrientes de corto circuito
Protección del motor contra los efectosde las corrientes de sobrecarga
Establecer y cortar la corriente de carga
Seccionamiento
Interruptor
Protección corto-circuito
Protección sobrecarga
Mando Potencia(maniobra)
Interrumpe la corriente eléctrica del arrancador
Coordinación de proteccionesNorma IEC 947-4: En la realización de una salida motor la calidad de la asociación se define estudiando el estado de los componentes frente a un cortocircuito. La coordinación es definida según el estado de los productos después de la prueba.
Ausencia de coordinación Los riesgos son importantes para el operador, los daños físicos y materiales
pueden serlo igualmente.
Coordinación tipo 1 Ningún riesgo para el operario. Es la solución estándar más utilizada. Antes de rearrancar, la revisión del arranque puede hacerse necesaria.
Coordinación tipo 2 Es una solución de alto desempeño. Se admite una ligera soldadura de los
polos del contactor si son fácilmente separables.
Coordinación total ó Continuidad de servicio Es la solución de más alto desempeño. Rearranque inmediato sin precauciones particulares.
El contactor y el arranque motor
Capacidad de cierre del contactor Pc selon IEC 947-4
Límite térmico del relé de sobrecarga sin daño
Arranque
Relé de sobrecarga
DPCC
Categorías de los contactoresLa categoría de empleo define la utilización del arranque en un tipo de carga dada. Permite definir la durabilidad eléctrica del elemento de conmutación.
AC1 (IEC 947-6): Cargas no inductivas cos PHI >= 0,95
AC3 (IEC 947-6): Cargas inductivas (motores de jaula) : cierre de los polos a 6In*; apertura a In
AC4 (IEC 947-6): Cargas inductivas : cierre de los polos a 6 In* ; apertura a 6 In
COORDINACION TOTAL: EL ARRANCADOR CONTROLADOR
Arrancador Tesys U Base de potencia única hasta 32A Protección térmica amplio rango. Control AC/DC amplios rangos Conectibilidad de las unidades de control y de protección, así como de los módulos de funciones lógicas, contactos auxiliares y accesorios de precableado. Disipación térmica reducida. Log de ensamble de funciones en 45 mm de ancho
Funciones avanzadas• Comunicación & Funciones de control integradas• Control del estado de los arrancadores• Vigilancia de la carga del motor• Gestión de fallas• Diagnósticos• Mantenimiento local & tele-mantenimiento
Ethernet TCP/IP
Monofásico
MultifunciónAvanzadaStandard
Clase 10
únicamente
Integrado con módulo
Clase 10
Clase 30
Clase 20
Corto circuitos
Sobrecarga « térmica » Ausencia de fase Desequilibrio de fase Falla a tierra (* ) Subcarga, sobrecarga . . .
Funcionalidades de Protección
Funcionalidades de Control
Función TEST de disparo
Alarma térmica Indicación de la carga del motor Histórico Supervisión Alarmas todas las protecciones Ajuste de umbrales
Puerto de parámetros. y de visualización
Comunicación por módulo dedicado
Rearme Auto ó local/distancia
Rearme local
Diferenciación Ith - I>>
MultifuncionAvanzada
Integrado con módulo
Standard
ARRANCADORES SUAVES
ARRANCADORES SUAVESArrancar un motor a Tensión Plena produce:• Alta corriente demandada durante el arranque
• Fuertes “caídas de tensión”• Bajo factor de potencia
• Esfuerzos excesivos en la mecánica • Riesgo de daños en los materiales procesados
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Tensión PlenaCarga
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CURVAS DE VELOCIDAD - CORRIENTE
Torque de Aceleración
Torquecarga
Principios de FuncionamientoLos arrancadores suaves operan con 6 SCR´s variando su ángulo de disparo para controlar el voltaje aplicado al motor.
NO controla la frecuencia del voltaje aplicadoNO controla la frecuencia del voltaje aplicado
Arrancadores ALTISTART
ATS01 ATS48De 1.5HP a 60HP De 5HP a 1000HP
Arranque a Tensión Reducida El Arranque a Tensión Reducida permite:
Reducir la corriente de arranque en proporción directa con la reducción de voltajeReducir el torque de arranque con el cuadrado de la tensión
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Tensión PlenaRampa VoltajeTorque Carga
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Tensión PlenaRampa Voltaje
CURVAS DE VELOCIDAD - CORRIENTE
Torque deAceleración
TorqueCarga
Pequeños Compresores. Ventiladores.Pequeños transportadores.Puertas automáticas.
Potencia : de 0,37 a 5,5 kW
El Arranque a Tensión Reducida con limitación de corriente proporciona un control sobre la corriente consumida en el arranque, reduciendo a 3 veces la In.
Bombas.Ventiladores.Transportadores, bandas,Pórticos de elevación.
Potencia : de 0,75 a 15 kW
Arranque a tensión reducida con limitación de corriente
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Tensión PlenaArr. SuaveCarga
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VELOCIDAD DEL MOTOR
Tensión PlenaArr. Suave
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TorqueAcelerac.
Torquecarga
Aceleración con Sistema de Controlde Torque TCS
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VELOCIDAD DEL MOTOR
Tensión PlenaRampa TorqueTorque Carga
CURVAS DE VELOCIDAD - TORQUE
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VELOCIDAD DEL MOTOR
Tensión PlenaRampa Torque
CURVAS DE VELOCIDAD - CORRIENTE
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Torque deAceleración
Torquecarga
Ventajas del uso de Arrancadores Suaves El usuario puede configurar la
rampa de aceleración ideal para cargas de torque constantes
Simplifica la coordinación de carga automática
Previene caídas de voltaje en la línea de alimentación
Permite tiempos de arranque más largos para adaptarse a la capacidad del motor
Reduce los requerimientos de capacidad en el sistema
Previene el golpe de ariete Previene la operación en vacío Previene la operación accidental en
sentido inverso de la maquina Control en línea y monitoreo del estado
del motor y arrancador Reduce el desgaste de los
acoplamientos mecánicos Protección contra atascamiento Reduce el tiempo de paro y riesgos de
accidentes.
MOTOR MOTOR
VARIADORES DE VELOCIDAD
VARIADORES DE VELOCIDADDispositivo electrónico empleado en la etapa de comando de potenciaPara controlar la velocidadvelocidad y el parpar de un motor . . .. . . entonces controla la velocidad de las máquinasvelocidad de las máquinas. . . regula los procesos . . . y además . . . . . . Protege . . . el motor y la mecánicael motor y la mecánica
Altivar 11 Altivar 31 Altivar 61-71
EmpacadorasEmpacadoras
Máquinas Máquinas especialesespeciales
TransportadoresTransportadoresBombas y Bombas y VentiladoresVentiladores
ElevadoresElevadores
GruasGruas
Optimiza los procesos, ahorra energía y costos
El convertidor de Frecuencia
RST
FUENTE DE ALIMENTACIÓN C.C. ONDULADOR
TRANSISTOR DE FRENADO
El ondulador PWM
2 Vred eficaz
2 Vred eficaz-
Corrienteen una carga
inductiva
Par-Velocidad del motor con un variadorde velocidad
Frecuencia
2s
1
0,5
1,7
2
1 Hz 96 Hz60 Hz30Hz
12
3
Par permanentemente disponible
Par Transitorio
T°
60s
Par / Par nominal
Ley U/Hz
U nominalde red
Tensión
Frecuencia
FUERTE PAR
PAR CONSTANTE
PAR VARIABLE
60Hz
Nivel mínimo demagnetization
Ahorro en Potencia activa
Ahorro en Potencia reactiva
Otras opciones de ahorro
Parámetros de Usuario
VISUALIZACIÓN DE:Tensión
Corriente motorTemperatura motor
Par motorVelocidad motor
Estado de las entradas D/AHistórico de fallosContador horario
Frecuencia
AJUSTE DE:Ley tensión - frecuencia
Gama de velocidadAceleraciones - deceleraciones
La protección térmica motorCompensación automática de deslizamiento
Limitación del par motorLas frecuencias ocultas (resonancia)
Lógica de freno
Terminal de dialogo ATV61 – ATV71
Mando de los variadores
GIRO ADELANTE
GIRO ATRAS
MARCHA VALIDADA
+24V
OTRAS FUNCIONESAÑADIDAS
ENTRADAS ANALÓGICAS0..20 mA,4..20 mA,x..20mA0..10 V
PowerSuitePreparación y memorización de los archivos de configuración.
En modo conectado : configuración, ajuste, mando del variador ó telecarga de los archivos.
Ergonómico y convivial, el software PowerSuite facilita la reproducción de los ajustes de todas sus aplicaciones similares.
Ganancias de tiempo aseguradas !
Selección de un variador
POR LA APLICACIÓN (GAMA DE VELOCIDAD)
POR LA POTENCIA
POR EL VOLTAJE
POR LAS FUNCIONES (Avanzadas, comunicación,..)
Efectos de los variadores• La corriente efectiva de línea (RMS) aumenta (hasta 50%)• Distorsión de corriente y voltaje de la fuente de potencia (armónicos)• Degradación del factor de potencia• Perturbación de equipo sensible
Ejemplos de aplicacionesRegulación de presión en un grupo de suministros de aguas
OBJETIVO: Mantener constante la presión de la red sea cual sea el caudalFUNCIONAMIENTO: La velocidad del motor – bomba aumenta cuando la presión de la red disminuye
Regulación de CO2 en un parking público
OBJETIVO: Mantener el nivel de CO2 salubreFUNCIONAMIENTO: La velocidad del motor – ventilador aumenta aMedida que la concentración de CO2 aumenta
Ejemplos de aplicaciones
Beneficios del uso de variadoresde velocidad
Aumento de la Productividad Control de la Velocidad Ahorro de Energía Arranques Suaves Operación Optima del Motor El ahorro de potencia activa es cuantitativamente el mas importante de todos los conceptos expresados El ahorro de potencia activa será más importante en cuanto como más tiempo funcione el motor a bajas revoluciones
Tel.: (1) 4269733 – 01900 33 12345cacschneider@co.schneider-electric.comwww.schneider-electric.com.co
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION
Carlos Alberto Mejia CastañedaIngeniero de Soporte y PrescripciónAgencia Orientecarlos.mejia@co.schneider-electric.comCel. 3114912362
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