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SIRIUS Control y protección demotor. IE3readyAre you IE3ready?

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La puesta en vigor oficial de la nueva normativa IE3para motores será en 2015!


IEC 60034-30 y EU Regulation 640/2009 determina lasnuevas clase de eficiencia y los períodos de tiempo

La clase de eficiencia de la norma IEC 60034-30

§ Clases de eficiencia IE1 to IE4

Resumen de las clases de eficiencia y plazos

Situación mundial

today and future

IE1StandardEfficiency

NEMA EnergyEfficient, EPAct

bis 12-2010

NEMA Premium,EISA 2007ab 12-2010=

=IE2High

Efficiency

IE3PremiumEfficiency

IE4Super Premium

Efficiency

Effic

ienc

ycl

ass

EFF 1

past

EFF 2

§ Clases de eficiencia IE1 a IE4

EU Regulation 640/2009

USA (NEMA Premium)

ErP directive

EU (IE2)

EU (IE3) 1) EU (IE3) 2)

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

1) Performance range 7,5 – 375 kW: minimum IE3 oder IE2 with variable speed control2) Performance range: 0,75 – 375 kW: minimum IE3 oder IE2 with variable speed control

Solo válido para motores...

• ... en operación contínua

• ... nuevas máquinas o instalaciones

• ... que sean objeto de la ley (LOT11)

IE2

IE3 or NEMAPremium

§ La EU Regulation 640/2009 obliga al uso de mootores IE3después de 2015/2017 por ley


Ámbito de aplicación Normativas EU 640/2009 y 04/2014

Excepción:IE2 + convertidor de frecuencia

Aunque una Derivación a motor SIRIUS es una mejoralternativa aplicaciones velocidad fija

Normativa (EG) 640/2009 - 04/2014:

Motores Jaula de Ardilla 50/60 Hz:• Hasta 1000 V• 0,75 – 375 kW• 2,4 o 6 polos• Funcionamiento contínuo

Hasta 26 de Julio 2014 (640/2009) Desde 27 de Julio 2014 (04/2014)

> 1000 m sobre nivel mar > 4000 m sobre nival mar

Temperatura ambiente > 40 °C Temperatura ambiente > 60 °C

Temperatura ambiente < -15°C ó < 0ºC(motor refrigerado poragua)

Temperatura ambiente < -30°C ó < 0ºC(motor refrigeradopor agua)

Temperaturas del líquido refrigerante < 5°C o > 25 °C Temperaturas del líquido refrigerante < 0ºC o > 32 ºC

excepción:• Motores cubiertos de líquido• Motores totalmente integrados en un producto(e.g.

ventilador, reductor)• Motores con freno• Atmósferas explosivas• Temperaturas de empleo superiores a 400ºC

ÁmbitoNormativa EU

Introducción a la normativa Europea

• En 2011 motores IE2 estándar

• 01.01.2015 Motores IE3 desde 7,5 kW a 375 kW

• 01.01.2017 Motores IE3 from 0,75 kW to 375 kW


Como se interpreta la normativa…

Efectos de Lot11

“Los motores IE2 solo sepueden usar con

convertidores de frecuencia”

“En el futuro, solo se podránutilizar motores IE2 con

convertidores de frecuencia”

IE4 será obligatoria en breve

Si,desde 2015 motores IE2 mayores de 7,5KW;

desde 2017 motores IE2 mayores de 0,75KW;

No, por que la norma requiere la solución demayor eficienccia energética y esta no siempre escon un convertidor de frecuencia (e.g. aplicaciones

de carga completa)

No, por que no existe una regulacion específicapara motores IE4 todavía

Suposiciones de IE3/IE4


Siemens ofrece un amplio rango de motores IE3


Diferencias motores IE3 vs. IE2 – 4 años de análisis

Retos

► Desciende la corriente nominal para la mismapotencia

► Ratio Ia/In se incrementa

► Corriente transitoria de conexión se incrementa

Impacto en motores IE3

►Corriente transitoria de conexión no es publicada porlos fabricantes, habitualmente desconocida.

►El ratio Ia/In y la corriente transitoria de conexióndifieren en cada motor. Los datos varían de formaconsiderable.

Comportamiento en el IE3 motor

§ Durante los últimos 4 años, Siemens ha analizadomás de 5000 motores

§ Basado en nuestras propias medidas de motoresIE3 de diferentes fabricantes fue posible lavalidación de la corriente transitoria de conexión


Diferencias motores IE3 vs. IE2 – 4 años de análisis


¿Cual es el mayor reto para SIRIUS?

Menor intensidad nominal

Mayor intensidad duranteel arranque

Mayor transitorio en laconexión (Inrush)

Incidencia en las protecciones de sobrecarga ycortocircuito

Se debe conseguir el poder de corte en la CON/DESpara una mayor intensidad de arranque

Se debe controlar que no haya disparos ni soldadurade los contactos, debido al transitorio de intensidad

en la conexión(Inrush)

Cambios con IE3 Impacto en SIRIUS

I. Transitorio de conexión

I. Arranque

I. Nominal


We are IE3ready!An

alsi

s

ð

Trás varios años de analisis , conocemos todos los

requerimientos que los nuevos motores „IE 3 Premium

efficiency „ exigen a los aparatos de control industrial

Opt

imiz

ació

n Hemos optimizado nuestros productos SIRIUS para

estos requerimientos, por ej. adaptación de la

respuesta del disparador del nuevo 3RV2 ,S2 ,

ampliación del rango de ajuste e incremento de la

capacidad de corte

IE3

read

y! We are IE3 ready!

Maniobra y protección fiable para todos los

motores IE1, IE2 e IE3


Guardamotores SIRIUS 3RV– protección de motorhasta 100 A

Guardamotor 3RV

Protección de cortocircuito

Protección de motorCon función de sobrecarga

Maniobra

Breve descripción de los guardamotores 3RV2

§ Guardamotor / Combinación de arranque§ Hasta 37 kW§ Desde 0.16 – 80 A§ Tamaños S00, S0, S2§ Clases de disparo

(CLASS 10, CLASS 20 para tamaño S2)§ Bases de potencia para la tensión de 400 voltios

Breve descripción de los guardamotores 3RV1

§ Guardamotor / Combinación de arranque§ Para motores desde 18.5 – 45 kW§ De 28 – 100 A§ Tamaño S3§ Clases de disparo (CLASS 10, CLASS 20)§ Infeed system for the main circuit§ Bases de potencia para la tensión de 400 voltios


Tomando medidas, los interruptores automáticosson „IE3 ready“

Interruptores SIRIUS – Medidas para la instalación con Motores IE3MedidasDesafíos

Adaptación de los disparadores

Elevar el poder de corte

1

2

3

MENOR Intensidadnominal

MAYOR Intensidad dearranque

MAYOR I.de conexión(Inrush)

•Ampliar el rango de ajuste , haciaabajo para cubrir también las bajascorrientes con la misma potencia; seha optimizado el rango de ajuste paralos 3RV, S2, para el uso en losmotores IE 3

§ Ampliar el limite inferior de latolerancia de disparo del disparadorde cortocircuito

§ Aumentar el poder de corte paralos tamaños S00 - S2 para lamaniobra de las altas intensidades delos motores IE 3

Detalles

123

3RV2 S00 /S0 3RV2 S2 3RV2 S3

123

12

ü

ü

ü

ü

ü

ü

ü

ü

Nuevo o ampliado rango deajuste


Ventajas del solape de rangos de intensidad pa lautilización con motores IE3

SIRIUS 3RV– Instrucciones para su utilización con motores IE3

Recomendamos seleccionar el guardamotor para que el ajuste de la I nominal no

esté en la parte alta de la escala

min

Perdida de potenciaValor ajustado

max

Cuanto mas alejado esté el ajuste del máximo, menos pérdias de potenciahay

min

Ajuste = Disparador de sobrecarga

max

El ajuste del disparador de cortocircuito es fijo y es la intensidad máxima delaparato ( valor máximo de la escala)→ Cuanto mayor sea la distancia entre la intensidad ajustada y el valormáximo de la escala, mayor es el límite de reacción del disparador decortocircuito

Interruptor A

Interruptor B

Intensidad nominal del motor

Distancia al valorlímite de reacción

Si se encuentra la I nominal del motor cercano al valor máximo deescala , recomendamos utilizar otro interruptor con el rango siguientepara con ello elevar la distancia del límite de reacción del disparador decortocircuito.


Contactores SIRIUS 3RT Maniobra de motores hasta250 kW

Contactores depotencia 3RT

Arranques directos, inversoresy estrella-triángulo

Breve descripción motores 3RT2

§ Motores desde 3kW a 37kW

§ Corrientes AC-3 0,16A a 80A§ Tamaños S00, S0, S2

§ Amplia gama de accesorios, como:

- Módulos de cableado

- Comunicación con SIMATIC

Breve descripción motores 3RT2

• Motores desde 30kW a 250kW

§ Corrientes AC-3 65A a 500 A

§ Tamaños S3, S6, S10 y S12

§ Señalización de vida útil de contactos depotencia

§ Contactores de Vacío 3RT12


Gracias a la optimizada capacidad de corte, loscontactores hasta 55kw están listos para IE3!

Contactores de potencia SIRIUS-medias para usar con motores IE3

MedidasDesafíos

Capacidad de corte optimizada1

Aumenta la corrientede arranque

Aumenta la corrientetransitoria

Implementación

1

3RT2 Tam S2 3RT1 Tam S3

1ü ü

S00 S0 S2S3

Arrancadores directos e inversoreshasta 55kw(tamaños S00-S3)

Arrancadores Estrella-Triángulo hasta55Kw

Criterio selección IE3 = Criterio selección IE2


Arrancadores suaves SIRIUS 3RW para motoreshasta 1200 kW

Arrancadores suaves3RW

3RW30

§ Aplicaciones estándar

§ Arranque suave

§ Para motores hasta 55 kW

§ Desde 3 – 106 A

3RW44

§ Aplicaciones con altas prestaciones

§ Motores 15 – 710 kW (Conexión en linea )

§ Motores 22 – 1200 kW ( conexión Raíz de 3 )g)

§ Desde 29 – 1214 A

§ Protección térmica del motor

§ Comunicaciones Profinet, Profibus

Arranque suave

Parada suave(3RW4)

Protección del motor(3RW4)

3RW40

§ Aplicaciones estándar

§ Arranque / parada suaves


§ Desde 12,5 – 432 A

§ Protección térmica del motor


El rango de ajuste de limitación de corriente de losarrancadores 3RW40 se ha optimizado

Arrancadores SIRIUS-medias para usar con motores IE3

MedidasRestos

Ajuste de limitación de corriente1Aumenta la corrientede arranque

§Se añade un valor adicional”max”para el ajuste de la limitación decorriente

§Este nuevo valor se refiere a lamáxima corriente del arrancador

Detalles

1

3RW40

Previamente: Nuevo:

Ie motor = 60 A

Ie 3RW = 72 A

Ilimit = 1…5 * Ie motor

Imax = 5 * Ie motor = 300 A

Ie motor = 60 A

Ie 3RW = 72 A

Ilimit = 1…5 * Ie motor

Imax = 5 * Ie 3RW = 360 AIe = Ie motor Ie 3RW

max.

Previamente: Nuevo:

ü


Contactor electrónico SIRIUS 3RM1, arranque directo/ inversor hasta 3 kW

3RM1

Arranque directo / inversor

Con / sin funcionalidad deseguridad

Hasta SIL 3/ PL e Cat. 4

Protección del motor

3RM1

§ Ancho : 22,5 mm

§ Arranque directo e inversor


§ Desconexión segura (SIL 3 / PLe Cat. 4)

§ Protección del motor (CLASS 10 A)

§ 3 Variantes hasta 7 A (0,1–0,5 A; 0,4–2 A; 1,6–7 A)

§ Sistema de alimentación


Contactor electrónico SIRIUS 3RM , laintensidad de arranque, es una magnitud muyrelevante para su dimensionamiento

Menor intensidad nominal

Mayor intensidad duranteel arranque

Mayor transitorio en laconexión ( Inrush )

Ninguna incidencia , amplio rango de ajuste

Se debe conseguir el poder de corte en la CON /DES, para la nueva intensidad de arranque

Ninguna incidencia– el arranque se realiza a travesde semiconductores

Cambios en IE3 Impacto en los 3RM1


Guardamotores, Contactores y Arrancadores –nuestros equipos están preparados para IE3

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