CONTROLES ELÉCTRICOS

Arranque, Protecci贸n y Control de motores

Motor AC AsĂ­ncrono

Arranque de Motor y sus componentes Distribución eléctrica de baja tensión Seccionamiento Interrupción Protección contra corto-circuitos Protección contra sobrecargas Conmutación

Seccionamiento Interrupción Protección contra corto-circuitos Protección contra sobrecargas Conmutación Variación velocidad

Arranque progresivo

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 cortocircuitos La 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

Protecci贸n contra sobrecargas La funci贸n de protecci贸n 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.

Conmutaci贸n o maniobra La funci贸n de conmutaci贸n tiene por misi贸n establecer, cortar y, eventualmente, ajustar el valor de la corriente absorbida por un receptor.

ARRANQUE DIRECTO

ARRANQUE DIRECTO DE MOTORES Seccionamiento

Aislar el arrancador de la alimentación

Interruptor

Interrumpe la corriente eléctrica del arrancador

Protección corto-circuito Protección sobrecarga Mando Potencia (maniobra)

Protección contra los daños que causan las corrientes de corto circuito Protección del motor contra los efectos de las corrientes de sobrecarga Establecer y cortar la corriente de carga

Coordinación de protecciones Norma 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 Relé de sobrecarga

Capacidad de cierre del contactor Pc selon IEC 947-4 DPCC

Límite térmico del relé de sobrecarga sin daño Arranque

Categorías de los contactores La 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

Funcionalidades de Protección

Standard

Avanzada

Multifunción

 Clase 10  Clase 20  Clase 30  Monofásico

Clase 10 únicamente

 Corto circuitos  Sobrecarga « térmica »  Ausencia de fase  Desequilibrio de fase  Falla a tierra (* )  Subcarga, sobrecarga . . .

con módulo

Integrado

Funcionalidades de Control

Standard

Avanzada

Multifuncion

 Rearme local  Rearme Auto ó local/distancia  Diferenciación Ith - I>>  Alarma térmica  Indicación de la carga del motor  Histórico  Supervisión  Alarmas todas las protecciones  Ajuste de umbrales  Comunicación por módulo dedicado  Puerto de parámetros. y de visualización  Función TEST de disparo con módulo

Integrado

ARRANCADORES SUAVES

ARRANCADORES SUAVES Arrancar 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 CURVAS DE VELOCIDAD - TORQUE 300% 250%

CURVAS DE VELOCIDAD - CORRIENTE

Tensión Plena Carga

700% 600%

200%

500% 150%

400%

Torque de Aceleración

100%

300% 200%

Torque carga

50% 0% 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

VELOCIDAD DEL MOTOR

80%

90%

100%

100% 0% 0%

15% 30% 45% 60%

75% 90%

VELOCIDAD DEL MOTOR

Principios de Funcionamiento Los arrancadores suaves operan con 6 SCR´s variando su ångulo de disparo para controlar el voltaje aplicado al motor.

NO controla la frecuencia del voltaje aplicado

Arrancadores ALTISTART

ATS01 De 1.5HP a 60HP

ATS48 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 voltaje Reducir el torque de arranque con el cuadrado de la tensión CURVAS DE VELOCIDAD - TORQUE 300% Tensión Plena Rampa Voltaje 250% Torque Carga

CURVAS DE VELOCIDAD - CORRIENTE 700% 600% 500%

200%

100%

300% 200%

Torque Carga

50% 0% 0%

400%

Torque de Aceleración

150%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

VELOCIDAD DEL MOTOR

 Potencia : de 0,37 a 5,5 kW

90%

100%

100%

0% 0%

Tensión Plena Rampa Voltaje

15% 30% 45% 60% 75% 90% VELOCIDAD DEL MOTOR

Pequeños Compresores.

Ventiladores.

Pequeños transportadores.

Puertas automáticas.

Arranque a tensión reducida con limitación de corriente

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. CURVAS DE VELOCIDAD - TORQUE 300%

CURVAS DE VELOCIDAD - CORRIENTE 700%

Tensión Plena 250%

Arr. Suave

600%

Carga

500%

200%

400%

Torque Acelerac.

150%

100%

200%

Torque carga

50%

0% 0%

300%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

VELOCIDAD DEL MOTOR

 Potencia : de 0,75 a 15 kW

90%

100%

100%

0% 0%

Tensión Plena Arr. Suave

15% 30% 45% 60%

75% 90%

VELOCIDAD DEL MOTOR

Bombas.

Ventiladores.

Transportadores, bandas, Pórticos de elevación.

Aceleraci贸n con Sistema de Control de Torque TCS CURVAS DE VELOCIDAD - TORQUE 300%

CURVAS DE VELOCIDAD - CORRIENTE 700%

Tensi贸n Plena 250%

Rampa Torque

600%

Torque Carga

500%

200%

400% 150%

100%

200% Tensi贸n Plena

Torque carga

50%

0% 0%

300%

Torque de Aceleraci贸n

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

VELOCIDAD DEL MOTOR

80%

90%

Rampa Torque

100% 0% 100%

0%

15%

30%

45%

60%

75%

90%

VELOCIDAD DEL MOTOR

Ventajas del uso de Arrancadores Suaves       

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.



  



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

MOTOR

VARIADORES DE VELOCIDAD

VARIADORES DE VELOCIDAD Dispositivo electrรณnico empleado en la etapa de comando de potencia Para controlar la velocidad y el par de un motor . . . . . . entonces controla la velocidad de las mรกquinas . . . regula los procesos . . . y ademรกs . . . . . . Protege . . . el motor y la mecรกnica

Altivar 11

Altivar 31

Altivar 61-71

Empacadoras Bombas y Ventiladores

MĂĄquinas especiales

Transportadores

Gruas

Elevadores

Optimiza los procesos, ahorra energĂ­a y costos

El convertidor de Frecuencia FUENTE DE ALIMENTACIÓN C.C.

R S T

TRANSISTOR DE FRENADO

ONDULADOR

El ondulador PWM 2 Vred eficaz

Corriente en una carga inductiva

-

2 Vred eficaz

Par-Velocidad del motor con un variador de velocidad

Par / Par nominal

2

2s

1,7

60s

3 Par Transitorio

1

2 T째

0,5

1 Par permanentemente disponible

Frecuencia

1 Hz

30Hz

60 Hz

96 Hz

Ley U/Hz Tensi贸n U nominal de red

Nivel m铆nimo de magnetization

AR P E RT FUE TE N TA LE S B N O IA C R R A V PA R PA

Frecuencia 60Hz

Ahorro en Potencia activa

Ahorro en Potencia reactiva

Otras opciones de ahorro

Parámetros de Usuario VISUALIZACIÓN DE: Tensión Corriente motor Temperatura motor Par motor Velocidad motor Estado de las entradas D/A Histórico de fallos Contador horario Frecuencia

AJUSTE DE: Ley tensión - frecuencia Gama de velocidad Aceleraciones - deceleraciones La protección térmica motor Compensación automática de deslizamiento Limitación del par motor Las frecuencias ocultas (resonancia) Lógica de freno

Terminal de dialogo ATV61 – ATV71

Mando de los variadores

GIRO ADELANTE GIRO ATRAS

ENTRADAS ANALÓGICAS 0..20 mA, 4..20 mA, x..20mA 0..10 V

MARCHA VALIDADA +24V OTRAS FUNCIONES AÑADIDAS

PowerSuite Preparación

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 aplicaciones Regulación de presión en un grupo de suministros de aguas OBJETIVO: Mantener constante la presión de la red sea cual sea el caudal FUNCIONAMIENTO: La velocidad del motor – bomba aumenta cuando la presión de la red disminuye

Ejemplos de aplicaciones Regulación de CO2 en un parking público OBJETIVO: Mantener el nivel de CO2 salubre FUNCIONAMIENTO: La velocidad del motor – ventilador aumenta a Medida que la concentración de CO2 aumenta

Beneficios del uso de variadores de 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

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION

Tel.: (1) 4269733 – 01900 33 12345 cacschneider@co.schneider-electric.com www.schneider-electric.com.co

Carlos Alberto Mejia Castañeda Ingeniero de Soporte y Prescripción Agencia Oriente carlos.mejia@co.schneider-electric.com Cel. 3114912362