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Arranque Suave Reduzca el estrés mecánico de sus instalaciones JORGE PAGNI Ingeniero de Aplicación de Producto Agencia Córdoba Marketing – Industria 2013 1 Contenido Repasemos los distintos tipos de arranques a un motor trifásico Conociendo un Arrancador Suave o Progresivo Aplicaciones Oferta de Productos de Schneider Electric Modos de Control y Operación Selección de un Arranque Suave Preguntas, Respuestas y Marketplace Valija AS 2 Uso de motores eléctricos en Máquinas y Procesos Máquinas Efemérides: Industria Michael Faraday en 1821, aparatos con rotación electromagnética Grandes Superficies Nikola Tesla en 1888, motor en corriente alterna 3 Uso de motores eléctricos en Máquinas y Procesos LAS CUATRO FUNCIONES BASICAS DE UNA SALIDA MOTOR (IEC 947) Distribución eléctrica en baja tensión Seccionamiento Interrupción Protección contra cortocircuitos Protección contra sobrecargas Conmutación Velocidad variable Arranque progresivo 4 Uso de motores eléctricos en Máquinas y Procesos ● Arranque directo trifásico V RST I R S T 6xIn 380VCA t In t P Pn Wn Ws W I: Corriente W: velocidad In: Corriente angular nominal Ws: velocidad V: Tensión sincrónica - campo t: Tiempo Wn: velocidad P: Par nominal - eje Pn: Par nominal 5 Uso de motores eléctricos en Máquinas y Procesos 8 Uso de motores eléctricos en Máquinas y Procesos 9 Contenido Repasemos los distintos tipos de arranques a un motor trifásico Conociendo un Arrancador Suave o Progresivo Aplicaciones Oferta de Productos de Schneider Electric Modos de Control y Operación Selección de un Arranque Suave Preguntas, Respuestas y Marketplace Valija AS 10 Que es un Arrancador Suave? Es un dispositivo electrónico que permite, asegurar un arranque y una parada suave, evitando golpes mecánicos y limitando los picos de corriente. ATS01 ATS22 ATS48 Hasta 15Kw Hasta 400Kw Hasta 900Kw 11 Que es un Arrancador Suave? Cuando un motor es arrancado en directo, nada es controlado Arranque suave: • Arranca el motor y llevarlo hasta su velocidad nominal tan suave como sea posible • Detiene el motor suave y cuidadosamente • Se limita la corriente a un nivel que sea aceptable para la red de distribución • Controla el par motor durante la aceleración con el fin de suprimir las vibraciones o golpes mecánicos en la máquina. 12 Que es un Arrancador Suave? En un motor asincrónico a frecuencia constante el torque es proporcional al cuadrado de la tensión T= kU² U 6 corriente 5 tensión es reducida 4 corriente 3 2 Torque 1 tensión es reducida Torque Velocidad 50 100 Curvas de arranque Corriente/Torque 13 Principios Básicos ● Arranque suave Monofásico: Curvas de funcionamiento V Tensión Carga V Tensión Red tiristores I Fase 14 Principio Básicos RST ● Arrancador suave (ATS…) V R S T 380VCA t P By pass V t t U R V t V S W V M W T Control t arranque t parada 16 Principio Básicos Compatibilidad mecánica Ventilación y Bombeo Transporte Tr = K N2 Tr = K C C at Un at Un at 0.8 Un at 0.8 Un at 0.5 Un at 0.5 Un N 0 N3 Par variable N2 N1 N 0 Par Constante 17 Contenido Repasemos los distintos tipos de arranques a un motor trifásico Conociendo un Arrancador Suave o Progresivo Aplicaciones Oferta de Productos de Schneider Electric Modos de Control y Operación Selección de un Arranque Suave Preguntas, Respuestas y Marketplace Valija AS 19 Que es un Arrancador Suave? 20 Que es un Arrancador Suave? 21 Contenido Repasemos los distintos tipos de arranques a un motor trifásico Conociendo un Arrancador Suave o Progresivo Aplicaciones Oferta de Productos de Schneider Electric Modos de Control y Operación Selección de un Arranque Suave Preguntas, Respuestas y Marketplace Valija AS 22 Arranques Suaves: ALTISTART Reduce el stress mecánico de sus máquinas ATS48 ATS01 900Kw 15Kw ATS22 400Kw Completa gama de arrancadores suaves de 0,37 kW (3 A) a 900 kW (1.200 A) 23 Altistart: Arranque suave = mayor vida útil… Arranque Severo Prestaciones ATS48 Control de par, Funciones para cargas alta Inercia Funciones de protección motor (Cintas cargadas Extrusoras, Molinos, etc) ATS22 ATS01 Arranque / Parada Arranque estándar Reemplazo rápido de un arranque directo 15 110…480 400 208…600 (bomba, ventilador, algunos compresores, etc) Alcance 1200 208…690 kW Vca 24 Altistar 01 El más compacto en su categoría! El Altistart 01 combina compacidad y sencillez para el arranque del motor, mientras que proporciona una suavidad total. Para motores monofásicos y motores asíncronos de 3 fases 0,37 hasta 75 kW / 3 a 85 A. 25 Altistar 01 Máxima simplicidad! Muy fácil de configurar: Conexión y cableado simplificado (los mismos componentes que se utilizan para un motor de arranque electromecánico). Ajustes rápidos: Ajuste de partida y deceleración: 5 s ó 10 s. Par de torsión ajustable (Desatascamiento ). Diagnóstico sencillo por dos LEDs. Señales de terminación de arranque. Fuente de alimentación integrada 24 V (ATS01N2. ...). Contactor de bypass integrado 26 Altistar 01 Facilidad de uso Con el conjunto arranque motor Combinaciones garantizadas! Guías de selección con los componentes apropiados. Interruptores, Guardamotores, Contactores ... 27 Altistar 01 28 Altistar 01 29 Altistart 22 El by pass para el estrés mecánico de sus aplicaciones Arranque/parada suave para aplicaciones industriales e infraestructura 30 Focalizado en el ahorro y la seguridad de sus instalaciones Altistart 22 ● Reduce su costo operativo ● Simplifica el cableado ● Protege su instalación eléctrica ● Ahorra espacio con un producto completamente equipado ● Integra bypass y funciones de protección Hasta un 50% reducción de tiempo de cableado 31 Altistart 22: Protege sus instalaciones ● Minimiza sacudidas & paradas repentinas en la maquinaria ● Reduce el estrés mecánico ● Aumenta la durabilidad de sus instalaciones ● Previene falla de instalación ya que detecta y señala fallas como: ● bloqueo de motor ● subcarga ● fallas de tierra de cualquiera de las 3 fases del motor 32 Altistart 22: Instalación y operación no pueden ser más simples ● Tiempo y cantidad de conexiones óptimas (6 contra 12) ● Ahorro de espacio en tableros (muy compacto) ● Mínima elevación de temperatura (baja disipación de calor) ● Pocos componentes a manipular (producto multi-función) ● Simple configuración y monitoreo: - 4 LEDs 4 teclas de navegación 4 x 7 display segmentos display remoto Software SoMove (el mismo que: Altivar, Lexium y TeSys) 33 Altistart 22 : Arrancador Suave “Compacto“ Arrancador Suave Compacto para motores medianos y sus aplicaciones ● Set completo ● Diseño compacto con by-pass integrado, control de 3 fases y comunicación Modbus embebida ● Amplia Oferta de 15 a 590 A (315kw en 380VCA) ● Rango de Tensión de 200 V a 600 V ● 5 diferentes tamaños y 15 rangos ● Competitivo ● Menos componentes para un arranque completo ● No necesita protección externa de relés. ● Completo y simple de usar, +software SoMove 34 Altistart 22, prioriza la eficiencia Control, visualizador y marca en el panel frontal y remoto Entrada PTC 3 entradas discretas 2 salidas relés NA/NC Visualizador claro: - De 4-dígitos - 4 LEDs indicadores Cableado Simplificado: 6 conexiones en vez de 12 Fácil programación: 4 teclas de navegación 35 Un producto seguro con numerosas funciones integradas ●3 ramas controladas con by pass ● Conexión dentro del triángulo del motor posible –> 1 calibre menos ●Funciones de protección: ● ● ● ● ● ● Entrada para sonda PTC como estándar. Protección térmica del motor y arrancador. Control de la duración y número de arranques. Protección contra sub y sobre corrientes. Detección de secuencia, falta y desbalanceo de las fases. Limitación de corriente. ● Tarjetas internas barnizadas para +resistencia en ambientes agresivos. 36 ALTISTART Conexión de motor en triángulo Esquema típico para la selección de un calibre inferior del arranque suave, conexión de 6 hilos al motor 37 ALTISTART 48 Controla su Arranque Severo ● Gama : 7,5 a 630kW ● Desde 208V hasta 690V ● Display Integrado ● Sistema de Control de Torque ● Comunicación ● Protecciones ● Protección de temperatura mediante entrada PTC 38 Circuito recomendado La coordinación tipo 2 se logra anteponiendo un interruptor manual, fusibles ultra rápidos para proteger a los tiristores y un contactor, garantizando de esta forma todas las condiciones de seguridad para el operador y para los aparatos involucrados, ya que la protección térmica está integrada en el arrancador. 39 ALTISTART 48 Son equipos electrónicos tiristorizados que, mediante el control de las tres fases del motor asincrónico, regulan la tensión y la corriente durante su arranque y la parada, realizando un control efectivo del par. Los sensores de corriente incorporados le envían información al microprocesador, para regular el par ante las diferentes condiciones de carga y proteger al motor de sobrecargas. 40 Altistart 48 Robustez y performance en sus tableros ● De 208 a 690V hasta 900kW ● Funciones de protección ● Secuencia, falta, desbalance de fases. ● Sub/Sobre carga ● Térmica (con o sin PTC) ● Limitación de corriente ● Tiempo entre arranques ● etc ● Funciones de aplicación ● Pruebas en motor pequeño ● Ganancias ● Compensación de pérdidas estatóricas ● Control de Torque 41 Contenido Repasemos los distintos tipos de arranques a un motor trifásico Conociendo un Arrancador Suave o Progresivo Aplicaciones Oferta de Productos de Schneider Electric Modos de Control y Operación Selección de un Arranque Suave Preguntas, Respuestas y Marketplace Valija AS 42 Modos de Control y Operación 43 Modos de Control y Operación 44 Modos de Control y Operación 45 Modos de Control y Operación 46 Contenido Repasemos los distintos tipos de arranques a un motor trifásico Conociendo un Arrancador Suave o Progresivo Aplicaciones Oferta de Productos de Schneider Electric Modos de Control y Operación Selección de un Arranque Suave Preguntas, Respuestas y Marketplace Valija AS 47 Selección Arranque Suave ● Datos mínimos para seleccionar un arranque suave : ● Alimentacióm: ● 230 – 415V : Range Q ● 208 – 690V : Range Y ● Datos Motor ●corriente, potencia ● Tipo de aplicación y ciclo de operación : ●Aplicaciones standard, ●Aplicaciones severas. 48 Introducción a la variación de velocidad ● Selección de un arrancador suave ● Por corriente ● Por potencia ● Por tensión ● Considerar cantidad de arranques por hs. ● La conexión en el triángulo del motor permite disminuir un calibre ● Protecciones ● Según referencia del arrancador 49 Ejercicio Arranque Suave Un cliente nos pide una solución (protección y salida a motor) porque quiere evitar el arranque brusco de una cinta transportadora, tiene un motor de 55kW 380V. Además nos dice que dentro de un año la cinta puede arrancar y parar hasta 8 veces por hora y necesita ser comandado desde una HMI. 51 Ejercicio Arranque Suave Un cliente nos pide una solución (protección y salida a motor) porque quiere evitar el arranque brusco de una cinta transportadora, tiene un motor de 55kW 380V (ATS22C11Q+NSX160xMA+LC1D115x). Además nos dice que dentro de un año la cinta puede arrancar y parar hasta 8 veces por hora (VW3G22402) y necesita ser comandado desde una HMI (puerto Modbus embebido con XBTx o HMIx). 52 Ejercicio Arranque Suave Seleccionar un arranque suave y sus protecciones para el arranque de una extrusora 400V 315 A con la posibilidad de visualizar y programar el drive desde el frente de un tablero. Las condiciones de temperatura y mecánicas son extremas. 53 Ejercicio Arranque Suave Seleccionar un arranque suave y sus protecciones para el arranque de una extrusora 400V 315 A (ATS48C41Q + NSX630xMAx + LC1D400x) con la posibilidad de visualizar y programar el drive desde el frente de un tablero (VW3G48101). Las condiciones de temperatura y mecánicas son extremas. 54 Conclusión Reducir los picos de corriente y eliminar las caídas de tensión en la línea. Reducir los pares de arranque. Acelerar, desacelerar o frenar suavemente, para la seguridad de las personas u objetos transportados. Arrancar máquinas progresivamente, en especial aquellas de fuerte inercia. Adaptar fácilmente el arrancador a las máquinas especiales. Proteger al motor y a la máquina con un sistema de protección muy completo. Supervisar y controlar el motor en forma remota. 55 Contenido Repasemos los distintos tipos de arranques a un motor trifásico Conociendo un Arrancador Suave o Progresivo Aplicaciones Oferta de Productos de Schneider Electric Modos de Control y Operación Selección de un Arranque Suave Preguntas, Respuestas y Marketplace Valija AS 56 Preguntas 57 Para Saber Mas ... Y el Centro de Formación Técnica de Schneider Electric Argentina ... Y nuestro sitio Web: www.schneider-electric.com.ar 58