Optimización de procesos Ing. Mario Villalta Guatemala 2015 Usos de variadores y arrancadores suaves en la industria.

Presentación del tema: "Optimización de procesos Ing. Mario Villalta Guatemala 2015 Usos de variadores y arrancadores suaves en la industria."— Transcripción de la presentación:

1 Optimización de procesos Ing. Mario Villalta Guatemala 2015 Usos de variadores y arrancadores suaves en la industria

2  Lo utilizan todas aquellas industrias donde su proceso requiere control de la velocidad de un motor de inducción trifásico.  Plantas en proceso de ahorro energético.  Ejemplos:  Textileras  Papeleras  Cementeras  Alimentos de consumo masivo  Ingenios azucareros  Industria automatizada  Sistema de bombeo (gobierno, hoteles, complejos residenciales, industria, agricultura) ¿Quiénes utilizan variadores de frecuencia?

3  Lo utilizan todas aquellas industrias donde su proceso no requiere control de la velocidad de un motor de inducción trifásico pero desean evitar problemas de consumos altos de energía en el arranque y ahorro energético.  Ejemplos:  Pedreras  Cementeras  Ingenios cafetaleros  Grandes compresores de enfriamiento  Ingenios azucareros  Industria automatizada  Sistema de bombeo (gobierno, hoteles, complejos residenciales, industria, agricultura) ¿Quiénes utilizan arrancadores suaves?

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5  Se utilizará siempre y cuando el cliente necesite controlar la velocidad.  Cuando el cliente utilice alimentación monofásica para un motor trifásico.  Cuando el cliente utilice funciones avanzadas de control (puede ahorrar necesidad de micro PLCs)  El ahorro de energía esperado sea el más eficiente Variadores de frecuencia (VFD)

6  Se utilizará cuando el cliente utilice la velocidad nominal del motor en su proceso.  Solo para alimentaciones trifásicas para motores trifásicos.  Cuando el cliente necesite protecciones integradas en un solo dispositivo.  El ahorro de energía no es tan vital.  Relación de costo más baja Arrancador suave (soft starter)

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8  iC5: tipo monofásico 220V  Rango 1-3HP  Funciones básicas con 5 entradas  Pantalla LED 7 segmentos, potenciometro integrado  iG5A: trifásico 220V y 440V  1-30HP en ambos voltajes  Funciones básicas con 7 entradas  Pantalla LED 7 segmentos  S100: Trifásico 220V y 440V  1-20HP 220V; 1-100HP 440V  Gama media, 7 entradas y mejoras en el hardware  Pantalla LED 7 segmento hasta 30HP, LCD de 40HP-100HP  iS7: Trifásico 220V y 440V premiun  1-150HP 220V; 1-500HP 440V  Gama alta, 7 entradas funciones especiales con posibilidad de PLC y encoder.  Pantalla LCD multilenguaje Gama de variadores: Torque constante

9  iP5A: Trifásico 220V, 440V y 575V  1-125HP 220V; 1-600HP 440V, 1-150HP 575V  Funcionalidades especiales para aplicaciones de bombeo  Pantalla LCD 2 líneas  Funcionalidades de control avanzado  H100: trifásico 220V y 440V  1-25HP 220V; 1-125HP 440V (2015)  Funcionalidad mejoradas para bombeo y ventilación  Reducción de tamaño con respecto al iP5A  Pantalla LCD 4 líneas multilenguaje  Puerto de programación USB o RJ45  Funcinalidades de control avanzado Gama de variadores: Torque variable

10 Variadores estándar: S100

11  Variador entrada trifásica  Hasta 20HP 240VAC  Hasta 100HP 480VAC  Aplicaciones torque constante  Control PID  Unidad de freno dinámico integrada  8 entradas digitales programables  Comunicación RS485 por defecto con velocidades de hasta 115kbps  Pantalla LCD integrada en modelos desde 40HP 480V en adelante.  Opción IP66 (pedido especial) Variadores estándar: S100

12 Drive capacity(kW)0.4~4kW5.5~22KW30~75kW Diseño Control terminal I/O Standard I/O: 27pins(3.5mm pitch, three-stage) 2 nd I/O: 23pins(5mm pitch, three-stage) 27pins(5mm pitch, two-stage) Keypad Inbuilt 7 segment keypad as standard (Graphic LCD keypad as external option) Inbuilt Graphic LCD keypad as standard Inbuilt comm. Inbuilt in RS485(Modbus RTU / LS Bus) as standard (Max. speed 115kbps) Optional Comm. CANopen, Profibus DP, Ethernet(Modbus TCP / Ethernet I/P) EMC Filter Inbuilt EMC filter as option: 200V/1Φ(C2) 400V/3Φ(C3) Inbuilt EMC filter as standard: 400V/3Φ(C3) Inbuilt EMC filter as option: 400V/3Φ(C3) DC Reactor N/AInbuilt DC reactor as standard Dynamic Braking Transistor Inbuilt Dynamic braking transistor as standardN/A Side by Side (Zero stack) Side by Side (2mm)N/A (50mm) Communication option installation External option installation typeInternal option installation type Top ventilation cover OpenClose

13 Variadores estándar: S100 Display 7-Segments, 4 Digit LED 4 Key 8 key - 4 directions - Run - Stop / Reset - Enter (SET) - ESC * 7 segmentos (0.4~22kW) Display Graphic LCD (128x64 Pixels) LED 3 Key 11 key - 4 directions - Mode - Stop / Reset - FWD / REV - ESC / MULTI * - PROG ENT LCD Gráfica (30~75kW)

14  Compartir entradas entre drivers en comunicación  Función multi keypad  Instalación lado a lado (2mm) (hasta 30HP)  Opciones de comm:  Ethernet  Profibus  CANopen Variadores estándar: S100

15 [RJ45 to 9 Pin Cable][9 Pin to USB Converter] 12 1 2 iS7 Normal Cable

16 Variadores estándar: S100 MCU: Micro Controller Unit DSP: Digital Signal Processor MIPS: million Instructions Per Second Dual CPU Topology Main DSP* Speed 60MIPS* Memory Flash: 256kByte RAM: 36kByte I/O MCU* System Clock 48Mhz Memory Flash: 32kByte RAM: 16kByte

17  Función multikeypad Variadores estándar: S100 Slave 1 Master Slave 2 RS485 communication

18  Comunicación P2P  Intercambia entradas de uno a otro por comunicación RS485 Variadores estándar: S100 Inbuilt RS485 communication Master Slave

19  Reemplazo fácil de ventilador  Guía removible para cableado fácil Variadores estándar: S100

20 Variador HVAC: H100

21  Hasta 25HP 230VAC (125HP futuro)  Hasta 125HP 460VAC (600HP futuro)  Aplicaciones torque variable (ventilación y bombeo)  Control PID  8 entradas digitales programables  Comunicación RS485 por defecto  Control PID + Dual PID  Función multimotores (4 por defecto)  Unidad de freno dinámico integrada  Funciones ahorro de energía  Funciones especializadas para bombeo Variador HVAC: H100

22  Reducción de tamaño hasta 34% con respecto a modelo anterior FrameiP5AH100 1 150 x 284 x156.5160 x 232 x 181 2 200 x 284 x 182180 x 290 x 205 3 250 x 385 x 201220 x 350 x 223 4 304 x 460 x 234275 x 450 x 284 5 300 x 534 x 265.6325 x 510 x 284 6 370 x 610 x 337.6325 x 550 x 309 * Red is smaller than iP5A * * Blue is bigger than iP5A * Compare average volume based on iP5A(100%) (400V) DANFOSSVACON ABB 100%* 83% 112% iP5A (LSIS) 95% H100 (LSIS) 66%

23  Puerto USB para programación  Pantalla LCD keypad para mayor facilidad de programación Variador HVAC: H100

24 Keypad Parameter Copier Main DSP -Motor Control -Drive Sequence -Sensor Interface Main DSP -Motor Control -Drive Sequence -Sensor Interface I/O MCU -I/O Interface -RS-485 Interface I/O MCU -I/O Interface -RS-485 Interface Option -LonWork -Ext I/O Option -LonWork -Ext I/O CAN [ Dual CPU Topology ] SCI MCU: Micro Controller Unit DSP: Digital Signal Processor MIPS: million Instructions Per Second Main DSP* Speed 60MIPS* Memory Flash: 256kByte RAM: 36kByte I/O MCU* System Clock 48Mhz Memory Flash: 32kByte RAM: 16kByte

25 Variador HVAC: H100 Function LSIS (H100) LSIS (iP5A) ABB (ACQ810) Delta (CP2000) Danfoss (FC200) Vacon (100) RTC ○ - ○○○○ Underload(No Flow, Dry Pump) ○ ○○○○○ Pipe Broken ○ ○ -- ○○ Flow Compensation ○ --- ○○ Payback Counter ○ - ○ - ○○ Fire Mode ○ ○ - ○ - ○ Soft Pipe-Fill ○ - ○ - ○ - Master Follower - - ○ - ○○ Pump Clean Function ○ - ○ - ○ - MMC ○ ○○○○○ Check Valve Ramp ○ --- ○ - Sleep Boost/Wakeup ○ ○○ - ○○ USB Connectivity ○ --- ○ - Level Detection(Outlet Protection) ○ ○○ - ○○ Damper/Lubrication ○ ○○ --- HAND/OFF/AUTO ○ - ○ - ○ - Regular Bypass ○ ○○ - ○○

26  Un damper que controle el flujo de aire en un sistema de ventilación.  Si un ventilador y un damper están siendo utilizados en un mismo sistemas, el variador puede ser utilizado para monitorear que el damper esta encendido y así activar el ventilador  La señal del damper es una señal digital que va a la entrada del drive Variador HVAC: H100 – Damper control

27  Esta función protege la bomba de presiones bruscas, golpe de ariete y golpes hidráulicos.  Es utilizada para alcanzar la presión con la que es posible bombear en un primer momento.  El PID aumenta su consigna gradualmente como una grada Variador HVAC: H100 – Soft fill

28  En una sistema de tuberías, la presión se pierde debido a los largos tramos de tubería.  La función de compensación de flujo compensa la perdida de presión por medio del incremento de la referencia del PID. Variador HVAC: H100 – Flow compensation

29  Dado a la suciedad acumulada en los impeles, las bombas reducen su eficiencia, por medio de una secuencias repetidas FWD/REV o ACC/DEC los residuos se eliminan.  Incrementa la vida útil de la bomba e incrementa el efecto de ahorro de energía haciendo eficiente la operación de la bomba quitando suciedad en el impeler. Variador HVAC: H100 – Pump clean FWD SteadyFreq REV SteadyFreq Clean Step DT 2 nd Cycle PC Step DT Clean Step DT Fwd SteadyTime Rev Steady T Time Frequency PC Start DT 1 st Cycle Pump Clean Activated

30  Básicamente su función es alertar o disparar el variador cuando se genera un nivel más alto o más bajo de un umbral seteado por un determinado tiempo. Variador HVAC: H100 – Level detection LDT Freq Feed Back PID Fdb Output Frequency LDT Dly Time Realy1 (LDT) Realy2 (Trip) LDT Restart DT LDT Level+LDT Band Width LDT Level

31  Función del reloj de tiempo real (RTC)  Programación de horarios semanales. Variador HVAC: H100

32  Selección de parametros preestablecidos por tipo de aplicación (macros). Variador HVAC: H100

33  Estimación de vida útil de capacitores internos del driver. Variador HVAC: H100 Formula of Capacitance

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36 Características del CSXi

37 Ajuste con switches rotativos  8 ajustes pueden darse en los CSXi soft starters:  Limite de Corriente  Rampa de corriente (%FLC/tiempo)  Tiempo de rampa de parada  Corriente a plena carga de Motor  Tipo de falla de Motor  Exceso de tiempo de Arranque  Protección de secuencia de Fases  Función de relay auxiliar

38 Contactos de BY-PASS internos  El modelo CSXi contiene un BY-PASS integrado que le permite conectar el motor directo a la línea de fuerza y esto le ayuda a no generar calor en los dispositivos de control.  Evita la necesidad de colocar un BY-PASS externo (ahorra espacio).

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40 Características del EMX3

41 En el arranqueEn el paro  Aceleración adaptativa XLR-8  Modo de arranque corriente constante  Modo de arranque rampa de corriente  Arranque de golpe (Kickstart)  Desaceleración adaptativa XLR-8  Paro suave por rampa de voltaje temporizada (TVR)  Modo de frenado  Paro libre (Coast to stop)

42 Características del EMX3 Protecciones  Modelo térmico de motor  Entrada de termistor  Secuencia de fase  Baja corriente  Sobrecorriente instant.  Entrada auxiliar de disparo  Sobrecalentamiento de disipador  Exceso tiempo start  Frecuencia de entrada  SCR en corto  Power circuit  Conexión del motor  Fallo de comunicación RS485  Sobrecarga del motor  Desbalance de corriente  Fallo a tierra (opcional)

43 Características del EMX3 KEYPADAdicionales  Montaje remoto  LEDs de estado  Fácil de leer  Lenguaje real  Multi lenguaje  Botones de acceso rápido  Copia de parametros  Tiempo de com.  Fallo de com.  Auto detección conexión ∆  Auto start/stop  24VDC auxiliares  Entrada a RTD  RTC (reloj tiempo real)  Powerthrough  Función jog para F/R  I/O expansión

44 Control XLR-8  Control aceleración/desaceleración – No se afecta por cambios de Carga.  Suministra una nueva alternativa de arranque y parada  Es adecuado para cualquier aplicación de Bombeo

45 KEYPAD: Overview

46 KEYPAD: Copia de parametros

47 Conexiones opciones BY-PASS externo

48 Conexiones BY-PASS interno

49 Conexionado: Entradas de control

50 Conexionado: Bornes desmontables / líneas etiquedas

51 Pantalla  La información correcta, en el formato correcto puede ser muy valiosa para la mejora de procesos y mantenimiento. EMX3 entrega de una amplia gama de la información que está disponible en pantalla, así como a través de vía serial, salidas analógicas y de relé.