ARRANCADORES – VARIADORES DE FRECUENCIA CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO.

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1 ARRANCADORES – VARIADORES DE FRECUENCIA CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

2 2 Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO PARTE 1. Motores de Inducción – Principios de funcionamiento PARTE 2. Tipos de Arranques – Problemas y objetivos PARTE 3. Arrancadores estáticos de PE - Principios de funcionamiento PARTE 4. Arranque de motores - Comparativa PARTE 5. Análisis práctico - Caso real PARTE 6. Variadores de Velocidad de PE - Principios de funcionamiento SUMARIO

3 3 Motores de inducción PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO 1

4 4 Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO 1. Principios de funcionamiento de los motores de jaula de ardilla. 2. Principios de control en los motores de inducción. 3. Circuito equivalente de un motor: transformador. 4. Corrientes en un motor. 5. Relación corriente – velocidad. 6. Relación corriente – velocidad. Arranque directo. 7. Reducción de la tensión de entrada. 8. Relación Par – Velocidad. SUMARIO – PARTE 1

5 5 1. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES DE JAULA DE ARDILLA » El motor de inducción, asíncrono o de jaula de ardilla, está formado por dos partes: » El estátor. » El rotor (fijado a un eje). » Sección motor Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

6 6 2. PRINCIPIOS DE CONTROL EN LOS MOTORES DE INDUCCIÓN » El rotor se construye con barras cortocircuitadas por medio de anillos en los extremos, formando la denominada jaula de ardilla. » Construcción motor Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

7 7 2. PRINCIPIOS DE CONTROL EN LOS MOTORES DE INDUCCIÓN Conectándolo a una fuente de alimentación trifásica, en el estátor se genera un campo magnético giratorio (flujo). Esto es debido a: » La disposición física de los devanados del estátor: 3 bobinas separadas 120º físicos. » La corriente en estos devanados está desfasada 120º eléctricos. » Líneas de flujo Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

8 8 2. PRINCIPIOS DE CONTROL EN LOS MOTORES DE INDUCCIÓN » Las líneas de flujo (flechas) inducen unas corrientes en las barras del rótor. » Cuando sobre un conductor por el que circula una corriente, actúa un campo magnético, la resultante es una fuerza que origina el par y por tanto la rotación del rotor. CAMPO GIRATORIO » Campo giratorio rpm: revoluciones por minuto p: polos del motor Pm: potencia mecánica absorbida carga T: Par w: velocidad angular P: Potencia útil eléctrica absorbida s: Deslizamiento ns: Velocidad de sincronismo nr: Velocidad del rotor Rm: rendimiento del motor Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

9 9 3. CIRCUITO EQUIVALENTE DE UN MOTOR: TRANSFORMADOR » El circuito equivalente de un motor se puede entender como un transformador. I M : Corriente de Magnetización. Corriente “imaginaria” que circula por el estator. Responsable del flujo del motor. I R : Corriente de Rotor. Corriente “real” que circula por el rotor, generadora de par. Aumenta con la carga del motor. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

10 10 4. CORRIENTES EN UN MOTOR » Controlando la tensión aplicada en el estátor (E1) se puede controlar la corriente de magnetización ( I M ) y por tanto el flujo. » Con el aumento de la velocidad del motor, el deslizamiento (S) disminuye, y la frecuencia relativa también. Entonces el cosφ R mejora, la inductancia de pérdidas disminuye, e Ir disminuye. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

11 11 5. RELACIÓN CORRIENTE – VELOCIDAD » En el momento del arranque el motor se comporta como un transformador con el secundario en cortocircuito. Ir aumenta porque equivale a una corriente de cortocircuito. » Con el aumento de la velocidad del rotor cosφ R mejora y por tanto Ir decrece Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

12 12 6. RELACIÓN CORRIENTE – VELOCIDAD. ARRANQUE DIRECTO Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

13 13 7. REDUCCIÓN DE LA TENSIÓN DE ENTRADA » Se puede demostrar que: » Si la tensión de entrada ( E1 ) varía, entonces el par ( T ) varía con el cuadrado de la misma. » En el arranque el par, es proporcional a la tensión de entrada. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

14 14 8. RELACIÓN PAR – VELOCIDAD Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

15 15 8. RELACIÓN PAR – VELOCIDAD Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

16 16 Tipos de Arranques PROBLEMAS Y OBJETIVOS 2

17 17 Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO 1. Tipos de arranque tradicionales. 2. Problemas del arranque de un motor. 3. Conexión arranque directo. 4. Característica corriente – velocidad. Arranque directo. 5. Conexión arranque estrella – triángulo. 6. Característica corriente – velocidad. Arranque estrella – triángulo. 7. Objetivos. SUMARIO – PARTE 2

18 18 1. TIPOS DE ARRANQUE TRADICIONALES » Existen distintos tipos de arranque para un motor: » Arranque directo. » Arranque estrella triángulo. » Arranque con resistencias estatóricas. » Básicamente todos ellos presentan ciertos problemas. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

19 19 2. PROBLEMAS EN EL ARRANQUE DE UN MOTOR » EXCESO DE PAR APLICADO: Aunque el par resistente inicial sea bajo, durante el arranque directo se producen una serie de oscilaciones bruscas del par a medida que la velocidad aumenta. Es básicamente un arranque incontrolado. » Desventajas: Shocks mecánicos. Deslizamiento en las correas. Stress en las trasmisiones. Sobrepresiones. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

20 20 2. PROBLEMAS EN EL ARRANQUE DE UN MOTOR » ENORME SOBRECORRIENTE: La corriente típica, en el momento del arranque, es entre 7 y 10 veces la corriente nominal. Esto es debido a que en el arranque el deslizamiento es máximo y el motor se comporta como un transformador con el secundario en cortocircuito. » Desventajas: Caídas bruscas de tensión en líneas de poca capacidad. Sobredimensionado de contactores. Cálculo de fusibles adecuados. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

21 21 3. CONEXIÓN ARRANQUE DIRECTO » FINALIDAD: El motor funciona desde el momento de conexión a sus valores nominales Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

22 22 4. CARACTERÍSTICA CORRIENTE – VELOCIDAD. ARRANQUE DIRECTO » RESULTADO: Elevada corriente de arranque. Arranque incontrolado. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

23 23 5. CONEXIÓN ARRANQUE ESTRELLA – TRIÁNGULO » FINALIDAD: Reducir la intensidad de fase de arranque, aunque sea a costa de reducir el par. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

24 24 5. CONEXIÓN ARRANQUE ESTRELLA – TRIÁNGULO » MOTOR: Es necesario que el motor tenga los bobinados del estátor accesibles y configurados para un cableado doble. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

25 25 6. CARACTERÍSTICA CORRIENTE – VELOCIDAD. ARRANQUE ESTRELLA – TRIÁNGULO » RESULTADO: Sobrecorrientes en la reconexión. Pérdida de alimentación. Arranque incontrolado. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

26 26 7. OBJETIVOS » ARRANQUE MECÁNICO PERFECTO: Vencer el par inicial paulatinamente. » CONTROLAR EL PAR DEL MOTOR: Para controlar la aceleración del motor. » CONTROL DEL PARO: Decelerar de forma controlada. » MANTENIMIENTO: Ahorro en operaciones de mantenimiento de las instalaciones. » LIMITAR LA CORRIENTE DE ARRANQUE: Para no afectar a la red de suministro. » SANCIONES: Evitar penalizaciones por puntas de corriente que excedan la potencia contratada. Se puede conseguir ahorro en las facturas. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

27 27 Arrancadores estáticos de Power Electronics PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO 3

28 28 Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO 1. Arrancadores estáticos de Power Electronics. 2. Principios de los Arrancadores Estáticos. 3. Método de arranque: Rampa de Tensión. 4. Método de arranque: Corriente constante. SUMARIO – PARTE 3

29 29 1. ARRANCADORES ESTÁTICOS DE POWER ELECTRÓNICS Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

30 30 2. PRINCIPIOS DE LOS ARRANCADORES ESTÁTICOS » El principio de los arrancadores estáticos es el denominado: CONTROL DE FASE. » Controlando el instante de disparo de los tiristores se controla el valor de la tensión eficaz aplicada a la carga. » Con la conexión en antiparalelo de dos tiristores se puede controlar tensiones alternas y controlar semiciclos positivos y negativos. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

31 31 2. PRINCIPIOS DE LOS ARRANCADORES ESTÁTICOS » Conexión de tiristores en antiparalelo. » Tensión eficaz aplicada a la carga. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

32 32 3. MÉTODO DE ARRANQUE: RAMPA DE TENSIÓN » La rampa de tensión es un método de arranque en el que se aumenta progresivamente la tensión aplicada al motor:  No existe desconexión de alimentación.  El nivel de tensión inicial es ajustable.  Se puede ajustar el tiempo.  También se puede controlar la parada del motor. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

33 33 4. MÉTODO DE ARRANQUE: CORRIENTE CONSTANTE » La corriente se fija a un valor determinado en función de la aplicación, por ejemplo (Ia=3xIn).  Al principio la corriente se incrementa hasta alcanzar dicho valor.  En este punto, el algoritmo de control no deja que la corriente disminuya.  Para ello va incrementando la tensión de modo que se pasa de una curva a otra manteniendo la corriente constante durante el arranque. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

34 34 4. MÉTODO DE ARRANQUE: CORRIENTE CONSTANTE » La corriente se fija a un valor determinado en función de la aplicación, por ejemplo (Ia=3xIn).  Al principio la corriente se incrementa hasta alcanzar dicho valor.  En este punto, el algoritmo de control no deja que la corriente disminuya.  Para ello va incrementando la tensión de modo que se pasa de una curva a otra manteniendo la corriente constante durante el arranque. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

35 35 Arranque de motores COMPARACIÓN DISTINTAS FORMAS DE ARRANQUE 4

36 36 Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO 1. Comparación distintas formas de arranque: Datos. 2. Comparación distintas formas de arranque: Ventajas. 3. Comparación distintas formas de arranque: Inconvenientes. 4. Comparación protecciones. 5. Ventajas adicionales. SUMARIO – PARTE 4

37 37 1. COMPARACIÓN DISTINTAS FORMAS DE ARRANQUE: DATOS Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

38 38 2. COMPARACIÓN DISTINTAS FORMAS DE ARRANQUE: VENTAJAS Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

39 39 3. COMPARACIÓN DISTINTAS FORMAS DE ARRANQUE: DESVENTAJAS Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

40 40 4. COMPARACIÓN PROTECCIONES » FALTA DE FASE: Se controla si una o varias fases de entrada no suministran tensión al arrancador para parar. » FALTA DE FASE: No se puede controlar. Problemas de estabilidad y para generar par. El motor se quema si la protección no está bien diseñada. ARRANCADORESTRELLA – TRIÁNGULO » SECUENCIA DE FASES: Se detecta si la secuencia correcta (R-S-T) para que el motor gire según las agujas del reloj, está o no cambiada. » SECUENCIA DE FASES: Si está cambiada, el motor gira en sentido contrario. Peligro para la aplicación. Sucede después de operaciones de mantenimiento por error en contactor. » DESEQUILIBRIO ENTRE FASES: Se controla si hay un desequilibrio en el consumo de corriente entre fases mayor al 40% » DESEQUILIBRIO ENTRE FASES: No se puede controlar. Si se trabaja con corrientes asimétricas, se producen vibraciones y con el tiempo problemas mecánicos. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

41 41 4. COMPARACIÓN PROTECCIONES » SOBRECARGA MOTOR: Se ha detectado un consumo de corriente excesivo. Durante el arranque puede ser debido a un problema mecánico. En régimen nominal, puede ser por problemas de ajustes o por variaciones en la carga. Existe un aviso para esta señal que permite ser muy preciso en el ajuste. » SOBRECARGA MOTOR: No se detecta un consumo de corriente excesivo. El ajuste es muy impreciso. A medio largo plazo se acaba dañando. ARRANCADORESTRELLA – TRIÁNGULO » SUBCARGA MOTOR: Se ha detectado un consumo de corriente inferior al ajustado. Está pensado para proteger la aplicación. (Por ejemplo, bombas sumergidas). » SUBCARGA MOTOR: No se puede detectar. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

42 42 4. COMPARACIÓN PROTECCIONES » SOBREINTENSIDAD: La corriente que ha circulado por el arrancador el 6 veces la intensidad nominal del equipo. El rotor puede estar bloqueado. Existe información del momento del fallo: arranque, régimen nominal o deceleración. Rápida actuación. » SOBREINTENSIDAD: Existe protección contra sobrecorriente, pero no existe información del momento en el que se produce. Reintentos de arranque y problemas para el motor. ARRANCADORESTRELLA – TRIÁNGULO » SOBRETEMPERATURA PTC MOTOR: Disparo por PTC del motor. Sobretemperatura del motor. » SOBRETEMPERATURA PTC MOTOR: Disparo por PTC del motor. Para detectar esto se necesita un hardware adicional, lo que incrementa el costo. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

43 43 4. COMPARACIÓN PROTECCIONES » CORRIENTE DE SHEARPIN: La corriente del motor ha alcanzado el valor mayor ajustado en régimen nominal. El rotor puede estar bloqueado mecánicamente o puede haber un fallo mecánico. Protege la mecánica delicada. » CORRIENTE DE SHEARPIN: No existe. ARRANCADORESTRELLA – TRIÁNGULO » ALTA TENSIÓN DE ENTRADA: Voltaje de red elevado. Verificar las tensiones de línea y los parámetros. » ALTA TENSIÓN DE ENTRADA: Si la tensión de red es elevada, puede trabajar, pero si la situación permanece, habrá una pérdida de aislamiento. » BAJA TENSIÓN DE ENTRADA: Voltaje de red bajo. Verificar las tensiones de línea y los parámetros. Ofrece un servicio al entrono de protección adicional: protección de armarios de mando. » BAJA TENSIÓN DE ENTRADA: Voltaje de red bajo. La corriente se incrementa. Si las protecciones no están bien diseñadas el motor se puede quemar. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

44 44 5. VENTAJAS ADICIONALES » TARJETA DE CONTROL ÚNICA PARA TODAS LAS POTENCIAS: Se reduce el stock de repuestos y se simplifica la revisión del equipo. » ANALIZADOR DE RED INCORPORADO: Voltios, amperios, coseno de phi, frecuencia, potencia activa, reactiva y energía eléctrica. » CONTROL DINÁMICO DE PAR: Garantiza una alimentación justa de tensión durante toda la rampa de aceleración consiguiendo suministrar exactamente el par que demanda la carga y optimizando la corriente de arranque. » FIABILIDAD: Tarjeta de control con imprimación específica para soportar ambientes adversos (gases, humedad, etc). Etapa de potencia compuesta por tiristores que soportan tensiones nominales de 500Vac » Tarjeta de control única Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

45 45 Análisis práctico CASO REAL 5

46 46 Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO 1. Análisis con par resistente del 15%. 2. Análisis con par resistente del 25%. 3. Análisis con par resistente del 35%. 4. Resumen del análisis comparativo. 5. Tensión en una bobina del motor. 6. Instalaciones recomendadas. 7. Recomendaciones SUMARIO – PARTE 5

47 47 1. ANÁLISIS CON PAR RESISTENTE DEL 15% » DATOS: Par resistente = 15% del Par nominal. » Medida de señales » ESTRELLA-TRIÁNGULO: Tiempo de conmutación: 3seg. Velocidad: Aumenta progresivamente hasta el 60% y en la conmutación cambia bruscamente. Corriente: aumento brusco de 1.3 a 4 veces la In. » ARRANCADOR: Tiempo limitación corriente : 1seg. Velocidad: Aumenta progresivamente hasta el 100% sin cambiar bruscamente. Corriente: Controlada por la limitación de 3 veces la In. Aproximadamente en 2 seg. llega el final del arranque. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

48 48 2. ANÁLISIS CON PAR RESISTENTE DEL 25% » DATOS: Par resistente = 25% del Par nominal. » Medida de señales » ESTRELLA-TRIÁNGULO: Tiempo de conmutación: 3seg. Velocidad: Aumenta progresivamente hasta el 20% y en la conmutación cambia bruscamente. Corriente: aumento brusco de 1.6 a 5 veces la In. » ARRANCADOR: Tiempo limitación corriente : 1seg. Velocidad: Aumenta progresivamente hasta el 100% sin cambiar bruscamente. Corriente: Controlada por la limitación de 3 veces la In. Aproximadamente en 2,5 seg. llega el final del arranque. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

49 49 3. ANÁLISIS CON PAR RESISTENTE DEL 35% » DATOS: Par resistente = 35% del Par nominal. » Medida de señales » ESTRELLA-TRIÁNGULO: Tiempo de conmutación: 3seg. Velocidad: Se mantiene casi constante en un 16% y en la conmutación cambia bruscamente. Corriente: aumento brusco de 1.5 a casi 5 veces la In. » ARRANCADOR: Tiempo limitación corriente : 1seg. Velocidad: Aumenta progresivamente hasta el 100% sin cambiar bruscamente. Corriente: Controlada por la limitación de 3 veces la In. Aproximadamente en 3 seg. llega el final del arranque. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

50 50 4. RESUMEN DEL ANÁLISIS COMPARATIVO » Medida de señales Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

51 51 5. TENSIÓN EN UNA BOBINA DEL MOTOR » OBJETIVOS: Ver tensiones en el momento del cambio de estrella a triángulo. » Medida de señales » RESULTADO: Momento de conmutación: Transitorio de 1700V pico a pico. 40ms después: Transitorio de 1400V pico a pico. » CONCLUSIÓN: Primer transitorio debido a rebotes mecánicos del contactor. Segundo transitorio debido a que la tensión del motor está en contra fase con la de la red. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

52 52 6. INSTALACIONES RECOMENDADAS » CONTROL: Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

53 53 6. INSTALACIONES RECOMENDADAS » POTENCIA: » Configuración recomendada: » Configuración contactor de línea: » Conexión bypass: » Conexión reactiva: Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

54 54 7. RECOMENDACIONES » CONSERVACIÓN: » Mantener limpio el canal de ventilación. » Realizar cada 6 meses / 1 año dependiendo de la instalación, reapriete en cables de potencia y control. » ESPECIFICACIONES PARA LA SELECCIÓN: » Sencillez de equipo, una sola tarjeta electrónica y circuito de potencia. » Robustez, electrónica con barniz selectivo para soportar ambientes agresivos y etapa de potencia que soporte el mayor voltaje posible. » Algoritmos de control y prestaciones (protecciones, analizador de red, optimización corriente de arranque, eliminar golpe de ariete en parada, puerto de comunicación, …) » Temperatura máxima de funcionamiento, cuanto más alta mejor. » Servicio postventa y atención al cliente. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

55 55 VARIADORES DE VELOCIDAD 6

56 56 Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO 1. Estructura de un variador 2. Arquitectura ideal de un variador 3. Filtros de RFI 4. Filtros dV/dt 5. Par variable y par constante 6. Instalaciones recomendadas 7. Recomendaciones SUMARIO – PARTE 6

57 57 1. ESTRUCTURA DE UN VARIADOR ¿QUÉ PRODUCE LAS RADIOFRECUENCIAS EN UN VARIADOR? Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO I M = Corriente magnetizante, genera campo magnético E 1 = Tensión de Alimentación f = Frecuencia de Alimentación L S = Inductancia bobinas del Estátor

58 58 2. ARQUITECTURA IDEAL DE UN VARIADOR USO DE BOBINAS DE ENTRADA PARA LA REDUCCIÓN DE ARMÓNICOS » Electrónica de Potencia para serie SD700: 90A – 170A. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

59 59 3. FILTROS DE RFI FOCOS DE EMISIÓN DE RFI EN UN VARIADOR » Las RFI pueden ser RADIADAS o CONDUCIDAS. » La conducción se puede realizar a través de los CABLES del MOTOR, a través de los CABLES de alimentación y por la tierra Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

60 60 4. FILTROS dV/dt LONGITUD DE CABLES » 40 metros de cable apantallado. » 150 metros de cable apantallado. Vcc = Ve · 1,41= 380 · 1,41 = 534 = 500 · 1,41 = 720 = 690 · 1,41 = 972,9 Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

61 61 5. PAR VARIABLE Y PAR CONSTANTE POTENCIA A PAR CONSTANTE POTENCIA A PAR VARIABLE P.V.P MODELO A 1115100 MODELO B 1518,5115 Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO Carga potencia constante  Carga potencia constante  El par demandado por la carga aumenta a medida que la velocidad disminuye. Potencia constante (molinos, tornos) Carga a par constante  Carga a par constante  Par constante a cualquier velocidad (cintas transportadoras, grúas, prensas de imprenta … etc) Carga a par variable  Carga a par variable  El par demandado a baja velocidad es muy bajo y aumenta cuadráticamente en función de la velocidad.

62 62 6. INSTALACIONES RECOMENDADAS » CONTROL: Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

63 63 6. INSTALACIONES RECOMENDADAS » POTENCIA: » Configuración recomendada: Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO » Según REBT, la protección magnetotérmica y los conductores se sobredimensionarán en un 25% superior a la nominal por ser carga receptora motor. » La protección diferencial será específica para trabajar con variador, discriminando las corrientes portadoras de alta frecuencia que circulan por tierra.

64 64 7. RECOMENDACIONES » CONSERVACIÓN: » Mantener limpio el canal de ventilación. » Realizar cada 6 meses / 1 año dependiendo de la instalación, reapriete en cables de potencia y control. » ESPECIFICACIONES PARA LA SELECCIÓN: » Sencillez y accesibilidad, única tarjeta de control para toda la gama de potencias. » Robustez, electrónica con barniz selectivo para soportar ambientes agresivos y etapa de potencia que soporte el mayor voltaje posible. » Algoritmos de control y prestaciones (protecciones, analizador de red, optimización corriente de arranque, puerto de comunicación, puerto fibra óptica, puerto USB, display gráfico con posibilidad de conexión GSM remota …) » Temperatura máxima de funcionamiento, cuanto más alta mejor. » Servicio postventa y atención al cliente. Arrancadores y Variadores de Frecuencia CONTROL DE MOTOR C.A. TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN ASÍNCRONO

65 Gracias por su atención Presentación ARRANCADORES Y VARIADORES DE FRECUENCIA. Control de Motor C.A. Trifásico de Inducción Asíncrono Realización Pilar Navarro Organización Departamento de Técnico www.power-electronics.com ©2006 Power Electronics España, S.L.