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Webinar variadores de velocidad Schneider Electric

Variadores de Velocidad Edwar Lotero Ayala Variación Velocidad & Arrancadores Suaves 2014 2014

Los variadores de velocidad (VSD, por sus siglas en inglés Variable Speed Drive) son dispositivos electrónicos que permiten variar la velocidad y el Par de los motores asincrónicos trifásicos, convirtiendo las magnitudes fijas de frecuencia y tensión de la red en magnitudes variables. Variadores de Velocidad Schneider Electric 2 – Edward Lotero – 2011

Variadores de Velocidad ¿Por qué Utilizar Variadores de Velocidad?- Reduce el desgaste de todas las partes mecánicas de tu maquina- Reduce la demanda de corriente en el arranque - Alarga la vida útil del motor- Un mejor control del motor- Mayor protección para el motor- Ahorro de energía Schneider Electric 3 – Edward Lotero – 2011 - Ahorro de energía

Característica de la Maquina Par resistente (Mr) 1- Constante o fuerte par ATV71 Schneider Electric 4 – Edward Lotero – 2011 Velocidad (w) 3- Creciente 4- Variable, cuadrático o par estándar ATV61 60 Hz

Para definir el equipo más adecuado para resolver una aplicación de variación de velocidad, deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos: Tipo de carga: Par constante (bandas, molinos etc..) ó Par cuadrático (bombas o ventiladores centrífugos) Tensión de alimentación: 200…240Vac, 380…480Vac ó 500…690Vac Conceptos básicos de selección Schneider Electric 5 – Edward Lotero – 2011 Potencia del Motor: La potencia del variador debe ser igual o mayor a la potencia de motor

P f Ns × = 120 Motor asincrono Schneider Electric 6 – Edward Lotero – 2011 P φ × = K PAR f KU = φ

RED FRECUENCIA FIJA Variador de Velocidad Schneider Electric 7 – Edward Lotero – 2011 RECTIFICADOR RECTIFICADOR FILTRADO FILTRADO ONDULADOR ONDULADOR M M

PO PA/+ T1 T3 T5 PB Variador de Velocidad Schneider Electric 8 – Edward Lotero – 2011 L1 L2 L3 PC/- T4 T6 T2 U V W PB RED MOTOR

L1 U L2 V L3 W Puente rectificador de 6 diodos Puente inversor con 6 IGBT Condensadores del bus CC interno Variador de Velocidad Schneider Electric 9 – Edward Lotero – 2011 t t

Filtrado activo de armónicos ACUSSINE Forma de Onda Forma de Onda Carga + Schneider Electric 10 – Edward Lotero – 2011 Forma de Onda Salida Corriente Accusine Forma de Onda de la Fuente =

SECCIONAMIENTO SECCIONAMIENTO CORTO CIRCUITO CORTO CIRCUITO CONMUTACIÓN CONMUTACIÓN Instalación Schneider Electric 11 – Edward Lotero – 2011 SOBRECARGA SOBRECARGA CONMUTACIÓN CONMUTACIÓN

Instalación Secccionamiento Secccionamiento Cortocircuito Cortocircuito Variador de Velocidad Altivar Variador de Velocidad Altivar Protección térmica del motor Schneider Electric 12 – Edward Lotero – 2011 Protección térmica del motorPerdida de fase del motorPerdida de fase de redSobrecalentamiento del variador Paro por alarma térmica Fallo externoSubtensión SobretensiónPerdida señal 4-20mALimite de Par/IntProtección resistencia de frenadoProtección CortocircuitoProtección de falla a tierra

Arranque / paro Instalación + 24 LI1 Schneider Electric 13 – Edward Lotero – 2011 Variar velocidad LI1

Herramientas de dialogo ● El variador de velocidad Altivar 61 / 71 se suministra con un terminal gráfico extraíble ● El software de programación SoMove permite la configuración, el ajuste y la puesta a punto del variador Altivar 61/71. Schneider Electric 14 – Edward Lotero – 2011 ● El software de programación SoMove puede conectarse directamente a la toma de terminal grafico o la toma de red Modbus utilizando un conversor RS485/RS232 a través del puerto USB del PC ● Conexión Bluetooth® con un Adaptador Modbus instalado en el puerto del variador

Terminal gráfico Altivar 61/71 ● Para controlar, ajustar y configurar el variador. ● Para ver los valores como (motor, entradas/salidas, comunicación, variador). ● Para memorizar y tele cargar de configuraciones pueden memorizar hasta 4 configuraciónes. Schneider Electric 15 – Edward Lotero – 2011 pueden memorizar hasta 4 configuraciónes. ● Terminal 8 líneas 24 caracteres ● 8 lenguajes ● Personalización de la visualización de los datos.

DRY Term 18.0 Hz 0.0 A HISTORICO DE FALLOS Quick Perdida 1 fase del motorSobrecarga Perdida señal 4-20 mACortocircuito motorCorto a tierra Terminal gráfico Altivar 61/71 Schneider Electric 16 – Edward Lotero – 2011 Quick SCF1 Term 18.0 Hz 0.0 A CORTOCIRCUITO MOTOR Quick Verifique los cables de conexión y el aislamiento del motor Efectuar un test de diagnostico

RUN Term 18.0 Hz 0.9 A SUPERVISIÓN Quick Intensidad motor : 0.9 A Tensión motor : 73 V Velocidad motor : 540 rpm Consumo de potencia : 68 Wh Referencia frec. : 18.0 Hz Terminal gráfico Altivar 61/71 Schneider Electric 17 – Edward Lotero – 2011 Quick RUN Term 18.0 Hz 0.9 A Referencia frec. Quick 18.7 HZ

DRY Term 8.0 Hz 0.0 A MENSAJE DE SERVICIO Quick Servicio Técnico 24 horas Tel.: 426 97 33 Ultimo mantenimiento 02/01/2011Juan Carlos Cardona Terminal gráfico Altivar 61/71 Schneider Electric 18 – Edward Lotero – 2011 Quick DRY Term 8.0 Hz 0.0 A SUPERVISIÓN Quick PR LI2 LI3 LI4 LI5 LI6 LI1

Terminal gráfico ● Utilizar a distancia con ayuda de accesorios para montaje en puerta Schneider Electric 19 – Edward Lotero – 2011

Altivar 61/71 ● Display de 4 caracteres 7 segmentos ● Integrado hasta 15 kW Schneider Electric 20 – Edward Lotero – 2011

Tarjetas opcionales ● El variador Altivar 61/71 puede integrar hasta tres tarjetas opcionales simultáneamente: ● Tarjetas entradas y salidas Schneider Electric 21 – Edward Lotero – 2011 ● Tarjetas de comunicación ● Tarjeta programable ● Tarjetas de interfase codificador

Tarjetas opcionales ● El variador Altivar 61 y 71 también se puede conectar a otros buses y redes de comunicación industrial a través de una de las tarjetas opcionales de comunicación: ● Modbus TCP/IP. ● Uni-Telway. ● Fipio. Schneider Electric 22 – Edward Lotero – 2011 ● Fipio. ● Modbus Plus. ● Profibus DP. ● DeviceNet. ● InterBus. ● Ethernet IP

Tarjetas opcionales ● El variador Altivar 61 puede conectarse igualmente a otras redes y buses de comunicación (HVAC) ● LonWorks ● METASYS N2 Schneider Electric 23 – Edward Lotero – 2011 ● APOGEE FLN ● BACnet

Tarjetas opcionales ● Se ofrecen 3 tipos de tarjetas en función de la tecnología del codificador: ● De salidas diferenciales compatibles RS422. ● De salidas de colector abierto (NPN). Schneider Electric 24 – Edward Lotero – 2011 ● De salidas push-pull.

Tarjetas opcionales ● La tarjeta programable incluye: ● 10 entradas lógicas. ● 2 entradas analógicas. ● 6 salidas lógicas. Schneider Electric 25 – Edward Lotero – 2011 ● 6 salidas lógicas. ● 2 salidas analógicas. ● Un puerto maestro para el bus CANopen. ● Un puerto de PC para la programación a través del software de programación PS 1131.

Tarjetas conmutación de bombas Schneider Electric 26 – Edward Lotero – 2011

Tarjeta ATV61 contactor o Transductor Presión 4-20mA Bombas a velocidad fija arrancador suave Bombas a velocidad variable Tarjetas conmutación de bombas Schneider Electric 27 – Edward Lotero – 2011 Bomba Joker

Tarjetas conmutación de bombas Schneider Electric 28 – Edward Lotero – 2011

Resistencias de frenado ● La resistencia de frenado permite el funcionamiento delvariador Altivar 71 en frenado de parada o en marchafrenada, disipando la energía de frenado. ● Permite el par máximo de frenado transitorio. Schneider Electric 29 – Edward Lotero – 2011 ● Las resistencias se han previsto para montarse en elexterior del armario, la ventilación es natural y las entradas y salidas de aire no deben estar obstruidas, nisiquiera parcialmente. El aire no debe tener polvo, gasescorrosivos ni condensación.

Resistencias Schneider Electric 30 – Edward Lotero – 2011

Tipo de problema Causa Solución Perturbación de elementos Susceptibles Frecuencia portadora IGBT - Filtros RFI o CEM - Buenas prácticas de CEM - Bajar la frecuencia de corte- Cable apantallado Sobretensiones en el motor Grandes longitudes - Filtro motor- Filtro Sinus Armónicos en la red Puente rectificador - Inductancia de línea- Inductancia de DC- Filtro pasivo - Filtro activo ACUSSINE Schneider Electric 31 – Edward Lotero – 2011 - Filtro activo ACUSSINE

Filtros de entrada CEM ● Los variadores de velocidad producen perturbacionesconducidas y radiadas de alta frecuencia ● Las corrientes de fuga son conducidas desde la salida hasta la red a través de las de las capacitancias del cable Schneider Electric 32 – Edward Lotero – 2011 y del motor, generando perturbación de HF hasta 30 MHz ● Las ondas electromagnéticas HF son emitidas también hacia el entorno, generando perturbaciones radiadas con frecuencias hasta de 30 MHz

Filtros de entrada CEM ● Los variadores excepto los ATV--H---M3X, integra filtros de entrada atenuador de radioperturbaciones para responder la norma CEM de “productos” de los elementos electrónicos de potencia de velocidad variable IEC-EN 61800-3 edición 2 ● El uso de un filtro RFI o CEM atenúa la interferenciaconducida y por lo tato la interferencia radiada Schneider Electric 33 – Edward Lotero – 2011 conducida y por lo tato la interferencia radiada ATV31----N4/M2ATV61----N4/M3ATV71----N4/M3 ATV31----M3XATV61----M3XATV71----M3X

Armónicos ● La tasa de distorsión armónica (THD Total Harmonic Distortion) da una medida de la deformación de la señal de tensión y de corriente. ● Los armónicos proceden principalmente de 1 ) )( ( ± = p n h C Schneider Electric 34 – Edward Lotero – 2011 ● Los armónicos proceden principalmente de cargas no lineales cuya característica es absorber una corriente que no tiene la misma forma que la tensión que los alimenta.

Inductancias DC ● A partir de 25 HP el equipo incluye inductancia en el bus DC del 1% ● A partir de 125 HP incluye inductancia del 3% Schneider Electric 35 – Edward Lotero – 2011

Inductancias de línea ● La inductancia de línea permite asegurar una mejor protección contra las sobretensiones de la red y reducir el índice de armónicos de corriente producido por el variador. ● Aumentar la impedancia de la línea, de esta forma se logra disminuir la Icc Schneider Electric 36 – Edward Lotero – 2011 forma se logra disminuir la Icc

Sin inductancia de línea Potencia motor 75HP Schneider Electric 37 – Edward Lotero – 2011 Irms 94 A I1 80 A THDi 61,93% THDv 3,51% cos phi 0,97 Forma de onda tensión Forma de onda corriente

Con inductancia de línea Potencia motor 75HP Schneider Electric 38 – Edward Lotero – 2011 Irms 86 A I1 80 A THDi 39,74% THDv 2,23% cos phi 0,97 Forma de onda tensión Forma de onda corriente

Inductancias de línea Schneider Electric 39 – Edward Lotero – 2011

Inductancias motor ● Superada una longitud límite de cable motor, se recomienda incorporar una inductancia motor entre el variador y el motor. Esta longitud depende del calibre del variador y del tipo de cable del motor. Schneider Electric 40 – Edward Lotero – 2011 Para variadores Longitud limite del cable del motor sin blindar m ATV71H…M3ATV71HD11M3X, HD15M3XATV71H075N4…HD18N4ATV71W075N4...WD18N4ATV71P075N4Z...PU75NAZ 100 ATV71D18M3X…HD75M3XATVHD22N4…HC50N4ATV71WD22N4…WD75N4 150

Inductancias motor ● La inductancia permite: ● La limitación de los dv/dt. ● La limitación de las sobretensiones en losbornes del motor Schneider Electric 41 – Edward Lotero – 2011 bornes del motor ● Filtrar perturbaciones causadas por laapertura de un contactor situado entre elvariador y el motor. ● Reducir la corriente de fuga a tierra delmotor.

Inductancias motor Schneider Electric 42 – Edward Lotero – 2011

Filtro senoidal ● Grandes longitudes de cable ● Elimina sobretensiones en el motor ● Elimina desgaste en rodamientos Schneider Electric 43 – Edward Lotero – 2011 ● Motores en paralelo ● Un transformador intermedio entre el variador y el motor

Filtro Seno Step Up Transformer LV / MV LV MV M Filtro senoidal Schneider Electric 44 – Edward Lotero – 2011 LV / MV PWM Aplicaciones Bombas Electro sumergibles Motores muy antiguos Grandes longitudes de cable 300m

Oferta Altivar 12 - 100…120V Alimentación monofásico, de 0,18 kW a 0,75 kW - 200…240V Alimentación monofásico, de 0,18 kW a 2,2 kW - 200…240V Alimentación trifásica, de 0,18kW a 4kW Schneider Electric 45 – Edward Lotero – 2011 Aplicaciones - Bombas - Ventiladores - Mezcladoras - Bandas transportadoras - Pequeñas maquinas de embalaje

Oferta Altivar 12 Características Eléctricas - 4 entradas lógicas programables - 1 entrada analógica programable en tensión o corriente - 1 salida analógica programable en tensión o corriente Schneider Electric 46 – Edward Lotero – 2011 - 1 salida a relé programable 2 contactos 1NA y 1NC - Puerto de comunicación Interfaz RS485Conector RJ45Protocolo Modbus

Oferta Altivar 212 HVAC - 200…240V Alimentación trifásica, de 0,75 kW a 30 kW - 380…480V Alimentación trifásica, de 0,75 kW a 75 kW Schneider Electric 47 – Edward Lotero – 2011 Bombas y Ventiladores centrífugos

Características Eléctricas - 3 entradas lógicas (F,R y RES) - 2 entrada analógica programable en tensión o corriente (VIA y VIB) - 1 salida analógica programable en tensión o corriente (FM) Oferta Altivar 212 HVAC Schneider Electric 48 – Edward Lotero – 2011 - 2 salida a relé programables - Puerto de comunicación, interfaz RS485, conector RJ45 protocolo Modbus BACnet, Metasys N2 y Apogee FLN opcional Lonworks,

Oferta Altivar 312 - 200…240V Alimentación monofásica, de 0,18 kW a 2,2 kW - 200…240V Alimentación trifásica, de 0,18 kW a 15 kW - 380…500V Alimentación trifásica, de 0,37 kW a 15 kW Schneider Electric 49 – Edward Lotero – 2011

Características Eléctricas -6 entradas lógicas - 3 entrada analógica programable en tensión o corriente - 2 salida analógica programable en tensión o corriente Oferta Altivar 312 Schneider Electric 50 – Edward Lotero – 2011 - 2 salida a relé programables - Puerto de comunicación, interfaz RS485, conector RJ45 protocolo Modbus y CANopen opcional Profibus DP, DeviceNet CANopen Daisy Chain - Compatibilidad con terminal grafica - Tarjeta electrónicas barnizadas

Oferta Altivar 32 formato Book - 200…240V Alimentación monofásica, de 0,18 kW a 2,2 kW - 380…500V Alimentación trifásica, de 0,37 kW a 15 kW Formato tipo book (libro) Schneider Electric 51 – Edward Lotero – 2011 Formato tipo book (libro)Funciones de AutómataBluetooth incorporadoConfiguración vía teléfono mobilTarjetas de comunicaciones

Oferta Altivar 61 - 200…240V Alimentación monofásica, de 0,37kW a 5,5kW - 200…240V Alimentación trifásica, de 0,37 kW a 90 kW - 380…480V Alimentación trifásica, de 0,75 kW a 630 kW Schneider Electric 52 – Edward Lotero – 2011 Especializado para maquinas de par Variables como bombas y ventiladores

Características Eléctricas - 6 entradas lógicas - 2 entrada analógica programable en tensión o corriente - 1 salida analógica programable en tensión o corriente Oferta Altivar 61 Schneider Electric 53 – Edward Lotero – 2011 - 2 salida a relé programables - Puerto de comunicación, interfaz RS485, conector RJ45 protocolo Modbus y CANopen Opcional Profibus DP, DeviceNet, Ethernet TCP/IP, Uni-Telway, Fipio, Modbus Plus y InterBus, LonWorks, METASYS N2 APOGEE FLN y BACnet

Oferta Altivar 71 - 200…240V Alimentación monofásica, de 0,37 kW a 5,5 kW - 200…240V Alimentación trifásica, de 0,37 kW a 75 kW - 380…480V Alimentación trifásica, de 0,75 kW a 500 kW Schneider Electric 54 – Edward Lotero – 2011 Especializado para maquinas de par Constante - Molinos- Extrusoras- Sistemas de elevación - Maquinas de textil - Mezcladoras- Trituradoras

Características Eléctricas -6 entradas lógicas - 2 entrada analógica programable en tensión o corriente - 1 salida analógica programable en tensión o corriente Oferta Altivar 71 Schneider Electric 55 – Edward Lotero – 2011 - 2 salida a relé programables - Puerto de comunicación, interfaz RS485, conector RJ45 protocolo Modbus y CANopen Opcional Profibus DP, DeviceNet, Ethernet TCP/IP, Uni-Telway, Fipio, Modbus Plus y InterBus.

Variador de Velocidad Altivar 1200 Schneider Electric 56 – Edward Lotero – 2011 0,3 a 16 MW ( 2,4 – 3,3 – 4,16 – 6,6 – 10 kV ) Bombas, Ventiladores, Compresores, Bandas transportadoras, Molinos etc.

● Carga y descarga de las configuraciones ● Ajuste de parámetros ● Supervisión y función osciloscopio ● Control ● Conexión por diferentes medios ● Para las referencias ATV12, ATV31, ATV312, ATV32, ATV 61, ATV71, ATS22, ATS48, TeSysT, TeSysU. SoMove Schneider Electric 57 – Edward Lotero – 2011

El software Copese (Cotizador Off Line Producto Especializado Schneider Electric) es una herramienta diseñada para la selección de productos y sus accesorios asociados. Software COPESE V_1.7 Schneider Electric 58 – Edward Lotero – 2011 Selección de variadores, arrancadores suaves y PLC Twido Entrega varias opciones de producto Las ofertas nuevas Genera un documento rtf Descarga COPESE del siguiente link https://sites.google.com/site/variacionvelocidadel/

Video de primeros auxilios en variadores de velocidad http://www.youtube.com/watch?v=QiN5K716o_k Herramientas Schneider Electric 59 – Edward Lotero – 2011

[email protected] Schneider Electric 60 – Edward Lotero – 2011 [email protected] Cel.: 311 491 23 77

Publicado: 10 de septiembre de 2014 Categoría: Catálogo

Temas

Distribución de potencia y maniobra