Sitec Guía Técnica No.2
Guíaprácticadeselecciónypuestaenmarchade variadoresdevelocidadSinamicsG110/Micromaster420 (aplicacionessencillas/estandar). Los variadores de velocidad (drives) son dispositivos que permiten variar la velocidad en un motor controlando electrónicamente el voltaje y la frecuencia entregada al motor, manteniendo el torque constante (hasta la velocidad nominal). Su uso en cargas de torque cuadrático (bombas y ventiladores) permite ahorrar energía significativamente.
d.- El motor debe ser apto para ser controlado por un variador. Nota: La correcta selección dependerá de la corriente y no de la potencia del motor. El variador deberá al menos cumplir con los valores del motor.
2.-Tiposdecargaoaplicación. De acuerdo al tipo de carga (según su característica de torque o par) se establecerá el modelo (aspecto económico) y su programación (prestaciones). El modelo podrá determinarse en la lista de precios vigente de Siemens o en los catálogos técnicos electrónicos (solicítelo a la Hotline Técnica de Siemens llamando gratuitamente al 1-800 101555 o escribiendo a:
[email protected]).
Entendimiento de curvas: M: Torque o Par n: Velocidad Pmax: Potencia máxima a velocidad nominal
a.-TorqueConstante: En este tipo de máquinas o aplicaciones, el torque se mantiene constante a cualquier velocidad. Aplicaciones: Bandas transportadoras, grúas, ascensores, prensas de imprenta, etc. En este tipo de aplicaciones no se puede ahorrar energía por variación de velocidad.
Puntosclavesparaseleccionar correctamenteunvariador SinamicsG110/Micromaster420: IMPORTANTE: El éxito de toda aplicación donde se utilice un variador de velocidad Siemens es establecer adecuadamente el torque o par (quien dará el trabajo requerido).
1.-Característicasdelmotora controlar. a.- Corriente máxima (considerando factor de servicio). b.- Voltaje nominal. c.- Frecuencia nominal. 1 © Derechos Reservados Siemens S.A - 2009
Sitec Nota: Para la selección del Sinamics/Micromaster, favor considerar la aplicación como de par constante.
b.-TorqueVariableoCuadrático: En este tipo de máquinas o aplicaciones el torque varía de forma cuadrática con respecto a la velocidad del motor: bajas velocidades implicará muy bajo torque y un bajísimo consumo de energía*. Mayores velocidades, implicará mayor torque y consumo de energía* cercano al de placa del motor.
d.-PotenciaConstante(ParInverso) El par demandado por la carga aumenta a medida que la velocidad disminuye (inversamente proporcional), de forma que la potencia (par x velocidad) permanece constante. Aplicaciones: Bobinadoras y desbobinadores, máquinas de corte, tornos, taladros, sierras eléctricas, molinos.
*El consumo de energía es proporcional al cubo de la velocidad. En estos casos, regular los flujos (líquidos, aire/gases) bajando la velocidad del motor permitirá ahorrar energía eléctrica, debido a las características de torque de la aplicación. Aplicaciones: Bombas centrífugas, compresores y ventiladores.
Nota: Para la selección del Sinamics/Micromaster, favor considerar la aplicación como de par constante.
3.-Condicionesambientalesy detrabajo a.- Temperatura ambiente. b.- Altura (por razones térmicas, a mayor altura de operación, la presión atmosférica disminuye ocasionando una menor capacidad de refrigeración del equipo).
A temperaturas mayores a 50ºC ó alturas de trabajo superiores a los 1.000 m.s.n.m. (metros sobre el nivel del mar), en caso de no tener una muy buena ventilación (ej: forzada) el equipo deberá ser derrateado (desclasificado), es decir la potencia real del variador será menor al que indica su placa, por lo que deberá considerarse variadores de mayor potencia para cubrir/compensar el derrateo.
c.-TorqueProporcional En este tipo de máquinas el torque crece de manera directamente proporcional a la velocidad. Aplicaciones: Mezcladoras/agitadoras, bombas de desplazamiento positivo, calandrias, extrusoras (plásticos y alimentos). 2
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Sitec 3) A velocidades menores a la mitad de la nominal, el motor podría calentarse debido a que su sistema de autoventilación disminuye su velocidad, reduciendo su capacidad refrigerante. Frente a esta situación sugerimos mantener el variador, instalando un motorreductor Flender de Siemens entre el motor y la carga, o emplear ventilación forzada (externa). 4) Para longitudes significativas de conductor no apantallado entre el variador y el motor (mayores a 100 metros), favor consultar a la Hotline Técnica de Siemens, pues se corre el riesgo de tener sobrevoltajes permanentes en los bornes del motor o sobrecorrientes en el variador debido al efecto capacitivo de los conductores. En estos casos deberán usarse filtros de salida del variador (solicítelos como accesorios).
Puestaenmarcharápida (básica)delSinamicsG110y Micromaster420:
c.- Humedad, vibración y contaminación (ej: polvo, melaza, etc.), en cuyo caso deberán ser aislados o protegidos adecuadamente (gabinete con grado de protección idóneo).
1)Diagramasdeconexiones
4.-Condicionesderedycalidad deenergía.
Esquema simplicado
a.- Bajo existencias de cargas sensibles adyacentes a los variadores o si se quiere disminuir la generación de armónicos producto de los variadores, deberán instalarse inductancias de entrada (antes de los variadores a manera de filtros). Se lo pide como accesorio para cada modelo de variador Sinamics o Micromaster. b.- Necesidad de frenado rápido del motor implicará el instalar unidades de frenado dinámico o resistencia de frenado. Se los pide como accesorio para cada modelo de variador Sinamics ó Micromaster.
Advertencias: 1) Cambiar accionamientos variables de DC a AC requiere ser consultado, dado que la potencia requerida puede cambiar. 2) El variador Siemens proporcionará torque constante hasta los 60 Hz o su velocidad nominal. Luego de estos valores el torque disminuirá significativamente (el sistema podría “perder fuerza”), debido a la reducción de la corriente magnetizante y el consiguiente debilitamiento del campo magnético.
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2)Programaciónrápida(básica)delSinamicsG110yMicromaster420. Diagrama de ujo para puesta en servicio rápida (nivel de acceso 1 - P0003=1) P0010 Comenzar la puesta en servicio rápida 0 Preparado 1 Pues ta e n se rvicio rápida 30 Ajustes de fábrica
P0700 Selección de la fuente de comandos 2) (marcha/paro/inversión) 1 BOP 2 Bornes /entradas digitales 5 USS ( sólo variante USS)
Nota
Hay que volver a poner siempre el P 0010 a '0' antes de arranc ar el motor. S in embargo, si es tá ajustado P3 900 = 1 des pués de la puesta e n servicio, s e realiza automáticamente.
P1000 Selección de la consigna de frecuencia 2) 1 2 3 4
P0100 Funcionamiento para Europa/ Norteamérica 0 Potenc ia en kW; f por defecto 50 Hz 1 Potenc ia en hp; f por defecto 60 Hz 2 Potenc ia en kW; f por defecto 60 Hz NOTA La posición del interruptor DIP ( 50/60 Hz ) tiene que concordar con el ajuste P 0100 (0 ó 1).
C onsigna MOP C onsigna ana lógica (sólo variante analógica) Fre cuencia ja USS ( sólo variante USS)
P1080 Frecuencia mínima del motor Ajusta la fre cuencia mínima del motor (0-65 0Hz) a la que girar á el motor con independencia de la consigna d e frecuencia. El valor aquí a justado es válido tanto para giro a derec has como a izqdas.
P0304 Tensión nominal del motor1) R ango de ajuste: 10 V - 2000 V Tens ión nominal del motor (V) d e la plac a de características
P1082 Frecuencia máxima del motor Ajusta la frecuencia má xima de l motor (0-650H z) a la que girará el moto r con independencia de la consigna de frecuencia. El valor aquí a justado es válido tanto para giro a derechas como a iz qdas .
P0305 Corriente nominal del motor1) R ango de ajuste: 0 - 2 x corriente nominal del convertidor (A) C orriente nominal de l motor (A) de la placa d e características
P1120 Tiempo de aceleración
P0307 Potencia nominal del motor1)
R ango de ajuste: 0 s - 650 s Tiempo que tarda el motor para ac elerar des de el es tado de repos o hasta la fr ecuencia má xima del motor.
R ango de ajuste: 0,12 kW 3,0 kW ( 0,16 hp 4,02 hp) Pote ncia nominal del motor (kW ) de la plac a de características. Si P 0100 = 1, lo s valores serán en hp
P1121 Tiempo de deceleración R ango de ajuste: 0 s - 650 s Tiempo que tarda e l motor para dec elerar des de la máxima frecue ncia del motor has ta el es tado de reposo.
P0310 Frecuencia nominal del motor1) R ango de ajuste: 12 Hz - 650 Hz Fre cuencia nominal del motor (Hz)
P3900 Fin de la puesta en servicio rápida 0 1
P0311 Velocidad nominal del motor1) R ango de ajuste: 0 - 4 0000 1/min Velocidad nominal del motor (rpm) de la pl aca de características
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Fin d e la pues ta en servicio rápida sin cálculo del motor ni reajus te de fáb rica. Fin d e la pues ta en servicio rá pida con cálculo del motor y re ajuste de fá brica (r ecomendado) Fin d e la puesta en servicio rá pida con cálculo del motor y rea juste de E/S . Fin d e la puesta en servicio rápida con cálculo del motor pero sin reajuste de E /S .
1)
Pa rámetros re lac ionados con el motor. C onsulte la pla ca de cara cterísticas del motor.
2)
Son pará metros que contienen una lis ta más detallada d e posibles ajustes pa ra s u uso en aplicaciones especícas. C onsulte la Li sta de parámetros.
Contacto: Ing. Agustin E. Pino. Jefe de Producto
[email protected]
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