arranque de motores (temuco 2005)

MarCom ConceptSirius

Softstarter

Situation

Vertriebliche Position

MarCom Ziele

MarCom Zielgruppe

MarCom Position

Kernbotschaft

Maßnahmen

MarCom Concept Folie 1

Arranque de motoresSIRIUSArranque de motoresSIRIUS CONFERENCIAS TÉCNICAS

Automation and Drives


Softstarter

A&D CD 2005

CONFERENCIASTÉCNICAS

Arranque de Motores

Introducción



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Arranque de Motores

Características de las cargas en motores eléctricos

La corriente absorvida durante la partida es mucho

mayor que la de funcionamiento normal en carga;

La corriente absorvida durante la partida es mucho

mayor que la de funcionamiento normal en carga;

20

( x In )

10

- 10

- 20

0 0,5 1,0 ( s )



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Arranque de Motores


La potencia absorvida en funcionamiento es

determinada por la potencia mecánica en el eje

solicitada por la carga accionada, la que puede

resultar en sobrecarga en la red de alimentación,

si el motor no fuera protegido adecuadamente.

La potencia absorvida en funcionamiento es

determinada por la potencia mecánica en el eje

solicitada por la carga accionada, la que puede

resultar en sobrecarga en la red de alimentación,

si el motor no fuera protegido adecuadamente.



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Arranque de Motores


En razón de estas características, la instalación de

motores, adicional a las demás especificaciones

generales de la Norma, debe también atender a las

especificaciones propias para motores.

En razón de estas características, la instalación de

motores, adicional a las demás especificaciones

generales de la Norma, debe también atender a las

especificaciones propias para motores.



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Arranque de Motores

Limitación de la corriente de partida de los motores

La corriente de partida de cualquier motor debe ser

limitada a un valor que no cause perturbaciones

inaceptables, a su propio circuito de alimentación o a

otros equipamientos conectados a la misma fuente.

La corriente de partida de cualquier motor debe ser

limitada a un valor que no cause perturbaciones

inaceptables, a su propio circuito de alimentación o a

otros equipamientos conectados a la misma fuente.

CuadroGeneral

CuadroTerminal

CircuitoTerminal

Circuito de Distribución

S/E 400 KVA12/0,4kV

InterruptorGeneral

Interruptor de Distribución

Guardamotor



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Arranque de Motores

Aplicaciones normales de motores

Se consideran aplicaciones normales:

a) Cargas industriales y similares: motores de inducción de jaula trifásicos, de

potencia no superior a 150 kW con características normalizadas;

cargas accionadas en régimen S1 y con características de partida conforme a Norma.

b) Cargas residenciales y comerciales: motores de potencia nominal no superior a

1,5 kW, constituyendo parte integral de aparatos electrodomésticos y profesionales.



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Arranque de Motores

Selección de los conductores de alimentación

a) corriente nominal del motor;b) corriente de rotor bloqueado del motor;c) dispositivo de partida empleado;d) tiempo de aceleración;e) régimen;f) características del conductor;g) corriente de corto-circuito presumido;h) tiempo de eliminación del corto-circuito;i) caída de tensión permitida;j) manera de instalar;l) condiciones especiales, si existieran.



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Arranque de Motores

Protección contra sobrecorrientes.

La protección contra sobrecorrientes comprende las protecciones contra:

Sobrecargas corto-circuito

Estos dispositivos de protección deben proteger contra sobrecorrientes:

Motores cables



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Arranque de Motores

Protección contra corrientes de sobrecarga

Los conductores y los motores deben ser protegidos contra corrientes de sobrecarga por uno de los siguientes medios:

dispositivo de protección integrado al motor (termistor), sensible a la temperatura de los enrollados.

dispositivo de protección independiente, sensible a la corriente absorvida por el motor.



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Arranque de Motores

Protección contra corrientes de sobrecarga.

Para aplicaciones normales, cuando fuera utilizado un dispositivo de protección independiente, este debe tener corriente nominal:

igual a la corriente nominal del motor o poseer faja de ajuste que incluya este valor, ajustado en el

valor de la corriente nominal del motor.

Indicador de estado TEST

Tapa de protección

Botón de rearme RESETautomático o manual

Botón STOP

Ajuste de corriente



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Arranque de Motores

Protección contra corto-circuito.

Los circuitos terminales que alimentan un solo motor pueden ser protegidos utilizando:

dispositivo fusible tipo g: para aplicaciones normales; disyuntor o dispositivo de control y protección con

corriente de disparo magnético mayor que la corriente de rotor bloqueado del motor.



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Arranque de Motores

Protección contra corto-circuito.

Cuando haya más de un motor u otras cargas alimentadas por un circuito, los motores deben ser protegidos:

utilizando un dispositivo de protección capaz de proteger los condutores de alimentación del motor de menor corriente nominal o

utilizando protección individual en la derivación de cada motor.



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Arranque de Motores

¿Cómo arranco un motor?



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Arranque de Motores

Arranque (partida) de motores

Se denomina arranque de motores a la combinación de todos los aparatos requeridos para la partida y parada de un motor eléctrico en relación con una protección de sobrecargas apropiada.

Se puede tratar, por ejemplo, de una combinación de aparatos de maniobra como: 1 contactor. 1 relé de sobrecarga. elementos de mando. lámparas de señalización. interruptor automático o fusible. Todos los anteriores integrados dentro de un tablero.



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Arranque de Motores

Contactores SIRIUS 3RT

Contactores SIRIUS - de 3 hasta 250kW.

TamañosS00, S0, S2, S3, S6, S10 e S12



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Arranque de Motores


dos técnicas constructivas

en aire 55 ... 250 kW de vacío 110 ... 250 kW



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Arranque de Motores


diferencias tecnológicasContactores al aire

Los contactos principales conectan al aire considerando las condiciones atmosféricas correspondientes.

Elementos de conexión

Contactores de vacío

•La conexión de las fases se encuentran en un recinto hermético en vació (tubos de vacío).•No existe arco voltaico ni los gases generados en una conexión.

Tubos de vacío



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Arranque de Motores


Técnica inovadora

Vida útil eléctrica muy elevada

Elevada frecuencia de operaciones

Capacidad de carga de corta duración.

(Ie/AC-3 × 8,4 durante 20 s)

Conexión excenta de arco voltaico (incrementa la seguridad para las personas y máquinas).

No genera gases en el proceso de conexión.

ContactosMoviles

Tubo de vacio

Guia

Metal

Contactos

Cerámica

ContatosFijos

tecnica en vacío



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Arranque de Motores


1 2

34

dos tipos de accionamiento

Accionamiento convencional

Accionamiento electrónico

Accionamiento Electrónico con:•Señalización de vida útil restante.•Señalización y mando mediante AS-Interface.



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Arranque de Motores


Accesorios

1. Contactor 3RT10 y 3RT14 , Tamaños S6, S10 e S12

3. Bloque de contactos auxiliares , electrónicamente retardados.

4. Bloque de contactos auxiliares de 4 contactos.

5. Bloque de contactos auxiliares 2 contactos, entrada de cables desde arriba. 6. Bloque de

contactos auxiliares de 2 contactos, entrada de cables desde abajo.

7. Bloque de contatos auxiliares de 1 contacto,

(máx. 4)

8. Bloque de contactos auxiliares 2 contactos, montaje lateral.

9. Limitador de sobretensión (Block RC)

10. Enclavamiento mecánico

11. Puente de conexión de potencia (superior e inferior)

12. Unión p/puesta en paralelo, 3 pólos,

13. Tapa cubrebornes

14. Tapa de conexión para bornes

15. Bornera

11

12

10

11

13

14

15

Distintos Acessórios para cada tamaño

Mismos Acessórios para tamaños S6 a S12

9

Mismos Acessórios para tamaños S0 a S12

34

5

6

7

8

1

1



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Arranque de Motores

Relés para protección de sobrecargas

ejecución térmicaSIRIUS 3RU

Las clases de disparo están ajustadas al tiempo de disparo (tA) por 7,2 veces la corriente de ajuste en estado frío. (extraído de IEC 947-4)

Classe 10A 2 s < tA 10 sClasse 10 4 s < tA 10 sClasse 20 6 s < tA 20 sClasse 30 9 s < tA 30 s

¡¡Dentro de este tiempo el relé de sobrecarga debe disparar!!



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Arranque de Motores

Relés para protección de sobrecargas

ejecución electrónicaSIRIUS 3RB

amplia gama de regulación 1:4 reducción de modelos.

Classe 10 y Classe 20. solución para arranques

difíciles.

bajas perdidas de potencia. ahorro de Energia y calor.

auto alimentado. no es necesaria tensión auxiliar de

control.

disparo electrónicamente exacto, e insensible a cambios de

controlado. temperatura ambiente.

disparo instantáneo por falta de mayor protección ante

pérdida de 1 fase.

fase. medición de corriente con trafos no es posible para C.C. de corriente.



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Arranque de Motores

tipos de Arranque de motores



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Arranque de Motores

Partida Directa

Se destina a máquinas que parten en vacío o con carga Corriente de arranque de 4 a 8,3 veces la In. En

algunos casos excepcionales hasta 13 veces la In (el valor de esta corriente es dependiente del par resistente).

Tiempo de arranque en condiciones normales ( < 10 s )

Tiempo de arranque en arranque pesado (>10s), se debe controlar el calentamiento del motor, ajustar las especificaciones del contactor, relé de sobrecarga, conductores, etc.

Relé de sobrecarga: ajustar para la corriente de servicio ( nominal del motor ).

Frecuencia de maniobras: 15 maniobras/hora.



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Arranque de Motores

Partida Directa

In

K1

F4

M1M3~

F1, 2, 3Q1 In

K1

F1

M1M3~

I >

In

K1

M1M3~

I >

Q1



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Arranque de Motores

Partida Directa

contactor

Relé de sobrecarga

Guardamotor(interruptor)

contactor

3RE10

3RE11



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Arranque de Motores

Partida Estrella / Triángulo

Se utilizan para arrancar principalmente motores trifásicos asíncronos, en aquellos lugares de la red donde deben evitarse corrientes de arranque elevadas que produzcan caídas bruscas de tensión.

En todas las conexiones de arranque con tensión reducida en el devanado del motor; el par decrece en función del cuadrado de la reducción de tensión, mientras que la corriente disminuye linealmente.

Primero, la corriente de arranque se limita a 1/3 de la que circularía en un arranque directo así también el par de arranque.

Cuando el motor alcanza el 90% de su velocidad asignada, se conmuta a la conexión triángulo (de servicio).



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Arranque de Motores


K3

In -

IfD -

IfU -

IfD = 0,58 . InF1, 2, 3

K1

F7

M3 ~M1

IfD = 0,58 . InF4, 5, 6

K2

IfU = In3

K3

-

IfD -

If -

I Corriente nominal del motor

Corriente de fase en triángulo

U Corriente de fase en estrella

IfD = 0,58 . InF1, 2, 3

K1

F7

M3 ~M1

IfD = 0,58 . InF4, 5, 6

K2

IfU = In3

IfU = In3



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Arranque de Motores

Partida Estrella / Triángulo.

K1 K2 K3



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Arranque de Motores

Partida Estrella / Triángulo.

F21 F23

F22 .F7

S2

95

96

S0

1

2

3

S14

K143

44

15 25

2816K6

K2 K3 21

2222

21

K6A1

A2

A1

A2

A1

A2

A1

A2

13

14K1

13

14K3

13

14K2

H1K1K2

. . . .

.

. ...

.

.



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Arranque de Motores


Contactor K1Contactor K2 Contactor K3

Relé de tiempo (K6) Bloques de contactos auxiliares



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Arranque de Motores

Partida Suave (Soft Starter)

Se destina a máquinas que parten en vacio o con torque resistente bajo, practicamente constante, esas máquinas típicas de aplicación de la partida estrella-triángulo.

Es un arrancador que reduce el par inicial de arranque del motor para disminuir las sacudidas de la máquina accionada y a su vez suprime los picos de sobrecorriente en el arranque (ahorro de energía).

Partidas normales ( <10s ). Partidas prolongadas ( pesadas ), se debe ajustar la elección.

Coordinación: tipo 1 – IEC 60 947-4 ( corriente presumida de corto-circuito 50kA / 500 VCA).

Ajuste de sobrecarga: ajustar para la corriente de servicio (nominal del motor).



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Arranque de Motores


MUL1-L2

L1

L2

L3

Tiristores



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Arranque de Motores


Aceleración

Desaceleración

Optimización p/

Carga Parcial

( economia de

energia )



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Arranque de Motores

Partida Suave (Soft Starter) SIRIUS 3RW30

4 tamaños desde 1,1kW a 55kW

S00 45mm 6A/9A

S0 45mm 12,5A/16A/25A

S2 55mm 32A/38A/45A

S3 70mm 63A/75A/100A

Combinable con los todos los componentes de SIRIUS; guardamotores, contactores y relés de sobrecarga. Rampa de arranque y parada. Rampa de tensión de arranque 40 al 100%. Rampa de tiempo de 0 a 20 seg. Ventilacion forzada opcional. Función ”Autoretención" y aviso ”fin del arranque“.

… una sencilla puesta en Servicio.



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Arranque de Motores


L1 L2 L3

Control en dos fases

Óptimo control de accionamientos estándar hasta 55 kW. (***)

Reducción del momento y corrienteen el arranque

Contactos de puenteo integrados

No es necesario un contactor

de puenteo externo

Bajas pérdidas en servicio continuoM3 ~



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Arranque de Motores


F3

M1

Q1

M2

G1

M3~

3 3 3

M3~

F2

K1 K2 K3

Comparación 3RW30/Arranque estrella-triángulo:

•1/3 ancho.

• 3 cables en vez de 6 al motor.

• menos componentes.

• arranque optimizado mediante varias posibilidades de ajuste.

• posibilidad de parada suave.

• elimina stress mecánico (vibraciones).



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Arranque de Motores


A través de pulsadores(ver ejemplo a la izquierda)

a través de un selector(entre A1 y IN1)

arranque automático(puente entre A1 y IN1)

LN

L1 L2 L3

T1 T2 T3 13 2414/23

A2A1

IN1

ST SP

Fin



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Arranque de Motores

Partida Suave (Soft Starter) NUEVA GENERACIÓN

S6 S12hasta 90 kW hasta 250 kW

M3 ~

F1

F2

K1

F3

G1

M1M3 ~

F1

F2

K1

F3

G1

M1

SIRIUS 3RW40



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Arranque de Motores


Protección contra sobrecarga de motor

Limitación de intensidad

Tensión de arranqueTiempos de rampa

LED



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Arranque de Motores


Tensión de controlEntrada de arranque

Salida DC 24 V

ON / ServicioFallo

sobrecarga

Bypass



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Arranque de Motores


L N L



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Arranque de Motores


L N PLC Entradas PLC- OUT +



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Arranque de Motores


Para aplicaciones especiales



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Arranque de Motores


Subir

Bajar

EnterEscape



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Arranque de Motores


Idioma

SalidasEntradas

Menú



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Arranque de Motores


Corriente

ParPotencia

Tensión



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Arranque de Motores


Tensión de control

Entradas programables

Salida DC 24 V

PTC



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Arranque de Motores


Salidas programables



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Arranque de Motores


L N



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Arranque de Motores


PLC- OUT

L N



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Arranque de Motores

Ie = 100% IN

Conexión estándar

Ventajas conexión raíz de 3

Ie = 58% IN

Conexión raíz de 3

Intensidad reducida , tamaño y coste por dispositivo reducidos.




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Arranque de Motores

Comportamiento de optimizado de arranque y la parada

Aumento lineal del par

Limitación ajustable del par

Sin impulsos de par

Regulación de Torque… Ventajas.

1 Arrancador suave rampa de tensión2 Arrancador suave regulación de pares3 Carga (p.ej. bomba)

Momento par

M Arranque

directo

Velo-cidad




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Arranque de Motores


De la rampa de tensión ... ... a la rampa de par

1 Arrancador suave rampa de tensión

2 Arrancador suave regulación de pares

3 Carga (p.ej. bomba)

Tensión motor Corriente motor

Momento par motor Momento

par

Arranque directo

Estrella-triángulo

Arrancador suave

Tiempo de rampa

Tiempo

I Arranque

directo

Velocidad

I Estrella-

triángulo

I Arr.

suave

M Arranque

directo

M Estrella-

triángulo

M Arr.

suave

Marranque

directo

Velocidad

Velo-cidad



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Arranque de Motores

A considerar...



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Arranque de Motores

Coordinación de protección

Coordinación tipo 1Sin riesgos para las personas e instalaciones, o sea, desconexión segura de la corriente de corto-circuito. Puede, el dispositivo de partida no estar en condicines de continuar funcionando despues de la desconexión, permitiendo daño al contactor y al relé de sobrecarga.

Coordinación tipo 1Sin riesgos para las personas e instalaciones, o sea, desconexión segura de la corriente de corto-circuito. Puede, el dispositivo de partida no estar en condicines de continuar funcionando despues de la desconexión, permitiendo daño al contactor y al relé de sobrecarga.

Coordinación tipo 2

Sin riesgos para las personas e instalaciones, o

sea, desconexión segura de la corriente de

corto-circuito. No puede haber daños al relé de

sobrecarga o en otras partes con excepción de la

leve fusión de los contactos del contactor y

estos permitan una fácil separación sin

deformación significativa.

Coordinación tipo 2

Sin riesgos para las personas e instalaciones, o

sea, desconexión segura de la corriente de

corto-circuito. No puede haber daños al relé de

sobrecarga o en otras partes con excepción de la

leve fusión de los contactos del contactor y

estos permitan una fácil separación sin

deformación significativa.



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Arranque de Motores

Características de los contactores

Los contactores se caracterizan sobretodo por su elevado número de maniobras durante la corriente nominal, el número es variable con el tipo de carga pues, entre otros, es función de los efectos del arco eléctrico sobre las piezas de contacto en el instante de la maniobra.

Con eso, su capacidad de maniobrar tambien pasa a ser variable con el tipo de carga.



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Arranque de Motores

Categoria de emplero (C.A.)

AC – 1 Cargas no inductivas o de baja inductividad Resistencias

AC – 2 Motores con rotor bobinado (anillos)Partida con desconexión en la partida y regimen nominal

AC – 3 Motores con rotor en corto-circuito (jaula)

Partida con desconexión en regimen nominal AC – 4 Motores con rotor en corto-circuito (jaula)

Partida con desconexión en la partida, partida con inversión de rotación, maniobras intermitentes



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Arranque de Motores

Categoria de empleo (C.A.)

AC - 5a Lámparas de descarga en gas (fluorescentes, vapor de mercúrio o sódio)

AC - 5b Lámparas incandescentes AC - 6a Transformadores AC - 6b Banco de condensadores AC - 7a Cargas de aparatos residenciales o

similares de baja inductividad AC - 7b Motores de aparatos residenciales AC - 8 Motores-compresores para

refrigeración con protección de sobrecarga



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Arranque de Motores

Categoria de empleo (C.C.)

DC - 1 Cargas no inductivas o de baja inductividad

Resistencias

DC - 3 Motores de derivación (shunt)

Partidas normales, partidas con inversión

de rotación, maniobras intermitentes,

frenado

DC - 5 Motores série

Partidas normales, partidas con inversión

de rotación, maniobras intermitentes,

frenado

DC – 6Lámparas incandescentes



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Arranque de Motores

Categoria de empleo (C.A.)contactores auxilares – contactos auxiliares

AC - 12 Cargas resistivas y electrónicas AC - 13 Cargas electrónicas con

transformador de aislación AC - 14 Cargas electromagnéticas £ 72 VA AC - 15 Cargas electromagnéticas > 72 VA



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Arranque de Motores

DC - 12 Cargas resistivas y electrónicas DC - 13 Cargas electromagnéticas DC - 14 Cargas electromagnéticas con

resistencias de limitación

Categoria de empleo (C.C.)contactores auxilares – contactos auxiliares


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Situation

Vertriebliche Position

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MarCom Zielgruppe

MarCom Position

Kernbotschaft

Maßnahmen

MarCom Concept Folie 70

¡¡Muchas Gracias!!¡¡Muchas Gracias!!CONFERENCIAS TÉCNICAS

arranque de motores (temuco 2005)

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rel de sobrecarga

arranque de motores

proteccin contra corto

para aplicaciones normales

tubos de vaco

se destina

q1i

motor