manual esquemas 2006 completo
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I > I >I >
2006 by Moeller GmbH, GermanySujeto a cambios sin previo avisoFB0200-004E-INT MDS/Doku/ 02/05Printed in the Federal Republic ofGermany (04/06)Cod. Art.: 106257
Edicin en espaol para
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62 66/63 16Fax: +52 (02 22) 2 86 - 60 02E-Mail:[email protected];[email protected]; [email protected] www.moeller.com.mx
Publicacin especial de Moeller
Manual de esquemasAutomatizacin yDistribucin de Energa
Man
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Todos los nombres de marcas y productos son marcas comerciales o registradas de sus correspondientes propietarios.
Primera edicin 2000, fecha de redaccin 12/99
Segunda edicin revisada 2006, fecha de redaccin 02/05
Moeller GmbH, Bonn
Traduccin: Parlamn, Traductors-Intrprets, Barcelona
Todas las conexiones se han creado y probado mmente segn nuestro leal saber y entender con el sirvan de ejemplos prcticos. Moeller GmbH no aningn tipo de responsabilidad en caso de errore
Se reservan todos los derechos, incluidos los de la trSin la autorizacin escrita de Moeller GmbH, Bontotalmente prohibida la reproduccin total o parciobra en cualquier formato (impresin, fotocopia, o cualquier otro procedimiento) as como su procto, reproduccin o distribucin por medio de sistelectrnicos.
Sujeto a cambios sin previo aviso.
Impreso en papel de celulosa blanqueada libre dcidos.inuciosa-fin de que sumir s.
aduccin. n, queda al de esta microfilm esamien-emas
e cloro y
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Manual de esquemas Moeller 02/05
Manual de esquemas Moeller
Captulo
Sistemas de automatizacin 1
Arrancadores de motor electrnicos y drives 2
Aparatos de mando y sealizacin 3
Interruptores de levas 4
Contactores y rels 5
Interruptores protectores de motor 6
Interruptores automticos 7
En torno al motor 8
Normas, frmulas y tablas 9
ndice 100-1
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Manual de esquemas Moeller 02/05
0-2
Manual de esquemas Moeller
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Manual de esquemas Moeller 02/05
1
Sistemas de automatizacin
pgina
Autmatas programables PLC 1-2
xSystem 1-4
Sistema modular E/S XI/ON 1-6
Arrancador de motor interconectablexStart-XS1 1-8
Interconexin en redes serie PS40 1-10
Interconexin en redes xSystem 1-11
Interconexin en redes de aparatos de mandoy visualizacin 1-12
Interconexin en redes HMI-PLC integrado 1-13
Diseo XC100/XC200 1-14
Diseo PS4 1-16
Diseo EM4 y LE4 1-191-1
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Manual de esquemas Moeller 02/05
1-2
Sistemas de automatizacin
1
Autmatas programables PLC
Autmatas programables PLC
El autmata programable (PLC) consiste en un aparato electrnico capaz de controlar equipos o procesos. El PLC capta seales a travs de las entradas, las procesa de acuerdo con un programa y las enva a travs de salidas.El programa se basa en un software de programacin y puede conectar a voluntad entradas y salidas, medir el tiempo transcurrido o ejecutar operaciones de clculo.
Las principales caractersticas de un PLC son el nmero mximo de entradas/salidas, la capacidad de memoria y la velocidad de proceso.Adems, con la serie PS40 y el nuevo xSystem ahora Moeller ofrece dos nuevos sistemas de automatizacin que describimos a continuacin.
Serie PS40
Autmatas compactosLos autmatas compactos PS4 se caracterizan por las siguientes propiedades de sistema: programacin estandarizada ampliaciones descentralizadas y centralizadas conexin de bus de campo integrada (Suconet) bornes roscados enchufables tamao reducidoLos autmatas programables disponen de un amplio equipamiento, como p. ej. potencimetros integrados para el ajuste de valores de consigna, entradas/salidas analgicas o ampliacin de memoria (a partir de PS4-150).
Autmatas modularesEl autmata modular PS416 incorpora las siguientes prestaciones: alta velocidad ejecucin compacta numerosas posibilidades de interconexin gran memoria
Software de programacin SucosoftEl software para la programacin de los aut-matas programables PS40 se denomina Sucosoft.
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Sistemas de automatizacinAutmatas programables PLC
Manual de esquemas Moeller 02/05
1
PS4/EM4:Autmata compacto o mdulo de ampliacin
LE4:Ampliacin local
PS416: PLC modular1-3
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Manual de esquemas Moeller 02/05
1-4
Sistemas de automatizacin
1
xSystem
xSystem
xSystem es el nuevo sistema de automatizacin modular de Moeller, que puede utilizarse para pequeas o grandes aplicaciones de forma perso-nalizada. xSystem reduce las interfaces tanto en el hardware como software. Asimismo, las funciones TI ya estn incorporadas.
XSoft combina en una sola herramienta la crea-cin de programas, la configuracin as como funciones de prueba y puesta en servicio, incluida la visualizacin, para toda la gama de producto xSystem.
DC INPUT EH-XD16
04812
15913
26
1014
37
1115
DC INPUT EH-XD16
04812
15913
26
1014
37
1115
0481
159
26
10
37
11
DC INPUT EH-XD16
04812
15913
26
1014
37
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DC INPUT EH-XD16
04812
15913
26
1014
37
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DC INP
04812
15913
XC-CPU101
0404
1515
26214
37315
2
5
8
F5
1
4
7
F4
0
,
+/-
F3
F15
F13
F11
F2
F14
F12
F10
F1
3 ESCENTER
CLEAR
SHIFT6
9
F6 F7 F8 F9
2
A B C3
D E F
F5
F8
F7
F6
F4
F3
F2
F1
ESCENTER
CLEAR
SHIFT
1
5
J K L6
M N O
4
G H I
8
T U V
. +/-
9
W X Y Z
7
P Q R S
0
XC-CPU101
0404
1515
26214
37315
XC-CPU201
0404
1515
26214
37315
1
8
7
8
1
2
180
3
DC INPUT EH-XD16
2 13 14 15
UT EH-XD16
26
1014
37
1115
DC INPUT EH-XD16
04812
15913
26
1014
37
1115 3
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Sistemas de automatizacinxSystem
Manual de esquemas Moeller 02/05
1
Componentes de sistema Autmatas modulares
XC100 h 8 DI, 6 DO, CANopen, RS 232, 4 entradas de interrupcinRanura para la tarjeta de memoria multi-media, 64 256 kByte de memoria de programa/datos, 4/8 kByte para datos rema-nentes, 0.5 ms/1000 instrucciones
XC200 g 8 DI, 6 DO, CANopen, RS 232, Ethernet, 2 contadores, 2 entradas de interrupcin, Servidor WEB/OPC, USB, ampliable local-mente con mdulos de E/S XI/OC, 256 512 kByte de memoria de programa/datos, 0.05 ms/1000 instrucciones
Circuitos de mando con pantalla de texto Circuitos de mando con pantalla de texto
modulares a stos constan de XC100, hasta 3 mdulos XI/OC y visualizacin de textos LC con 4 x 20 u 8 x 40 lneas/caracteres
Circuito de mando con pantalla de texto Compact b dimensiones de montaje mnimas y elevada densidad de integracin de interfaces (10 DI, 8 DO, 8 DIO, 2 AI, 2 AO, 2 entradas de contador, 2 entradas de interrupcin, 1 entrada de codificador)
Mdulos de entrada/salida XI/OC c acoplados en serie a XC100/200
(mx. 15 mdulos) bornes de conexin enchufables con bornes
de tornillo o bornes de resorte XSoft
Creacin de programas, configuracin y prueba/puesta en servicio todo en una sola herramienta
Encontrar ms informacin en los siguientes sinpticos de producto y manuales:
Sinptico de producto Automatizacin (AWB2700-7546)
XC100 Hardware y diseo (AWB2724-1453) XC200 Hardware y diseo (AWB2724-1491) XI/OC Hardware y diseo (AWB2725-1452) XV100 Hardware y diseo (AWB2726-1461) xStart-XS1 Hardware y diseo
(AWB2700-1426) XSoft Elaboracin de programas PLC
(AWB2700-1437) Mdulos de funcin acerca de XSoft
(AWB2786-1456); incluidos mdulos de manejo para circuitos de mando con pantalla de texto
La edicin actual la encontrar en http://www.moeller.net/support: como trmino de bsqueda indique los nmeros que se hallan entre parntesis, p. ej. AWB2725-1452D.1-5
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Manual de esquemas Moeller 02/05
1-6
Sistemas de automatizacin
1
Sistema modular de E/S XI/ON
XI/ON el concepto
XI/ON es un sistema modular de E/S que se utiliza en la automatizacin industrial. Sirve para conectar sensores y actuadores en el nivel de campo con el circuito de mando de jerarqua supe-rior. Se soportan los protocolos de bus de campo PROFIBUS-DP, CANopen y DeviceNet.XI/ON ofrece mdulos para casi cualquier tipo de aplicacin: Mdulos de entrada y salida digitales Mdulos de entrada y salida analgicos Mdulos tecnolgicosUna estacin XI/ON consta de un gateway, mdulos de alimentacin y mdulos de E/S.
En una estructura de bus de campo, una estruc-tura XI/ON completa slo cuenta como partici-pante de bus individual y por tanto slo ocupa una direccin de bus. De este modo, los distintos mdulos perifricos XI/ON son independientes del bus de campo de jerarqua superior.Los mdulos de E/S estn formados por una combinacin que consta de un mdulo base reali-zado como borne de conexin y un mdulo elec-trnico enchufable.La conexin de los mdulos perifricos XI/ON al bus de campo se realiza mediante el gateway XI/ON, mediante el cual se realiza la comunicacin entre la estacin XI/ON y el resto de participantes del bus de campo.
a Gatewayb Mdulo de alimentacinc Mdulo electrnico en ejecucin en bloqued Mdulo electrnico en ejecucin modular
e Pf Mg M
B
A
D
F
C
Glaca terminaldulo base en ejecucin modulardulo base en ejecucin en bloque
E
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Sistemas de automatizacinSistema modular de E/S XI/ON
Manual de esquemas Moeller 02/05
1
Flexibilidad Cada estacin XI/ON puede configurarse segn las distintas necesidades con gran exactitud, ya que los mdulos estn disponibles en distintas combinaciones.As p. ej. se dispone de mdulos de entrada con 2, 4, 16 o 32 canales en ejecucin modular o en bloque.Una estacin XI/ON puede poseer mdulos en cualquier combinacin. De este modo es posible ajustar el sistema a cualquier tipo de aplicacin en la automatizacin industrial.
CompactibilidadLa poca anchura de los mdulos XI/ON (gateway 50.4 mm; arandela 12.6 mm, bloque 100.8 mm) y su baja altura de construccin permiten que el sistema pueda utilizarse en espacios pequeos.
Fcil manejoTodos los mdulos XI/ON, excepto el gateway, poseen un mdulo base y un mdulo electrnico.El gateway y los mdulos base pueden enclavarse sobre guas simtricas. A continuacin, los
mdulos electrnicos se enchufan en el correspon-diente mdulo base.Los mdulos base se disean como bornes de conexin. El cableado se realiza segn se desee mediante bornes de resorte o bornes de tornillo. Los mdulos electrnicos pueden conectarse y desconectarse durante la puesta en servicio o en caso de realizar un mantenimiento sin perjudicar el cableado.Mediante una codificacin se garantiza que los mdulos electrnicos slo puedan conectarse en los puntos previstos.
Software de diagnstico y diseo I/OassistantEl I/Oassistant soporta toda la planificacin y ejecucin de un sistema de E/S. Es de gran ayuda para el diseo de las estaciones, la configuracin y la parametrizacin. Con este software pueden ponerse en marcha instalaciones as como llevarse a cabo pruebas y diagnsticos en las estaciones.Adems, inmediatamente despus del diseo puede generarse toda la documentacin de la estacin incluida una lista de las piezas de pedido.1-7
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Manual de esquemas Moeller 02/05
1-8
Sistemas de automatizacin
1
Arrancadores de motor interconectables xStart-XS1
xStart-XS1
xStart-XS1 es la versin modular y apta para bus de los arrancadores de motor probados de Moeller. Esta versin une los motores con el sistema XI/ON gracias a lo cual permite una dispo-nibilidad de la instalacin flexible que abarca todo el sistema, independientemente del sistema de bus de campo utilizado.xStart-XS1 ofrece arrancadores directos e inver-sores en distintas clases de potencia, que pueden adquirirse con o sin sealizador de disparo (AGM).
Los mdulos xStart-XS1 constan de un mdulo base y un mdulo de potencia, que incluye el inte-rruptor protector de motor probado PKZM0 y uno o dos contactores DILEM. stos permiten la conexin de potencias del motor asignadas hasta 4.0 kW con una tensin asignada de empleo Ue de 400 V AC.
Flexibilidad xStart-XS1 puede ajustarse con gran precisin a las distintas necesidades de su instalacin.xStart-XS1 puede utilizarse en puntos a voluntad de una estacin XI/ON, de modo que pueda dividir su estacin cmodamente en los distintos sectores de la instalacin.El motor puede desconectarse in situ mediante el mando.
MontPara emdumontetapadesm
a Gateway XI/ONb Mdulo de alimen-
tacinc Mdulos de E/S
XI/ON
a
b c cbd e daje l montaje slo tiene que enclavarse todo el lo en dos carriles DIN. Si lo desea, puede ar primero el mdulo base y ms tarde la de potencia. Tanto el montaje como el ontaje se realizan sin herramientas.
d Mdulo xStart-XS1 de arrancador directo
e Mdulo xStart-XS1 de arrancador inversor
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Sistemas de automatizacinArrancadores de motor interconectables xStart-XS1
Manual de esquemas Moeller 02/05
1
Para reducir los costes de cableado se dispone de accesorios para el suministro de energa. En caso de que se monten en horizontal varios mdulos xStart-XS1 directamente, la alimentacin de
energa puede realizarse mediante una distribu-cin. La distribucin de energa est disponible para una intensidad de empleo de como mximo 63 A.
125
3
4
2
1
PEPEPE MMMM3 h3 h3 h3 h
L1L2L3
a
b
c1-9
a Borne de alimentacin para bloque de embarrado trifsico
b Bloque de embarrado trifsico para hasta 4 arrancadores directos sin contacto auxiliar AGM
c Arrancador directo sin contacto auxiliar AGM
PE
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Manual de esquemas Moeller 02/05
1-10
Sistemas de automatizacin
1
Interconexin en redes serie PS40
max. 6 LE4
PRO
FIBU
S-FM
S
Suco
net
PRO
FIBU
S-DP
PS4-141-MM1PS4-151-MM1
PS4-201-MM1PS4-271-MM1PS4-341-MM1
PS416-BGT...PS416-CPU...PS416-POW...PS416-INP...PS416-OUT...PS416-AIN...PS416-AIO...PS416-CNT-200PS416-TCS-200PS416-NET...PS416-COM-200PS416-MOD-200
EM4-101-...EM4-111-...
EM4-201-DX2
LE4-104-XP1LE4-108-...LE4-116-...LE4-206-...LE4-308-...LE4-622-CX1
LE4-501-BS1LE4-503-BS1
CM4-504-GS1CM4-505-GS1ZB4-501-UM4
S40
Suconet K + RS 232Suconet K + RS 232
Suconet K + RS 232Suconet K + RS 232Suconet K + RS 232
Suconet K (M/S)
Modbus(SI)
EM4-204-DX1
LE4-633-CX1
Mod
bus
64 kByte64 kByte
64 kByte64 kByte512 kByte
Seri
e PS
40
Tipo Interfaces
Interface serie
MemoriaSuconet K/K1Suconet K/K1
Suconet KPROFIBUS-DP
Suconet KPROFIBUS-FMS (Slave)
Suconet K, PROFIBUS-DPGatewayConvertidor de interface
Software de programacin
2 x 3 contador3 x 3 registro de carreras de conexin
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Manual de esquemas Moeller 02/05
Sistemas de automatizacin
1
Interconexin en redes xSystem
XC100+ XIOC
CANo
pen
xSys
tem
Ethe
rnet
PROF
IBUS
-DP
Suco
net K
Mod
bus
XC6001-11
XC200+ XIOC
XC100-XV+ XV100
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Manual de esquemas Moeller 02/05
1-12
Sistemas de automatizacin
1
Interconexin en redes aparatos de mando y visualizacin
MI4-110-KC1MI4-110-KD1MI4-110-KG1/2MI4-140-KF1MI4-140-KI1MI4-140-KJ1
120 X 32 1119
CAN
open
Suco
net
Ethe
rnet
PRO
FIBU
S-DP
Devi
ceN
et
120 X 32
120 X 64240 X 64240 X 64
120 X 32 3527
MI4-150-KI1MI4-450-KI1
320 X 240 5656 320 X 240
MI4-570-KH1 640 X 480
4646
MI4-140-TA1MI4-450-TA1MI4-550-TA1MI4-160-TA1MI4-570-TA2
320 X 240320 X 240
640 X 480640 X 480
320 X 240
MI4-580-TA1MI4-590-TA1 1024 X 768
800 X 600
MV4-150-TA1MV4-450-TA1MV4-570-TA5MV4-670-TA1/2MV4-690-TA1/2
320 X 240320 X 240
640 X 4801024 X 768
640 X 480
MI4-130-TA1 320 X 240
Tipo Display
Panel de operador de texto MI4
Resolucin Teclas
Panel de operador grfico MI4
LCD monocromoLCD monocromoLCD monocromoLCD monocromoLCD monocromoLCD monocromo
MonocromoColor STN
Panel de operador tctil MI4 (resistivo)
Panel de operador tctil MV4 (infrarrojo)
HM
I (A
para
tos
de m
ando
y v
isua
lizac
in)50
TFT
MonocromoColor STNColor TFTMonocromoTFTTFTTFT
MonocromoColor STNTFTTFTTFT
Monocromo
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Manual de esquemas Moeller 02/05
Sistemas de automatizacin
1
Interconexin en redes HMI-PLC integrado
Nota: Los aparatos XVH- ... tambin se suministran con RS 232 o interface MPI.
MC-HPG-230MC-HPG-230-DPMC-HPG-300MC-HPG-300-DP
320 X 240
CAN
open
Suco
net
Ethe
rnet
PRO
FIBU
S-DP
Emb
edd
ed H
MI-
PLC
Devi
ceN
et
640 X 480
XVH-340-57CANXVH-330-57CAN
320 X 240320 X 240
XV-432-57CQB-x-13-1
XV-440-10TVB-x-13-1XV-430-10TVB-x-13-1
320 X 24
640 X 48640 X 48
XV-440-12TSB-x-13-1XV-430-12TSB-x-13-1
800 X 60800 X 60
XV-440-15TXB-x-13-1XV-430-15TXB-x-13-1
1024 X 71024 X 7
XV-442-57CQB-x-13-1 320 X 24
Tipo
Infrarrojo
DisplayResolucin Tecnologatctil
Infrarrojo
InfrarrojoResistivo
STN color
TFT
STN color STN color 1-13
0
00
00
6868
0Resistivo
InfrarrojoResistivo
InfrarrojoResistivo
InfrarrojoResistivo
InfrarrojoSTN color
TFTTFT
TFTTFT
TFTTFT
STN color
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Manual de esquemas Moeller 02/05
1-14
Sistemas de automatizacin
1
Diseo XC100/XC200
Disposicin del aparato
Instale el rack procesador y el circuito de mando, segn se indica en la siguiente figura, en posicin horizontal en el armario de distribucin.
Conexin de bornes Las conexiones para la alimentacin de tensin y las E/S centralizadas se han dispuesto segn sigue:
Ejemplo de cableado del bloque de alimen-tacin
La conexin de la tensin 0VQ/24VQ slo sirve para ly 6 sadienteLas salas safunciosimulEste euna ade maslo sdeber
24 V
a Distancia > 50 mmb Distancia > 75 mm
respecto los elementos activos
c Canal para cables
c
ba
bab
a
b
a
%IX 0.0%IX 0.1
%IX 0.2%IX 0.3
%IX 0.4%IX 0.5
%IX 0.6%IX 0.7
%QX 0.0%QX 0.1
%QX 0.2%QX 0.3
%QX 0.4%QX 0.5
24 VQ0 VQ0 V
24 Va alimentacin de tensin de las 8 entradas lidas centralizadas y su potencial es indepen- del bus.lidas 0 a 3 pueden cargarse con 500 mA y
lidas 4 y 5 con 1 A cada una con un factor de namiento (ED) del 100 % y un factor de
taneidad de 1.jemplo de cableado muestra el cableado con limentacin de tensin separada del circuito ndo y de los bornes de E/S. En caso de que e utilice una alimentacin de tensin, n conectarse los siguientes bornes:
con 24VQ y 0 V con 0VQ.
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Sistemas de automatizacinDiseo XC100/XC200
Manual de esquemas Moeller 02/05
1
Interface serie RS 232 Mediante esta interface el XC100 se comunica con el PC. La conexin fsica se realiza mediante una interface RJ-45. La interface no posee separacin galvnica. La asignacin de conector es la siguiente:
En el PC puede utilizar la interface COM1 o COM2. Como conexin fsica debe utilizar el cable de programacin XT-SUB-D/RJ45.
Interface CANopen Asignacin del conector de 6 polos Combicon:
Utilice nicamente un cable adecuado para CANopen con las siguientes propiedades: Impedancia 108 a 132 O Capacitancia < 50 pF/m
Patilla Denominacin Descripcin
4 GND Ground
5 TxD Transmit Data
7 GND Ground
8 RxD Receive Data
+ 24 V H0 V H
+ 24 VQ H0 VQ H
0246024
1357135
8
7
6
5
4
3
2
1
Borne Seal
6 GND
5 CAN_L
4 CAN_H
3 GND
2 CAN_L
1 CAN_HVe
loci
dad
de
20
125
250
500
1000
654321
CAN_H
CAN_GNDCAN_L
CAN_H
CAN_GNDCAN_L
120 O
120 O1-15
tran
smis
in
[kBi
t/s]
Lon
gitu
d [m
]
Secc
in
de
cond
ucto
r [m
m2 ]
Resi
sten
cia
del
bucl
e [O
/km
]
1000 0.75 0.80 16
500 0.50 0.60 40
250 0.50 0.60 40
100 0.34 0.60 60
40 0.25 0.34 70
-
Manual de esquemas Moeller 02/05
1-16
Sistemas de automatizacin
1
Diseo PS4
Autmata compacto PS4-151-MM1
Cableado con una alimentacin de tensin del aparato de 230 V AC
Contactos de rel con distintos potenciales: 230 V AC y 24 V DC
Entradas 24 V DC mediante bloque de alimen-tacin externo, funcionamiento conectado a tierra
* En caso de circuitos de mando sin conexin a tierra deber utilizarse un control de aisla-miento. (EN 60204-1 y VDE 0100-725)
** Sm
L2
N
**
Q1
1
*
2
1
F1
T1MM
0 V+24 V
T2
2
1
L1 N PE
F2
*
+24 V
B1
0 V +24 V
B2
0 V
X1
1
PRG Suconet K
NL1 .0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7
II
2
A1
24 V
R
.0 .1 U10
U1U0
IA/QA
Q12A1
A2Q11
X1
X2
P1
F5F3 F4
2.5 mm 2
L3
PE
L1
31
2
Q21 5
2 4 6I >I > I >egn EN 60204-1 se precisa un transfor-ador de mando.
A A
0 V
0 V
0 V.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7
I
R
24 V
.2 .3 .4 .5 .6 .7
A1
A2
M1
A1
A2
F7
A1
A2
A1
A2Q13
A1
A2Q14
A1
A2
P2
F6
-
Sistemas de automatizacinDiseo PS4
Manual de esquemas Moeller 02/05
1
Autmata compacto PS4-201-MM1
Alimentacin de tensin comn del PLC y las entradas/salidas
Funcionamiento sin conexin a tierra con control de aislamiento
* En el funcionamiento sin control de aisla-miento, en los circuitos de mando deben conectarse los 0 V con el potencial PE.
3
S2L1
L2
NL3
PE
L1
1
2
13 23 33
14
Q11 Q1124 34
0 V+24 V
T1
PEL2 L3
3L144
0 V+24 V
T2
N PE
43
2
1
F1C1 C1
A1
A2Q11
A1
A2
2
1
F2
11
22
14P1
21
S1
14
13
2
1
F3
P1
A1
A2
1
PRG Suconet K
0 V
24 V
22
1
F41
F5
13
14
S313
14
B4
.0 .1 .2 .3 .4
.0 .1 .2 .3 .4
II
Q
2
A1
A1
A2Q12 Q13
0 V+24 V
Q11 5
2 4 6I >I > I >
A1
A2
12
*1-17
0 V
+24 V 0 V
.5 .6 .7
.5
A
0 V
U10
M1A1
A2
24 V
U0 U1
-
Sistemas de automatizacinDiseo PS4
Manual de esquemas Moeller 02/05
1-18
1
Autmata compacto PS4-341-MM1
Alimentacin de tensin comn del PLC y las entradas/salidas
Funcionamiento sin conexin a tierra con control de aislamiento
* En el funcionamiento sin control de aisla-miento, en los circuitos de mando deben conectarse los 0 V con el potencial PE.
3
S2L1
L2
NL3
PE
L1
1
2
13 23 33
14
Q1124 34
0 V+24 V
T1
PEL2 L3
3L144
Q11
0 V+24 V
T2
N PE
43
2
1
F1C1 C1
A1
A2Q11
A1
A2
2
1
F2
11
22
14P1
21
S1
14
13
2
1
F3
P1
A1
A2
F4 F5
0 V+24 V
Q11 5
2 4 6I >I > I >
12
1 2
.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7
Digital Input
Digital Output Digital InputPRG Suconet K
24 V 0 V
.0 .1 .2 .3 .4 .5 U0 U 1 U 1
0a *F6
0 V I
0 V I
Digital Input
Digital Output
0 V A
.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7
0 V Q
.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 24 V
-
Manual de esquemas Moeller 02/05
Sistemas de automatizacin
1
Diseo EM4 y LE4
Mdulo de ampliacin EM4-201-DX2 y ampliacin local LE4-116-XD1
Entradas y salidas con alimentacin de tensin separada
Funcionamiento con conexin a tierra
* En caso de circuitos de mando sin conexin a tierra deber utilizarse un control de aisla-miento.
PE
0 V+24 V
T1
L1 N PE
L2
N
Q1
1
L3
L1
2
1
F1
2
1
F2
A1
1
Suconet K1/K
0 V
24 V 0 V.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7
II
I
2
.8 .9 .10
.11
.12
.13
.14
.15
12
11
14
13
12
11
Q15 Q16 Q17
15
K118
13
Q1814
13
Q1914
Q14
1
*
31
2
Q21 5
2 4 6I >I > I >
0 V+24 V
T2
L1 N PE
11
*
31
2
Q31 5
2 4 6I >I > I >1-19
0 V.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7
Q
24 V
.8 .9 .10
.11
.12
.13
.14
.15
24 V
0 V
Q
Q12K1
P1A1
A2
X1
X2
A2
A1
A2
A1
-
NotasManual de esquemas Moeller 02/05
1-20
1
-
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Arrancadores de motor electrnicos y drives
pgina
Generalidades 2-2
Bases de los sistemas de accionamiento 2-7
Arrancadores suaves DS4 2-19
Arrancadores suaves DM4 2-22
Convertidores de frecuenciaDF51, DV51, DF6, DV6 2-26
Ejemplos de conexin DS4 2-38
Ejemplos de conexin DM4 2-54
Ejemplos de conexin DF51, DV51 2-69
Ejemplos de conexin DF6 2-77
Ejemplos de conexin DV6 2-80
System Rapid Link 2-862-1
-
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-2
Arrancadores de motor electrnicos y drives
2
Generalidades
La gama completa para la conexin del motor
Las distintas aplicaciones precisan distintos requi-sitos en cuanto a los accionamientos elctricos: En el ms fcil de los casos el motor se conecta
con un contactor electromecnico. La combina-cin de proteccin de motores y proteccin de lnea se denomina arrancador de motor.
Las exigencias referentes a la conexin frecuente y/o silenciosa las cumplen los contac-tores semiconductores sin contactos. Adems de la proteccin de lnea, contra cortocircuitos y sobrecargas clsica, segn la coordinacin de tipo 1 o 2 tambin se utilizan semifusibles extrarrpidos.
En el arrancador directo (estrella-tringulo, arrancador inversor, regulacin por cambio de nmeros de polos) se producen puntas de corriente e impactos instantneos perturba-dores. En este caso, los arrancadores suaves ofrecen un arranque suave con proteccin de red.
Las exigencias para una velocidad con regula-cin continua o un ajuste del par condicionado por la aplicacin las cumplen hoy en da los convertidores de frecuencia (convertidor de frecuencia U/f, convertidor de frecuencia vecto-rial, servo).
En general rige lo siguiente: La aplicacin define el accionamiento.
Motor asncrono de corriente trifsica
En primer lugar, una tarea motriz requiere un motor de accionamiento, cuyas propiedades en cuanto a la velocidad, el par y la regulacin sean compatibles con la tarea seleccionada.El motor ms utilizado a escala mundial es el motor asncrono trifsico. Su diseo robusto y slido as como los elevados grados de proteccin y ejecuciones normalizadas constituyen las prin-
cipal trico q
M3~
M3~
M3~
Conectar
Distribucin de energa
ProtegerCortocircuitoSobrecarga
CortocircuitoSobrecarga
Semiconductor
electrnicoelectro-
mecnicoConectar
Mando/Regulacin
Conectarfrecuente y
silenciosamente
Arranquesuave
Regulacinde velocidadcaracterstica de este rentable motor elc-ue es el ms utilizado.
M3~
M3~
CortocircuitoSemiconductor
Convertidor defrecuencia,
protector de motor
Arranqueelectrnico
electro-mecnico
electro-mecnico
CortocircuitoSobrecarga
Semiconductor
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesGeneralidades
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Como caractersticas del motor trifsico cabe destacar las curvas caractersticas de arranque con momento de apriete MA, momento de inversin MK y par nominal MN.
El motor trifsico tiene tres fases de devanado, separadas una de la otra 120/p (p = nmero de pares de polos). Al conectar una tensin trifsica desplazada 120 en el tiempo, se crea en el motor un campo giratorio.
Mediante la accin de induccin, se crean en el devanado rotrico el campo giratorio y el par. En este caso, la velocidad del motor depende del nmero de pares de polos y de la frecuencia de la tensin que se debe alimentar. El sentido de giro puede invertirse cambiando las dos fases de conexin.
ns = giros por minutof = frecuencia de la tensin en Hzp = nmero de pares de polos
Ejemplo: motor de 4 polos (nmero de pares de polos = 2), frecuencia de red = 50 Hz, n = 1500 min-1 (velocidad sncrona, velocidad del campo giratorio)Condicionado por la accin de induccin, el rotor del motor asincrnico no puede alcanzar la velo-cidad del campo giratorio sncrona ni siquiera en marcha en vaco. La diferencia entre la velocidad sncrona y la velocidad del rotor se denomina desli-zamiento.
P2M
n
M, I IAMA
Mk
Ms
MM
MB
ML
MN
IN
nN nS n0
0
L1 L2 L3
90
120
180 270 360
120 120
ns =f x 60
P
Velocidad de deslizamiento:
S =ns n
Veloc
n =
Para
P2 =
P1 =2-3
= potencia del eje en kW= par en Nm= velocidad en min-1
ns
idad de una mquina asncrona:
f x 60(1 s)
P
la potencia rige:
M x nh =
P2
9550 P2
U x I x W3 cos v
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesGeneralidades
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-4
2
Los datos nominales elctricos y mecnicos del motor se indican en la placa de caractersticas.
La conexin elctrica del motor asincrnico de corriente trifsica se produce normalmente mediante seis conexiones atornilladas.Para ello, se distingue entre dos tipos de conexin base, la conexin estrella y la conexin de tringulo.
Nota: En la conexin de servicio, la tensin asignada del motor debe corresponderse con la tensin de red.
Motor & Co GmbHTyp 160 l
3 ~ Mot.
S1
Nr. 12345-88
400/690 VyD 29/1715
1430 50Iso.-Kl. IP t
IEC34-1/VDE 0530
0,85ykWU/min Hz
A
54FU1 V1 W1
W2 U2 V2
Conexin estrella Conexin de tringulo
ULN = W3 x UW ILN = IW ULN = U
V1 W2
U2
V2
W1
U1
L3
L2
ULN
ILN
L1
V1
V2
W1
L3
L2
L1
U1 V1 W1
W2 U2 V2W ILN = W3 x IW
U2 W2
U1
ULN
ILN
U1 V1 W1
W2 U2 V2
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesGeneralidades
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Proceso de arranque y operacional Entre los procesos de arranque y operacionales ms importantes de los motores asincrnicos de corriente trifsica cabe citar los siguientes:
Arranque directo(electromecnico)
Conexin estrella-tringulo(electromecnica)
M ~ I, n = constante My ~ l Md, n = constante
M3 h
M3 h
D y
IN
MN
nN
100 %
t
U
100
58 %
U2-5
IN
y
D
MN
nN
%
t
D
y
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesGeneralidades
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-6
2
Arrancador suave y contactor semiconductor (electrnicos)
Convertidor de frecuencia(electrnico)
M ~ U2, n = constante M ~ U/f, n = variable
UBoost = tensin de inicio (regulable)tRamp = tiempo de rampa (regulable)
U2 =UBoo
tRam
M3 h M
3 h
A
RUN
PRG
Hz
PRGENTER
I O
POWER
ALARM
IN
MN
nN
I
n0
100 %
30 %
U
U Boost
tt Ramp
100
U tensin de salida (regulable)
st = tensin de inicio (regulable)
p = tiempo de rampa (regulable)
N
MN
n1 n2 ... nN ... nmax
%
U
U2
Boost
tt Ramp
-
Manual de esquemas Moeller 02/05
Arrancadores de motor electrnicos y drives
2
Bases de los sistemas de accionamiento
Aparatos de la electrnica de potencia
Los aparatos de la electrnica de potencia sirven para adaptar de forma continua magnitudes fsicas, p. ej. la velocidad o el par, al proceso de fabricacin. La energa obtenida de la red elctrica se prepara en el dispositivo electrnico de potencia y se suministra al consumidor de energa (motor).
Contactores semiconductoresLos contactores semiconductores permiten una conexin rpida y silenciosa de motores trifsicos y cargas hmicas. En este caso, la conexin se realiza automticamente hasta el momento ptimo y se suprimen las puntas de corriente y los picos de tensin no deseados.
Arrancadores suavesAccionan la tensin de red en un tiempo regulable el 100 %. El motor arranca prcticamente sin sacudidas. La reduccin de la tensin provoca una reduccin cuadrtica del par con relacin al par de arranque normal del motor. Los arrancadores suaves son especialmente adecuados para el arranque de cargas con un curso cuadrtico de la velocidad o del par (p. ej. bombas o ventiladores).
Convertidores de frecuenciaLos convertidores de frecuencia convierten la red de corriente alterna o trifsica con tensin y frecuencia constantes en una nueva red trifsica, cuya tensin y frecuencia son variables. Este accionamiento de la tensin/frecuencia permite regular la velocidad de motores trifsicos de forma continua. El accionamiento tambin puede controlarse con par nominal en caso de poca velo-cidad.
Convertidores de frecuencia vectorialesMientras que en los convertidores de frecuencia el motor trifsico se acciona mediante una relacin U/f con regulacin de la curva caracterstica (tensin/frecuencia), en los convertidores de frecuencia vectorial se realiza mediante una regu-lacin sin sensores, orientada al flujo del campo magntico en el motor. En este caso, la magnitud controlada es la intensidad de motor. De este modo, el par de apriete se regula de forma ptima para aplicaciones muy exigentes (mecanismos de mezctransp2-7
la y agitacin, extrusores o dispositivos de orte).
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesBases de los sistemas de accionamiento
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-8
2
Sistemas de accionamiento de Moeller
Denominacin Referencia Intensidad asignada
[A]
Tensin de red
[V]
Potencia asig-nada del motor
[kW]
Contactor semicon-ductor para carga hmica e inductiva
DS4-140-H 1050 1 AC 110500
Arrancador suave DS4-340-M 623 3 AC 110500 2,211 (400 V)Arrancador suave con inversin del sentido de giro
DS4-340-MR 623 3 AC 110500 2,211 (400 V)
Arrancador suave con rel de bypass
DS4-340-MX,DS4-340-M + DIL
1646 3 AC 110500 7,522 (400 V)
Arrancador suave con rel de bypass e inver-sin del sentido de giro
DS4-340-MXR 1631 3 AC 110500 7,515 (400 V)
Arrancador suave (tipo de conexin In-Line)
DM4-340... 16900 3 AC 230460 7,5500 (400 V)
Arrancador suave (tipo de conexin In-Delta)
DM4-340... 16900 3 AC 230460 11900 (400 V)
Convertidor de frecuencia
DF51-322... 1,410 1 AC 230 0,252,2 (230 V)
Convertidor de frecuencia
DF51-340... 1,516
Convertidor de frecuencia
DF6-340... 22230
Convertidor de frecuencia vectorial
DV51-322... 1,411
Convertidor de frecuencia vectorial
DV51-340... 1,516
Convertidor de frecuencia vectorial
DV6-340... 2,52603 AC 2303 AC 400 0,377,5 (400 V)
3 AC 400 11132 (400 V)
1 AC 2303 AC 230
0,252,2 (230 V)
3 AC 400 0,377,5 (400 V)
3 AC 400 0,75132 (400 V)
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesBases de los sistemas de accionamiento
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Contactor semiconductor DS4- Convertidor de frecuencia DF51-Convertidor de frecuencia vectorial DV51-
ConveConveDV6-3
Arrancador suave DM4-
A
RUN
PRG
Hz
PRGENTER
I O
POWER
ALARM2-9
rtidor de frecuencia DF6-340-rtidor de frecuencia vectorial 40-
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesBases de los sistemas de accionamiento
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-10
2
Arranque directo
En el caso ms fcil y especialmente con pequeas potencias (hasta unos 2,2 kW), el motor trifsico se conecta directamente a la tensin de red. En la mayora de aplicaciones esto se realiza con un contactor electromecnico. En este modo operativo, con una red con tensin y frecuencia fijas, la velocidad del motor asincr-nico slo se sita un poco por debajo de la velo-
cidad sncrona [ns ~ f]. La velocidad de funcionamiento [n] diverge de sta, porque el rotor se desliza en frente del campo giratorio: [n = ns x (1 s)], con el desliza-miento [s = (ns n)/ns]. Durante el arranque (s = 1), se produce una inten-sidad de arranque desde hasta diez veces ms la intensidad asignada Ie.
Caractersticas del arranque directo para motores trifsicos de baja y media
potencia tres cables de conexin (tipo de conexin:
estrella o tringulo) elevado par de arranque carga mecnica muy elevada elevadas puntas de intensidad cortes de tensin aparamenta sencillaEn caso de que por parte del cliente se requiera una conexin frecuente y/o silenciosa o bien la condiciones ambientales adversas conlleven una aplicacin limitada de los elementos de conexin electromecnicos, se precisarn contactores semi-conductores electrnicos. En el contactor semi-
conducin cconsiun fula coosemictipo 1caciducto Tc
Aa
A A
Zon
2
3
4
5
6
7IIe
n/nNI/Ie: 6...10
1
0.25 0.5 0.75 1
1
2
ML
M
MNctor, adems del cortocircuito y la protec-ontra sobrecargas, tambin deber
derarse el contactor semiconductor mediante sible extrarrpido. Segn IEC/EN 60947, en rdinacin de tipo 2 se precisa un fusible onductor extrarrpido. En la coordinacin de , que se utiliza en la mayora de tipos de apli-n, puede prescindirse del fusible semicon-r extrarrpido. Ejemplos:nica de sistemas para edificios:ccionamiento inversor en puertas de scensorrranque de grupos frigorficosrranque de cintas transportadorasas con atmsferas crticas:
M/MN: 0.25...2.5
n/nN0.25 0.5 0.75 1
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesBases de los sistemas de accionamiento
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Accionamiento de motores de bombas en surtidores de patios de tanques
Accionamiento de bombas en el procesa-miento de barnices y tintas.
Otras aplicaciones: cargas no inductivas como Elementos calefactores en extrusores Elementos calefactores en hornos de cocer Accionamiento de lmparas.
Arranque del motor en estrella-tringulo
El arranque de motores trifsicos en la conexin estrella-tringulo es la variante ms conocida y utilizada.Con la completa combinacin estrella-tringulo cableada de serie SDAINL, Moeller nos ofrece una
cmoda regulacin del motor. De este modo, el cliente no slo se ahorra tiempo durante el cableado y el montaje, sino que tambin elimina la posibilidad de que se produzcan fuentes de error.
.
Caractersticas de los arrancadores estrella-tringulo para motores trifsicos de baja a alta potencia poca intensidad de arranque seis cables de conexin poco par de arranque puntas de corriente al conectar de estrella a
tringulo carga mecnica al conectar de estrella a
tringulo
2
3
4
5
6
7IIe
I/Ie: 1.5...2.5
n/nN
1
0.25 0.5 0.75 1
1
2
ML
M
MN2-11
M/MN: 0.5
n/nN0.25 0.5 0.75 1
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesBases de los sistemas de accionamiento
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-12
2
Arrancadores suaves (arranque del motor electrnico)
Tal y como nos muestran las curvas caractersticas del arranque directo y de estrella-tringulo, se producen saltos de intensidad y de momentos que pueden significar influjos negativos sobre todo en potencias de motor medias y elevadas: elevada carga mecnica de la mquina desgaste ms rpido costes de mantenimiento ms elevados costes de preparacin elevados a travs de las
compaas de suministro elctrico (clculo de las corrientes de pico)
elevada carga de la red y de generador cortes de tensin que pueden influir negativa-
mente en otros consumidores de energa.
Lo ideal es un aumento del par sin choques y una reduccin de la intensidad apropiada en la fase de arranque, lo cual se consigue gracias al arran-cador suave electrnico. ste acciona de forma continua la tensin de alimentacin del motor trifsico en la fase de arranque. De este modo, el motor trifsico se ajusta al comportamiento de carga de la mquina operadora y se acelera cuida-dosamente. Adems, se evitan los golpes mec-nicos y se suprimen las puntas de intensidad. Los arrancadores suaves son una alternativa electr-nica a los clsicos arrancadores estrella-tringulo.
Caractersticas de los arrancadores suaves para motores trifsicos de baja a alta potencia no se producen puntas de intensidad no requieren mantenimiento reduccin del par de arranque regulable
2
3
4
5
6
7IIe
I/Ie: 1...5
n/nN
1
0.25 0.5 0.75 1
1
2MMNML
M/MN: 0.15...1
n/nN0.25 0.5 0.75 1
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesBases de los sistemas de accionamiento
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Conexin en paralelo de motores a un arrancador suave
Tambin pueden conectarse varios motores en paralelo a un arrancador suave, sin necesidad de influir en el comportamiento de los distintos motores. Los motores deben equiparse individual-mente con la correspondiente proteccin de sobrecargas.
Nota:La absorcin de corriente de todos los motores conectados no puede exceder la intensidad asig-nada de empleo Ie del arrancador suave.
Nota:Para ello deber proteger cada uno de los motores de forma individual con termistores y/o rels bimetlicos.
Atencin! No puede conectarse en la salida del arrancador suave. Los picos de tensin que se forman pueden daar los tiristores de la etapa de potencia.En caso de que se hayan conectado en paralelo motores con grandes diferencias de potencia (p. ej. 1,5 kW y 11 kW) en la salida de un arran-cador suave, es posible que surjan problemas durante el arranque. En algunos casos, es posible que el motor con la potencia de motor ms baja no pueda alcanzar el par requerido, a causa de los valores de resistencia hmica relativamente grandes en el estator de dichos motores. Durante el arranque, stos precisan una tensin ms elevada.
Por este motivo, se recomienda ejecutar la variante de conexin slo con motores del mismo tamao.
F1
M
Q11
Q21
L1L2L3
Q1
L1 L2 L3
T1 T2 T3
F2-13
M1 M23
F1211
M3
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesBases de los sistemas de accionamiento
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-14
2
Motores cambiapolos y motores Dahlander en un arrancador suave
Los arrancadores suaves pueden utilizarse en la alimentacin antes de la regulacin por cambio de nmeros de polos, a apartado Motores de polos conmutables, pgina 8-51).
Nota: Todas las conmutaciones (velocidad mxima/mnima) deben realizarse en reposo:La orden de arranque slo puede producirse si se ha seleccionado un circuito y se ha establecido una orden de arranque para la regulacin por cambio de nmeros de polos.El control puede compararse al control en cascada, en el que no se conmuta el siguiente motor, sino slo el otro devanado (TOR = seali-zacin Top of Ramp).
Motor de anillos rozantes de corriente trifsica en un arrancador suave
Durante el reequipamiento o modernizacin de instalaciones antiguas, los arrancadores suaves pueden sustituir a los contactores y resistencias de rotor en arrancadores automticos de rotores trifsicos de velocidades mltiples. Para ello se eliminan las resistencias de rotor y contactores asignados y se puentean los anillos colectores del rotor en el motor. A continuacin, el arrancador suave se conecta a la alimentacin y el arranque del motor se realiza de forma continua
(a figura, pgina 2-15).
Motores con compensacin de la corriente reactiva en el arrancador suave
Atencin!No pueden conectarse cargas capacitivas en la salida de arranques suaves.
Los motores o grupos de motores con compensa-cin de la corriente reactiva no pueden arrancarse mediante arrancadores suaves. La compensacin en el lado de la red es admisible una vez ha trans-currido el tiempo de rampa (fase de aceleracin a plena marcha) (sealizacin TOR = Top of Ramp) y los condensadores poseen una inductividad preconectada.
Nota:Accione los condensadores y circuitos compensa-dores nicamente con inductividades fijas en serie, siempre y cuando tambin se hayan conec-tado en las redes aparatos electrnicos, como p. ej. frecue
a fiarrancadores suaves, convertidores de ncia o SAI.
gura, pgina 2-16.
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesBases de los sistemas de accionamiento
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
L1L2
L3
Q1
13
513 14
F1
26
4
24
6
13
5Q
11Q
43Q
42Q
412
46
13
51
53
24
62
46
13
5
U1
V1
W2
R1
I >
I >
I >
L1L2
L3
4
15
3
24
6
UV
W
K L M
M 3
I >
I >
I >
F1
26
15
3
Q1
13 14
Q11
Q21
M1
L1L2
L3
T1T2
T32-15
PEU
VW
M 3 M1
K L M
U3
V3
W3
U2
V2
W2
R3R2
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesBases de los sistemas de accionamiento
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-16
2
L1 L2 L3
Q1
Q11
Q11
Q21L1 L2 L3
Q1
L1L2
L3
Ate
nci
n!N
o pe
rmiti
do
MM
13
Q11
Q21L
1 L2 L3
Q12
TOR
Q1
L1L2
L3
T1T2
T3M 3M
1M
M1
3
T1T2
T3
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesBases de los sistemas de accionamiento
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Entrada de puntos neutros durante el funcionamiento con arrancador suave/contactor semiconductor
Atencin!La entrada del punto neutro en el conductor PE o N no est permitida durante el funcionamiento con contactores semiconductores o arranques suaves accionados. Esto deber tenerse especial-mente en cuenta en arrancadores accionados con control sobre 2 fases.
M3
L1
Q21
M1
R1
L2 L3
L1 L2 L3
T1 T2 T3
L1 L3
L1 L3
L2
L2
T1 T2 T3
L1 L3
L1 L3
L2
L2
T1 T2 T32-17
Atencin!No permitido
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesBases de los sistemas de accionamiento
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-18
2
Arrancadores suaves y coordinaciones de tipo segn IEC/EN 60947-4-3
Segn IEC/EN 60947-4-3, 8.2.5.1 se definen las siguientes coordinaciones de tipo:
Coordinacin de tipo 1En la coordinacin de tipo 1, el contactor o arran-cador suave no puede daar a las personas ni instalaciones en caso de cortocircuito y no precisa ser adecuado para seguir funcionando sin nece-sidad de repararse o cambiar alguna pieza.
Coordinacin de tipo 2En la coordinacin de tipo 2, el contactor o arran-cador suave no puede daar a las personas ni instalaciones en caso de cortocircuito y debe ser adecuado para seguir funcionando. En el caso de aparatos de mando y contactores hbridos se corre el riesgo de soldadura de contactos. En este caso, el fabricante deber indicar cmo debe realizarse el mantenimiento.En caso de cortocircuito debe dispararse el rgano de seguridad asignado (SCPD = Short-Circuit Protection Device): en caso de fusible deber cambiarse.
M3
L1L2L3PE
Q1
L1 L2 L3
T1 T2 T3
M1
F1
Q21
I> I> I>
MM1 3
L1L2L3PE
Q1
F1
Q21
L1 L2
T1 T2
I> I> I>L3
T3
-
Manual de esquemas Moeller 02/05
Arrancadores de motor electrnicos y drives
2
Arrancadores suaves DS4
Caractersticas de producto
Diseo, montaje y conexiones en un contactor Deteccin de la tensin de mando automtica
24 V DC g 15 % 110 a 240 V AC g 15 % Conexin segura en el 85 % de Umin
Indicacin de funcionamiento mediante LED Rampa de arranque y parada regulable por
separado (0.5 a 10 s) Tensin de inicio regulable (30 al 100 %) Contacto de rel (contacto de cierre): aviso
sobre el estado de funcionamiento, TOR (Top of Ramp)
t-Start (s)
12
5
100
0,5
5060
80
10030
40
12
5
100
0,5
U-Start (%)
t-Stop (s)2-19
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesArrancadores suaves DS4
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-20
2
Indicadores LED
Segn la situacin los LED se iluminan de la siguiente manera:
LED rojo LED verde Funcin
Iluminado Iluminado Init, los LED se iluminan brevemente, la propia Init dura unos 2 segundosDependiendo del aparato:
todos los aparatos: los LED se iluminan una vez de forma breve aparatos DC: tras una breve pausa, los LED se iluminan adicional-
mente otra vez por poco tiempo
Apagado Apagado El aparato est desconectado
Apagado Flash en ciclos de 2 s
En condiciones para el funcionamiento, alimentacin correcta, pero sin seal de inicio
Apagado Intermitencia en ciclos de 0,5 s
Aparato en funcionamiento, la rampa est activada (arranque suave o paro suave), en M(X)R se indica adicionalmente el sentido de giro del campo gira-torio activo.
Apagado Iluminado Aparato en funcionamiento, Top-of-Ramp alcanzado, en M(X)R se indica adicionalmente el sentido de giro del campo giratorio activo.
Intermitencia en ciclos de 0,5 s
Apagado Error
U
U
Run- (FWD/REV-) LED
U = 100 %
A1, A2FWD, REV, 0
Error-LED
out
e
Inicio Error Listo para funcionar en rampa Fin de rampa
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesArrancadores suaves DS4
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Variantes de las etapas de potencia
Arrancador directo
Arrancador directo con bypass
Arrancador inversor
Arrancador inversor con bypass
DS4-340-...-M DS4-340-...-MX DS4-340-...-MR DS4-340-...-MXR
M3
L1 L2
DS4
L3
L1 L2 L3
T1 T2 T32-21
-
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-22
Arrancadores de motor electrnicos y drives
2
Arrancadores suaves DM4
Caractersticas de producto
Arrancadores suaves parametrizables, con posi-bilidad de comunicacin, con bornes de mando enchufables e interface para las siguientes opciones: Unidad de mando y de parametrizacin Interface serie Conexin bus de campo
Interruptor selector para aplicaciones con regis-tros de parmetros preprogramados para 10 aplicaciones estndar
Regulador I2t Limitacin de intensidad Proteccin contra sobrecargas Deteccin de marcha en vaco/subintensidad
(p. ej. fisura de la correa trapezoidal) Arranque con par elevado Deteccin de la tensin de mando automtica 3 rels, p. ej. aviso de fallo, TOR (Top of Ramp)Segn los correspondientes registros de parme-tros ajustados, ya pueden consultarse diez aplica-ciones tpicas mediante un interruptor selector. El resto de parametrizaciones especficas de la instalacin pueden ajustarse perfectamente de forma personalizada mediante una unidad de mando que puede adquirirse opcionalmente.Por ejemplo, con el modo de funcionamiento PID pueden accionarse cargas hmicas e inductivas trifsicas, calefacciones, iluminaciones o transfor-madores y regularse con retorno del valor real (circuito de regulacin cerrado).
En lugar de la unidad de mando tambin pueden conectarse interfaces inteligentes: interface serie RS 232/RS 485 (parametrizacin
mediante software de PC) conexin bus de campo Suconet K (interface en
todos los PLC de Moeller) conexin bus de campo PROFIBUS-DPEl arrancador suave DM4 permite el arranque suave del modo ms cmodo posible. De este modo no se necesitan los componentes adicio-nales externos como rels trmicos, puesto que adems del control de defecto de fase y la medi-cin de la intensidad de motor, tambin puede evaluarse la medicin de la temperatura en el devanado de motor mediante la entrada de termistor integrada. DM4 cumple la norma de producto IEC/EN 60 947-4-2.En el arrancador suave la disminucin de la tensin conlleva la reduccin de las elevadas intensidades de arranque en el motor trifsico; de todos modos, esto tambin hace que disminuya el par d 2una vcionela velpotennominindepun coe apriete: [IArranque ~ U] y [M ~ U ]. Adems, ez arranca correctamente, en todas las solu-s presentadas hasta ahora el motor alcanza ocidad indicada en la placa indicadora de cia. Para el arranque del motor con par al y/o el funcionamiento con las velocidades
endientes de la frecuencia de red, se precisa nvertidor de frecuencia.
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesArrancadores suaves DM4
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
0 - standard 1 - high torque2 - pump 3 - pump kickstart4 - light conveyor5 - heavy conveyor6 - low inertia fan7 - high inertia fan8 - recip compressor9 - screw compressor
fault
c/l run
supp
lyflash
on
0 - standart 1 - high torque2 - pump 3 - pump kickstart4 - light conveyor5 - heavy conveyor6 - low inertia fan7 - high inertia fan8 - recip compressor9 - screw compressor
a
b2-23
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesArrancadores suaves DM4
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-24
2
Aplicaciones estndar (interruptor selector)
Conexin in-DeltaNormalmente, los arrancadores suaves se conectan directamente en serie con el motor (In-Line). El arran-cador suave DM4 tambin permite el funciona-miento en la conexin In-Delta (tambin denomi-nada conexin Tringulo). Ventaja: Esta conexin es ms econmica porque el arran-
cador suave slo debe desmontarse para un 58 % de la intensidad asignada.
Desventajas frente a la conexin In-Line:
Comdeb
La pen tivopar
NotaLa conadecuy al ca
Impresin en el aparato
Indicacin en la unidad de mando
Significado Propiedades
Normal Normal Normal Configuracin de serie, adecuado sin necesidad de ajustes para casi todas las aplicaciones
Par elevado1) Par inicial de arranque
Par inicial de arranque elevado
Accionamientos con par inicial de arranque elevado
Bombas Bomba pequea Bomba pequea Accionamiento de la bomba hasta 15 kW
BombArrRapid Bomba grande Bomba grande Accionamiento de la bomba por encima de 15 kW Tiempos de rodaje en inercia mayores
Cinta Ligera Cinta pequea Cinta transpor-tadora pequea
Cinta Pesada Cinta grande Cinta transpor-tadora grande
VentBajaIner Ventilador pequeo
Ventilador ms ligero
Accionamiento del ventilador con momento de inercia de masa relativamente ms pequeo, mx. quince veces el momento de inercia del motor
VentAltaIner Ventilador grande
Ventilador ms pesado
Compres.Emb. Bomba de mbolo
Compresor de mbolo
Compres.Tor. Compr. heli-coidal
Compresor heli-coidal
1) En el ajuste High Torque (par elevado) se requiere que elsidad para el factor 1.5 de la que se indica en el motor.o en la conexin estrella-tringulo, el motor e estar conectado con seis conductores.roteccin de motores del DM4 slo est activa
una lnea. Por esto, debe instalarse un disposi- de proteccin de motores adicional en la lnea alela o en la alimentacin.:exin In-Delta es una solucin muy ada en potencias del motor con ms de 30 kW mbiar arrancadores estrella-tringulo.
Accionamiento del ventilador con momento de inercia de masa relativamente grande, ms de quince veces el momento de inercia del motor.Tiempos de arranque ms largos
Tensin de inicio elevada, optimizacin cos-v ajustada
Intensidad absorbida elevada, sin limitacin de intensidad
arrancador suave pueda suministrar ms inten-
-
Arrancadores de m
otor electrnicos y drivesArrancadores suaves DM
4
Manual de esquem
as Moeller 0
2-25
IIIIII
M3 ~
55 kW400 V
55 kW
M3 ~
100 A
DM4-340-55K(105 A)
DILM115
NZM7-125N-OBI
DILM115
NZM7-125N
U1 V1 W1
W2 U2 V2
/ 690 V400 100 / 5955S1 0.86coskW
rpm1410 50 Hz
A
U1 V1 W1
W2 U2 V2
En Lnea En Tringulo
100 A3
DM4-340-30K(59 A)
ULN 400 V2/05
2
400 V
-
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-26
Arrancadores de motor electrnicos y drives
2
Convertidores de frecuencia DF51, DV51, DF6, DV6
Montaje y modo de funcionamiento
Los convertidores de frecuencia permiten regular la velocidad de forma continuada en motores trifsicos.
El convertidor de frecuencia transforma la tensin y la frecuencia constantes de la red de alimenta-cin en una tensin continua. A partir de esta tensin continua genera para el motor trifsico una nueva red trifsica con tensin variable y frecuencia variable. Para ello, el convertidor de frecuencia toma de la red de alimentacin prcti-
camente slo potencia activa (cos v ~ 1). La potencia reactiva necesaria para el funciona-miento del motor la suministra el circuito inter-medio de tensin continua. De este modo, no se necesitan los dispositivos de compensacin cos v del la
M, nU, f, IU, f, (I)
F
vm
J
M
3~
~I M~f n
Pel = U x I x 3 x y M x nPL = 9550
Flujo de energa
variableconstante
Red Regulador electrnico Motor Carga
a Rectificadorb Circuito intermedio de tensin continua
cd
L1, L1
a
d
b
L2, N
L3do de la alimentacin.
Ondulador con IGBTCircuito de mando/regulacin
c IGBT
M3~
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesConvertidores de frecuencia DF51, DV51, DF6, DV6
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Hoy en da, el motor trifsico con regulacin de la frecuencia es un mdulo estndar para la regula-cin continua de la velocidad y del par, que proporciona un gran ahorro de energa y una elevada rentabilidad, ya sea como accionamiento
individual o como parte de una instalacin auto-matizada. En este caso, las posibilidades de una asignacin individual o especfica de la instalacin se deter-minan mediante la instancia de los onduladores y del proceso de modulacin.
Proceso de modulacin de los onduladores
De forma simplificada, el ondulador consta de seis interruptores electrnicos y actualmente se disea con IGBT (Transistor Bipolar de Puerta Aislada). El circuito de mando conecta y desconecta estos
IGBT lacinsalida
Regulacin vectorial sin sensores
Mediante el algoritmo de control se calculan las muestras de conexin de la modulacin de dura-cin de impulsos para el ondulador. Durante el control vectorial de la tensin se accionan la amplitud y la frecuencia del vector de tensin dependiendo del deslizamiento y de la intensidad de carga. Esto permite amplios mrgenes de ajuste de la velocidad y elevadas precisiones de la velocidad sin retroceso de la misma. Este proceso de control (circuito de mando U/f) se prefiere en el
servicconveDuranflujo stiva ase comen cafrecuetensies po
2
3
4
5
6
7I
Ie
I/Ie: 0...1.8
n/nN
1
0.25 0.5 0.75 1
I
IN
1
2
ML
M
MN
M
MN2-27
segn distintos principios (proceso de modu-) modificando de este modo la frecuencia de del convertidor de frecuencia.
io en paralelo de varios motores en un rtidor de frecuencia.te el control vectorial con regulacin del e calcula el componente de la corriente reac- partir de las intensidades de motor medidas,
para con los valores del modelo de motor y so necesario se corrige. La amplitud, la ncia y el ngulo de fijacin del vector de n se accionan directamente. Gracias a ello
sible el servicio en los lmites de intensidad,
M/MN: 0.1...1.5
n/nN0.25 0.5 0.75 1
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesConvertidores de frecuencia DF51, DV51, DF6, DV6
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-28
2
amplios mrgenes de ajuste de la velocidad y elevadas precisiones de la misma. La potencia dinmica del accionamiento destaca especial-mente en velocidades mnimas, p. ej. mecanismos de elevacin y bastidores de rebobinado.La ventaja principal de la tecnologa vectorial sin sensores radica en la regulacin del flujo del motor en un valor, que corresponde al flujo
nominal del motor. Por este motivo, en los motores asincrnicos trifsicos tambin es posible una regulacin de par dinmica al igual que en los motores de corriente continua.La siguiente figura muestra un esquema equiva-lente simplificado del motor asincrnico y los correspondientes vectores de intensidad:
En la regulacin vectorial sin sensores, a partir de las magnitudes medidas de la tensin estatrica u1 y de la intensidad estatrica i1 se calcula la magnitud generadora de flujo i y la magnitud generadora del par iw. El clculo se realiza en un modelo de motor dinmico (esquema equivalente elctrico del motor trifsico) con reguladores de la intensidad adaptivos, teniendo en cuenta la satu-racin del campo principal y de las prdidas magnticas. En este caso, los dos componentes de intensidad se colocan tras la cantidad y la fase en un sistema de coordenadas rotativo (o) para el sistema de referencia con fijacin del estator (a, b).
Los dmodetunin
a Estatorb Ncleo de airec Rotord Rotor orientado al flujoe Orientado al estator
i1 = intensidad estatrica (intensidad de fase)i = componente de intensidad generador de flujo iw = componente de intensidad generador del par R2 /s = resistencia de rotor dependiente del desliza-
miento
R1
a cb
X'2 R'2 / sX1
i1 iw
u1 Xhim d
e
i1 iw
im
im
ia
ib
V~
b oatos del motor fsicos necesarios para el lo se crean a partir de los parmetros (Self-g) indicados y medidos.
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesConvertidores de frecuencia DF51, DV51, DF6, DV6
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Caractersticas de los convertidores de frecuencia DF5, DF6
control de la velocidad continuo mediante regu-lacin de la tensin/frecuencia (U/f)
elevado par de arranque par constante en el margen nominal del motor medidas CEM (opciones: filtro supresor de radio
interferencias, cable del motor apantallado)
Caractersticas adicionales de la regulacin vectorial sin sensores en las series DV51 y DV6 regulacin de par continua, incluso si la velo-
cidad es cero bajo tiempo de regulacin del par elevado factor de calidad de la marcha y cons-
tancia en la velocidad regulacin de la velocidad (opciones para DV6:
mdulo del regulador, generador de impulsos)Los convertidores de frecuencia de las series DF51, DF6 y DV51, DV6 se ajustan en fbrica para la potencia asignada del motor. De este modo, todos los usuarios pueden iniciar el accionamiento inme-diatamente tras la instalacin.
Las configuraciones personalizadas pueden ajus-tarse mediante la unidad de mando interna. En niveles escalonados pueden seleccionarse y para-metrizarse distintos modos de funcionamiento. Para aplicaciones con regulacin de la presin y del flujo, todos los aparatos poseen un regulador PID interno, que puede ajustarse segn la instalacin.Otra de las ventajas de los convertidores de frecuencia es que no precisan componentes adicionales externos para las tareas de control ni para la proteccin de motores. En la cara de alimentacin slo se precisa un fusible o un inte-rruptor automtico (PKZ) para la proteccin de lnea y cortocircuito. Las entradas y salidas de los convertidores de frecuencia se controlan interna-mente en el aparato mediante circuitos de medi-cin y de regulacin, p. ej. sobretemperatura, defecto a tierra, cortocircuito, sobrecarga del motor, bloqueo del motor y control de la correa trapezoidal. La medicin de la temperatura en el devanmediade co2-29
ado de motor tambin puede integrarse nte una entrada de termistor en el circuito
ntrol del convertidor de frecuencia.
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesConvertidores de frecuencia DF51, DV51, DF6, DV6
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-30
2
Montaje de los convertidores de frecuencia
Normalmente, los aparatos electrnicos como arrancadores suaves y convertidores de frecuencia deben montarse en posicin vertical.Para la circulacin trmica, en la parte superior e inferior de los aparatos debera mantenerse un espacio libre sin construir de como mnimo 100 mm. El espacio libre lateral debera ser de como mnimo 50 mm en DF6 y DV6.
F 30F 30
F 30F 30
f 1
00f 120f 80
f 1
00
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesConvertidores de frecuencia DF51, DV51, DF6, DV6
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Conexin segn CEM de convertidores de frecuencia .
El montaje y la conexin segn CEM se describen detallada(AWB) de los aparatos.
M3~
3~
F
Q
R
K
T
M
Red
Apantallamiento
Conexin
Reactancia de red
Filtro deinterferencia
Convertidor defrecuencia
Cable del motor
Motor2-31
mente en los correspondientes manuales
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesConvertidores de frecuencia DF51, DV51, DF6, DV6
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-32
2
Indicaciones para una instalacin conforme a las normas de convertidores de frecuencia
Si se tienen en cuenta las siguientes indicaciones se conseguir un diseo conforme a CEM. Los campos parsitos elctricos y magnticos pueden limitarse a los niveles requeridos. Las medidas necesarias slo tienen efecto en combinacin y deberan tenerse en cuenta incluso durante la fase de diseo. El posterior cumplimiento de las medidas CEM necesarias slo es posible si se aumentan los costes.
Medidas CEM La CEM (Compatibilidad electromagntica) indica la capacidad de un aparato de resistir perturba-ciones elctricas (inmunidad) y al mismo tiempo, aunque no l mismo, cargar el campo circundante mediante la radiacin (emisin) de perturba-ciones. La norma de producto CEM IEC/EN 61800-3 describe los valores lmite y el mtodo de ensayo para la emisin de interferencias e inmunidad a interferencias para accionamientos elctricos con modificacin de la velocidad (PDS = Power Drives System). Para ello no se tienen en cuenta componentes individuales, sino un sistema de accionamiento tpico en su totalidad funcional.
Las medidas para la instalacin conforme a CEM son: medidas de puesta a tierra medidas de pantalla medidas de filtro bobinas de impedancia.A continuacin, las describimos con ms detalle.
Medidas de puesta a tierra Son obligatoriamente necesarias para cumplir las normas legales y una condicin previa para aplicar de forma eficaz otras medidas como filtros y pantallas. Todas las piezas de la caja conductoras y metlicas deben estar unidas con conduccin elctrica con el potencial de tierra. Para ello, para la medida CEM no es determinante la seccin del cable, sino la superficie por la que corren intensi-dades de alta frecuencia. Todos los puntos a tierra deben conducirse, a ser posible de bajo ohmiaje y con buena conduccin, de forma directa al punto a tierra central (barra de compensacin de poten-cial, sistema a tierra en forma de estrella). Los puntocolor mont
K1 = filtro supresor de radio interferencias
T1 = convertidor de frecuencia
PE
K1T1
PEs de contacto no deben estar pintados en y deben ser anticorrosivos (utilizar placas de aje y materiales galvanizados).
e
Tn Kn
PE
M1
PE PE
M 3h
MnM 3h
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesConvertidores de frecuencia DF51, DV51, DF6, DV6
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Apantallado
L1L2L3PE
ba
e d c
F 300 mm
M
3
Cable del mo
a apantaambos
b cubiertc conducd aislami
1 x vee cinta te2-33
tor apantallado cuadrifilar:
llamiento Cu, conectar a tierra por lados y de superficie grandea exterior PVCtor (alambres Cu, U, V, W, PE)ento de conductor PVC 3 x negro, rde-amarilloxtil y material interior de PVC
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesConvertidores de frecuencia DF51, DV51, DF6, DV6
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-34
2
El apantallamiento sirve para reducir la energa de choque radiada (inmunidad a interferencias de instalaciones y aparatos colindantes frente a influencias exteriores). Los cables situados entre los convertidores de frecuencia y motores deben tenderse con apantallamiento. En este caso, la pantalla no debe sustituir el cable PE. Se reco-miendan cables del motor cuadrifilares (tres fases + PE), cuya pantalla se coloque por ambos lados y de superficie grande en potencial de tierra (PES). La pantalla no debe colocarse mediante hilos conductores (Pig-Tails). Las conexiones de la pantalla, p. ej. en bornes, contactores, bobinas de impedancia etc., deben puentearse con bajo ohmiaje y superficie grande. Para ello, conecte la pantalla cerca del mdulo y realice un contacto de superficie grande con el potencial de tierra (PES, borne de pantalla). Los cables libres, no apantallados no deberan ser ms largos de unos 100 mm.Ejemplo: soporte de pantalla para interruptores de mantenimiento
Nota:Los interruptores para mantenimiento en la salida de convertidores de frecuencia slo pueden accio-narse en caso de que el convertidor se encuentre totalmente parado y sin salida STOP.
En este caso, tanto los cables de mando como los cables de transmisin de seales deberan estar trenzados y poderse utilizar con pantalla doble. Para ello, la pantalla interior se coloca por un lado en la fuente de tensin, y la pantalla exterior por ambos lados. El cable del motor debe estar sepa-rado en el espacio de los cables de mando y de los cables de transmisin de seales (>10 cm) y no puede colocarse en paralelo a los cables de red.
a
b
Dentrdebersuper
4.2 x 8.2
o 4.1 o 3.5
MBS-I2
e
b aConductores de potencia: red, motor, circuito intermedio DC, resistencia de frenadoCables de transmisin de seales: seales de mando analgicas y digitales
o de los armarios de distribucin tambin an apantallarse cables con una longitud ior a 30 cm.
f 100
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesConvertidores de frecuencia DF51, DV51, DF6, DV6
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Ejemplo para el apantallamiento de cables de mando y cables de transmisin de seales:
Medidas de filtro Los filtros supresores de radio interferencias y los filtros de red (combinacin de filtros supresores de radio interferencias + reactancia de red) se utilizan para proteger magnitudes de perturbacin de alta frecuencia guiadas (inmunidad a interfe-rencias) y reducir las magnitudes de perturbacin de alta frecuencia del convertidor de frecuencia, que se envan mediante el cable de red o la radia-cin del cable de red y que deben limitarse a una medida prescrita o legal (emisin de interferencias).En este caso, los filtros deberan montarse lo ms cerca posible del convertidor de frecuencia y el cable de conexin, entre el convertidor de frecuencia y los filtros, debera ser lo ms corto posible.
Nota:Las sufrecuecias ncondu
Ejemplo para una conexin estndar del convertidor de frecuencia DF51, con potencimetro de valor consigna R1 (M22-4K7) y accesorios de montaje ZB4-102-KS1
2 1 P24H O L
ZB4-102-KS1
15
M4PE
2Cu 2.5 mmPES
PES
1 2
3
M
R1 REV FWD
4K7M
F 2
0 m2-35
perficies de montaje de los convertidores de ncia y filtros supresores de radio interferen-o deben estar pintadas y poseer una buena ccin adecuada para AF.
I O
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesConvertidores de frecuencia DF51, DV51, DF6, DV6
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-36
2
Los filtros tienen corrientes de fuga, que en caso de error (defecto de fase, carga desequilibrada) pueden ser considerablemente mayores que los valores nominales. Para evitar tensiones peli-grosas los filtros deben estar conectados a tierra. Puesto que las corrientes de fuga son magnitudes de perturbacin de alta frecuencia, estas medidas de puesta a tierra deben ser de bajo ohmiaje y superficie grande.
En corrientes de fuga f 3,5 mA, segn VDE 0160 o EN 60335, deber tenerse en cuenta lo siguiente: que la seccin del conductor de proteccin sea f 10 mm2,
se controle si se produce seccionamiento en los conductores de proteccin o
si debe colocarse un segundo conductor de proteccin adicional.
Bobinas de impedanciaEn el lado de entrada del convertidor de frecuencia las bobinas de impedancia reducen las reacciones de red en funcin de la corriente gracias a lo cual se obtiene una mejora del factor de potencia. El contenido en armnicos y la inten-sidad se reducen y la calidad de red mejora. La utilizacin de reactancias de red se recomienda especialmente al conectar varios convertidores de frecuencia a un punto de alimentacin de la red y cuando se han conectado otros aparatos electr-nicos a esta red. Asimismo, la reduccin del efecto de la intensidad de red se consigue mediante bobinas de reac-tancia de corriente continua en el circuito inter-medio del convertidor de frecuencia.
En la salida del convertidor de frecuencia se utilizan bobinas de impedancia en caso de cables del motor largos y cuando en la salida se han conectado varios motores en paralelo. Adems, aumentan la proteccin de los semiconductores de potencia en caso de contacto a tierra y cortocir-cuito de au500 Vreloj d
M3h
E
L/L1L2N/L3
UV
W
R2S2T2
L1L2L3
L1Z1 G1
L2L3
PE
E
Eee
Ey protegen los motores frente a velocidades mento de la tensin demasiado elevadas (> /s), provocadas a causa de frecuencias de emasiado elevadas.
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesConvertidores de frecuencia DF51, DV51, DF6, DV6
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
Ejemplo: montaje y conexin segn CEM
a Placa de metal, p. ej. MSB-I2b Terminal de tierrac Interruptor para mantenimiento
PE
15
PES
PES
a
b
PES
PES
c2-37
PES
W2 U2 V2
U1 V1 W1
PE
-
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-38
Arrancadores de motor electrnicos y drives
2
Ejemplos de conexin DS4
Integracin del rel trmico en el circuito de mando
En lugar de un interruptor protector de motor con rel trmico integrado, recomendamos utilizar un rel trmico externo. nicamente en este caso podr garantizarse mediante la excitacin que en caso de sobrecarga se reduzca el arrancador suave de forma controlada.Nota:En caso de apertura directa de los conductores de potencia pueden producirse sobretensiones, que pueden daar los semiconductores del arrancador suave.Nota:Los contactos de sealizacin del rel trmico se integran en el circuito on/off. En caso de error, el arrancador suave desacelera con el tiempo de rampa configurado y se desconecta.
Conexin estndar, un sentido de giro A continuacin, en el funcionamiento estndar, el arrancador suave se conecta en el cable de alimentacin del motor. Para aislarlo de la red segn EN 60947-1, prrafo 7.1.6, o para trabajar en el motor de forma forzosa segn DIN/EN 60204-1/VDE 0113 parte 1, prrafo 5.3, se precisa un rgano de conexin central (contactor o inte-rruptor general) con propiedades aislantes. Para el funcionamiento de la derivacin del motor indivi-dual no se precisa ningn contactor.
0: Off/parada suave, 1: arranque/arranque suave
F2
Q1
M3~
1L1
5L3
3L2
2T1
6T3
4T2
M1
Q21
F1
13 14
L1L2L3PE
TOR
I I I
S3Q21
F1
A1
0 1
A2
-
Arrancadores de m
otor electrnicos y drivesEjem
plos de conexin DS4
Manual de esquem
as Moeller 0
2-39
Conexin mnima del DS4-340-M(X)ddddd
Q1 =proteccin de lneaQ11 =contactor red (opcional)F1 = rel trmico
F2 = fusibtipo 2, adiQ21 = conM1 = mot
F2
Q11
Q1
M3~
1
L
1
5
L
3
3
L
2
2
T
1
6
T
3
4
T
2
M1
Q21
F1
13 14
L1L2L3PE
I I I
Ready
K1 K2t
Q11S2
S1
K1
Q11
K2t
Q21
K1
A1
A2
F1
L01/L+
L00/L
HLSInicio/Paro
t > tParo + 150 ms2/05
2
le semiconductor para coordinacin de cional a Q1tactor semiconductoror
S1: Q11 offS2: Q11 onb: excitacin con Q11/K2t opcionalHLS = contactor semiconductor on/off
b
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesEjemplos de conexin DS4
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-40
2
Conexin como arrancador suave sin contactor red separado
Q1: proteccin de lneaF1: rel trmicoF2: fusible semiconductor para coordinacin
de tipo 2, adicional a Q1T1: contactor semiconductorM1: motor
n pS1: pS2: a
F2
Q1
M3~
1L1
5L3
3L2
2T1
6T3
4T2
M1
T1
F1
13 14
L1L2L3PE
TOR
I I I
K1S2
S1
K1
F1
L01/L+
L00/Larada de emergenciaarada suaverranque suave
K1 T1A1
A2
-
Arrancadores de m
otor electrnicos y drivesEjem
plos de conexin DS4
Manual de esquem
as Moeller 0
2-41
Conexin de arrancador suave con contactor red
Q1 =proteccin de lneaQ11 =contactor red (opcional)F1 = rel trmico
F2 = fusible adicion
T1 = arrancaM1 = motor
F2
Q11
Q1
M3~
1
L
1
5
L
3
3
L
2
2
T
1
6
T
3
4
T
2
M1
T1
F1
13 14
L1L2L3PE
TOR
I I I
K1 T1
K1S2
S1 K3
A1
A2K3
K1
K3
Q11
K1
F1
K2t
K2tt = 10 s
L01/L+
L00/L
Arranquesuave
Paradasuave2/05
2
semiconductor para coordinacin de tipo 2, al a Q1dor suave
n parada de emergenciaS1: Q11 offS2: Q11 on
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesEjemplos de conexin DS4
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-42
2
Conexin estndar de una conexin de inversin, dos sentidos de giro
Nota:Los aparatos de la serie DS4-...-M(X)R ya poseen integrada la funcin de inversin electrnica. Slo tiene que indicarse el sentido de giro deseado. La secuencia de mando correcta se garantiza interna-mente en el DS4.En el caso de potencias superiores a 15 kW, la conexin de inversin debe establecerse de forma
convencional, puesto que el DS4 slo est dispo-nible hasta un mx. de 15 kW con funcin de inversin interna. En este caso, deber tenerse en cuenta que el cambio del sentido de giro se realice nicamente con el DS4 parado. Esta funcin debe garantizarse mediante el circuito de mando externo. En el funcionamiento con arrancador suave puede llevarse a cabo con el rel TOR, que acciona un rel retardado a la apertura. El retardo debe ser t-Stop + 150 ms o superior.
Conexin mnima del DS4-340-M(X)R
Q1: proteccin de lneaQ11: contactor red (opcional)F1: rel trmicoF2: fusible semiconductor para coordinacin de
tipo 2, adicional a Q1
T1:M1: n:0:1:2:
F2
Q1
M3~
1L1
5L3
3L2
2T1
6T3
4T2
M1
T1
F1
13 14
L1L2L3PE
TOR
I I I
S3
F1arrancador suavemotorparada de emergenciaoff/parada suaveFWDREV
FWD
0 V
REV
T1
1 0 2
-
Arrancadores de m
otor electrnicos y drivesEjem
plos de conexin DS4
Manual de esquem
as Moeller 0
2-43
Conexin de un arrancador inversor suave sin contactor red
Q1: proteccin de lneaF1: rel trmicoF2: fusible semiconductor para coordinacin de tipo 2,
adicional a Q1
T1
M
F2
Q1
M3~
1
L
1
5
L
3
3
L
2
2
T
1
6
T
3
4
T
2
M1
T1
F1
13 14
L1L2L3PE
TOR
I I I
S1
F1
K1 T1
K1
K1
FWD
0 VK2
K2
K2
K2 K1
S2
REV
S3
L01/L+2/05
2
: contactor semicon-ductor
1: motor
n: parada de emergenciaS1: parada suaveS2: arranque suave FWDS2: arranque suave REV
L00/L
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesEjemplos de conexin DS4
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-44
2
Conexin de un arrancador inversor suave con contactor red
Q1: proteccin de lneaQ11: contactor red (opcional)F1: rel trmicoF2: fusible semiconductor para coordinacin de
tipo 2, adicional a Q1T1: contactor semiconductorM1: motor
F2
Q11
Q1
M3~
1L1
5L3
3L2
2T1
6T3
4T2
M1
T1
F1
13 14
L1L2L3PE
TOR
I I I
-
Arrancadores de m
otor electrnicos y drivesEjem
plos de conexin DS4
Manual de esquem
as Moeller 0
2-45
n: parada de emergenciaS1: Q11 offS2: Q11 on
K1
K1S2
S1 K2tt = 10 s
Q11
K1
F1
K2t K3 T1
K3FWD
K3
FWD
0 VK4
K4
K4
K4 K3
K1
REV
REV
L01/L+
L00/L
Arranquesuave
Parada suave
Arranquesuave2/05
2
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesEjemplos de conexin DS4
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-46
2
Conexin de bypass, un sentido de giro Atencin!Los aparatos de la serie DS4-...-MX(X) ya poseen integrados contactos de bypass. Por este motivo, las siguientes ejecuciones rigen slo para DS4-...-M. En caso de que deba integrarse un bypass externo para aparatos con funcin de inversin (DS4-...-MR), se necesitar para el segundo sentido de giro un contactor de bypass adicional y debern preverse enclavamientos adicionales con el fin de evitar un cortocircuito mediante los contactores de bypass!La conexin de bypass permite conectar el motor directamente con la red y por tanto atenuar la disi-pacin de potencia mediante el arrancador suave. La excitacin del contactor de bypass se produce una vez finaliza la aceleracin [de velocidad] a plena marcha mediante el arrancador suave (tensin de red total
alcanzada). La funcin Top-of-Ramp se ha programado de forma estndar en el rel 13/14. De este modo, el contactor de bypass se controla mediante el arrancador suave, no se precisa ningn otro accesorio por parte del usuario. Puesto que el contactor de bypass no debe conectar la carga de motor, sino que slo se conecta en estado sin tensin, el dimensiona-miento puede realizarse segn AC1. Los corres-pondientes contactores de bypass se describen en el anexo Caractersticas tcnicas.Si en caso de parada de emergencia se precisa la desconexin inmediata de la tensin, puede suceder que deba conectarse el bypass bajo condi-ciones AC3 (p. ej. en caso de falta de la seal de autorizacin mediante la palabra de mando o el tiempo de rampa del paro suave = 0). En este caso, se debera conectar previamente un rgano de desconexin de jerarqua superior o bien el bypass debe colocarse segn AC3.
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesEjemplos de conexin DS4
Manual de esquemas Moeller 02/05
2
S3 = arranque/paro suaveQ1 = proteccin de lneaQ21 = contactor de bypassF1 = rel trmico
F2 = fusible semiconductorT1 = contactor semiconducM1 = motor
F2
Q1
M3~
1L1
5L3
3L2
2T1
6T3
4T2
M1
T1
F1
13 14
L1L2L3PE
TOR
I I I
Q21
T1
S3
F1
A1
0 1
A2Q21
A1
A2
T113
142-47
para coordinacin de tipo 2, adicional a Q1tor
-
Arrancadores de motor electrnicos y drivesEjemplos de conexin DS4
Manual de esquemas Moeller 02/05
2-48
2
Conexin de una bomba, un sentido de giro Uno de los requisitos ms importantes durante el funcionamiento con bombas es poder ejecutar un funcionamiento de emergencia con el contactor de bypass. Mediante un interruptor de servicio puede elegirse entre funcionamiento con arran-cador suave y arranque directo mediante contactor de bypass. A continuacin, el arran-cador suave se desconecta totalmente. En este caso es importante que el circuito de salida no se abra durante el funcionamiento. Los enclava-
mientos procuran que slo pueda producirse una conmutacin tras una parada.
Nota:Al contrario que en el funcionamiento con bypass sencillo, en este caso debe disponerse el contactor de bypass segn AC3. As, como contactor puede utilizarse la recomendacin para el contactor red que encontrar en el anexo Caractersticas tcnicas.
Bomba