accionamientos estándar siemens

5/25/2018 Accionamientos Est ndar Siemens

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Accionamientos EstndarSiemens

Manual de Aplicaciones

Martin Brown

Accionamientos Estndar SiemensCongleton, Diciembre 1997


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1. Introduccin..............................................................................................51.1 Qu es un Accionamiento de Velocidad Variable?............................. 51.2 Variador de Frecuencia......................................................................... 7

2. Gama de Accionamientos Estndar Siemens. ......................................... 92.1 Gama de Productos ............................................................................10

3. Cmo Seleccionar un Accionamiento..................................................... 123.1 Consideraciones Generales................................................................ 123.2 Requerimientos Adicionales de la Fuente de Alimentacin. ............... 13

3.2.1 Lmites de Tensin. ...................................................................... 133.2.2 Disturbios en la Fuente................................................................. 133.2.3 Suministros sin Puesta a Tierra.................................................... 143.2.4 Armnicos de Baja Frecuencia..................................................... 14

3.3 Limitaciones del Motor........................................................................ 163.4 Consideraciones sobre la Carga......................................................... 18

3.4.1 Aplicaciones con Torque Variable. ............................................... 183.4.2 Otras Cargas. ...............................................................................19

3.5 Requerimientos de Aceleracin y Frenado. ........................................ 203.6 Consideraciones Ambientales. ........................................................... 20

4. Instalacin y Preparacin del VFD. ........................................................214.1 Montaje del MICROMASTER.............................................................. 214.2 Enfriamiento........................................................................................214.3 Cableado del MICROMASTER. .......................................................... 22

4.3.1 Instalacin Tpica.......................................................................... 234.4 Primer Encendido. ..............................................................................24

4.5 Si el motor no arranca......................................................................... 255. Algunas Aplicaciones y Posibilidades Sencillas. ....................................26

5.1 Uso de un Potencimetro con la Entrada Analgica........................... 265.2 Uso de una Entrada Digital. ................................................................ 275.3 Uso de Frecuencias Fijas. ..................................................................275.4 Uso de Otras Funciones de las Entradas Digitales.............................285.5 Uso de salidas de control.................................................................... 295.6 Lmite de Corriente y Sistemas de Proteccin.................................... 305.7 Otras Funciones de Proteccin........................................................... 31

5.7.1 Proteccin I2t. ...............................................................................315.7.2 Proteccin a travs de Sensores PTC.......................................... 32

5.7.3 Sobrevoltaje.................................................................................. 325.7.4 Exceso de Temperatura Interna. .................................................. 32

5.8 Algunas Funciones Adicionales. ......................................................... 335.8.1 Modalidad de Visualizacin P001................................................. 335.8.2 Atenuacin de la Rampa P004..................................................... 335.8.3 Graduacin de la Pantalla P010...................................................335.8.4 Frecuencias Omitidas P014, etc................................................... 345.8.5 Rearranque Volante P016............................................................ 345.8.6 Control de Frenado Electromecnico P063, P064........................ 345.8.7 Compensacin de Deslizamiento P071........................................ 355.8.8 Seleccin de la Frecuencia de Pulsacin P076............................ 35

5.8.9 Elevacin de Tensin. P078 y P079............................................. 365.8.10 Interfaz Serial P910.................................................................... 37


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6. Compatibilidad Electromagntica (EMC)................................................ 376.1 Qu significa EMC?.......................................................................... 376.2 Cmo reducir al mnimo el problema de EMI. ..................................... 38

6.2.1 Inmunidad y Prueba de Inmunidad............................................... 386.2.2 Lineamientos sobre EMC ............................................................. 39

6.3 Reglas y Regulaciones de la Compatibilidad Electromagntica. ........ 416.3.1 Reglamentos Europeos................................................................ 41

7. Algunas Aplicaciones Reales. ................................................................427.1 Aplicacin Sencilla: Ventilador............................................................42

7.1.1 Ventajas. ...................................................................................... 427.1.2 Detalles de la Aplicacin. ............................................................. 427.1.3 Detalles de los Parmetros Clave................................................. 43

7.2 Control de Lazo Cerrado utilizando un Ventilador............................... 437.2.1 Ventajas ....................................................................................... 447.2.2 Especificaciones del Sistema .......................................................447.2.3 Detalles de los Parmetros Clave................................................. 45

7.3 Control de la Operacin de Puertas de un Elevador...........................467.3.1 Ventajas ....................................................................................... 467.3.2 Especificaciones del Sistema .......................................................467.3.3 Detalles de los Parmetros Clave................................................. 47

7.4 Un Sistema de Elevacin para Aplicaciones Industriales ................... 477.4.1 Ventajas. ...................................................................................... 487.4.2 Especificaciones del Sistema .......................................................487.4.3 Configuracin de los Parmetros Clave. ...................................... 49

7.5 Aplicacin en CintaTransportadora con varios MICROMASTER........ 517.5.1 Ventajas. ...................................................................................... 517.5.2 Especificaciones del Sistema .......................................................517.5.3 Detalles de la Aplicacin. ............................................................. 517.5.4 Configuracin de los Parmetros Clave. ...................................... 52

7.6 Una Aplicacin donde se Manejan Materiales.................................... 537.6.1 Ventajas. ...................................................................................... 537.6.2 Especificaciones del Sistema .......................................................537.6.3 Detalles de la Aplicacin. ............................................................. 537.6.4 Configuracin de los Parmetros Clave. ...................................... 54

7.7 Una Mquina de Lavado Industrial. .................................................... 557.7.1 Ventajas. ...................................................................................... 557.7.2 Especificaciones del Sistema .......................................................55

7.7.3 Detalles de la Aplicacin. ............................................................. 567.7.4 Configuracin de los Parmetros Clave. ...................................... 567.8 Una Aplicacin de una Mquina de Ejercicio...................................... 57

7.8.1 Ventajas. ...................................................................................... 577.8.2 Especificaciones del Sistema .......................................................587.8.3 Detalles de la Aplicacin. ............................................................. 587.8.4 Configuracin de los Parmetros Clave ....................................... 59

8. Informacin sobre Aplicaciones Avanzadas. .......................................... 598.1 Uso del Control de Lazo Cerrado........................................................ 59

8.1.1 Qu es un control de lazo cerrado? ...........................................598.1.2 Control de Lazo Cerrado con MICROMASTER............................ 60

8.2 Frenado y Disminucin de Velocidad con VFD................................... 648.2.1 Qu sucede cuando se para un motor? ..................................... 64


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8.2.2 Frenado y Parada con un VFD..................................................... 658.3 Uso de la Interfaz Serial...................................................................... 688.4 Uso de PROFIBUS. ............................................................................68

8.4.1 Qu es PROFIBUS?................................................................... 688.4.2 Uso de PROFIBUS con los Accionamientos Estndar Siemens. . 69

8.5 Control Vectorial y FCC. ..................................................................... 698.5.1 Qu es un Accionamiento Vectorial? ......................................... 698.5.2 Qu es el Control de Corriente de Flujo?................................... 708.5.3 Control Vectorial........................................................................... 70

9. Opciones para los Accionamientos Estndar Siemens. ......................... 729.1 Introduccin ........................................................................................729.2 Panel de Operacin OPm2................................................................. 729.3 Mdulos de Frenado y Resistores de Frenado. ..................................739.4 Filtros de Supresin RFI. ....................................................................739.5 Mdulo PROFIBUS............................................................................. 749.6 Reactores de Entrada y Salida. .......................................................... 74

10. APENDICE 1: Uso del Protocolo USS.................................................... 7410.1 Introduccin..................................................................................... 7410.2 Resumen.........................................................................................7410.3 Conexin del Equipo. ...................................................................... 7510.4 Resumen del Protocolo USS........................................................... 75

10.4.1 Telegrama Maestro a Esclavo. ................................................... 7510.4.2 Telegrama Esclavo a Maestro. ................................................... 75

10.5 Interrupcin del Mensaje.................................................................7610.6 Descripcin Detallada del Mensaje en Protocolo USS.................... 7610.7 Ejemplos del uso del Protocolo USS............................................... 83

10.7.1 Operar el VFD #3 a 50% de la Frecuencia................................. 8311. APENDICE 2: Niveles de Proteccin Ambiental (clasificacin IP)..........8312. APENDICE 3: Algunas Frmulas Utiles. ................................................ 85

Relaciones Torque y Potencia................................................................ 85


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1. Introduccin

El propsito del presente manual es ayudar a los usuarios de accionamientos develocidad variable a instalar y aprovechar con xito los accionamientos estndarSiemens.

Este manual incluye una introduccin a los accionamientos que puede serinformativa para los usuarios que utilizan por primera vez este tipo deaccionamientos.

La informacin avanzada aparece en itlicas y podr omitirse durante la primeralectura.

En el manual podr encontrar informacin tcnica detallada, as comodescripciones completas de los parmetros.

1.1 Qu es un Accionamiento de Velocidad Variable?

Un accionamiento de velocidad variable (VSD, Variable Speed Drive) estconstituido por un motor y algn tipo de controlador. Los primerosaccionamientos elctricos consistan en combinaciones de motores de CA y CCque eran utilizados como controladores rotatorios. A su vez, los primeroscontroladores elctricos empleaban rectificadores (SCR) tiristores para controlar

la tensin y por consiguiente, la velocidad de los motores de CC. Esta clase deVSD de CC tiene todava un extenso uso y ofrece una capacidad de control

bastante sofisticada. Sin embargo, el motor de CC es caro, de gran tamao y susescobillas requieren de mantenimiento peridico.

El motor de induccin de CA, por el contrario, es sencillo, de bajo costo y tiene unextenso uso a nivel mundial. Pero para poder controlar la velocidad de un motorde induccin de CA, se requiere de un controlador ms complejo que usualmentese denomina Convertidor de Frecuencia o Variador de Frecuencia (VFD, VariableFrecuency Drives)

A fin de entender el funcionamiento de un VFD es necesario entender primero elfuncionamiento de un motor de induccin.

Un motor de induccin funciona igual que un transformador. Cuando se conectael estator (devanado fijo externo) a una fuente de potencia trifsica, se genera uncampo magntico rotatorio que gira de acuerdo a la frecuencia de la fuente.

Este campo giratorio cruza el entrehierro entre el estator y el rotor induciendo ascorrientes en los devanados del rotor. Estas corrientes de rotor generan tambinun campo magntico rotatorio (en este caso, del rotor). Esto produce una fuerzasobre el rotor generndose un torque que pone al rotor en movimiento.


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Seccin Transversal de un Motor de Induccin Simplificado

Devanados delEstator

Entrehierro

Rotor

Eje

Si el rotor girase a la misma velocidad que el campo rotatorio del estator entoncesno existirn inducciones en el rotor ni campo magntico rotatorio del rotor y, enconsecuencia, tampoco existir Torque. Por lo tanto, para poder generar Torque,el rotor siempre gira a una velocidad un poco menor que la del campo rotatorio delestator. Esta diferencia de velocidades se conoce como deslizamiento.

Velocidad

Punto de Operacin

Nominal, Tn

Curva caracterstica Velocidad vs. Torque de un Motor de Induccin

Deslizamiento

Torque (Mximo)

Torque

Operacin con frecuencia

variable

Tn

Vn

Al agrupar los devanados en pares (de polos), vemos que la frecuencia del camporotatorio ser menor a mayor nmero de polos en el motor. Por ejemplo, dos

polos a 50/60Hz = 3000/3600 rpm, pero cuatro polos a 50/60Hz = 1500/1800 rpm.En cualquier caso, la velocidad del campo giratorio depende de la frecuenciaaplicada desde la fuente.


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Por consiguiente, la velocidad del motor depende de la frecuencia aplicada, ascomo del arreglo del devanado y, en menor medida, de la carga.

Por lo tanto, para controlar la velocidad de un motor de induccin es necesariocontrolar la frecuencia de la fuente de alimentacin.

Si se reduce la frecuencia, es necesario reducir la tensin o de lo contrario el flujomagntico ser demasiado elevado y el motor se saturar. Por tal motivo tambines necesario controlar la tensin. Si se eleva la frecuencia por encima del valornominal del motor, se necesitara ms tensin de la normal para mantener el flujo;usualmente esto es imposible por la limitacin de tensin de la fuente. Por ello, esque existe menos torque disponible sobre la velocidad nominal del motor.

0 0.5 1.0 1.2 1.5

Torque delMotor

Flujo, Tensin

Vn(a 50/60 Hz)

Reduccin del par por encima de la velocidad nominal

Capacidad del Torque

Tn

Velocidad delMotor

Por lo tanto, para poder controlar la velocidad de un motor de CA estndar esnecesario controlar la frecuencia y tensin aplicadas.

A pesar de que es difcil controlar la tensin y las frecuencias a potenciaselevadas, el uso de un motor de induccin estndar permite un sistema de controlde velocidad a un costo razonable.

1.2 Variador de Frecuencia

Se conoce como inversor a un circuito electrnico que transforma la corrientecontinua (CC) en corriente alterna (CA). Los controladores electrnicos de

velocidad para motores de CA, por lo general, convierten primero el suministro deCA en CC mediante el uso de un rectificador y, posteriormente, lo convierten unavez ms utilizando un puente inversor, en una fuente de frecuencia y tensin de


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CA variables. La conexin entre el rectificador y el inversor se denomina circuitointermedio. A continuacin presentamos un diagrama de bloques de uncontrolador de velocidad, a menudo denominado VFD de Frecuencia.

RectificadorCircuito Intermedio

Inverso

Diagrama de Bloques del Convertidor de Frecuencia

Motor

Fuente

-

C

+

C

La fuente, que puede ser monofsica (usualmente a baja potencia) o trifsica, esaplicada a un rectificador de onda completa que alimenta a los capacitores delcircuito intermedio. Los capacitores reducen los rizos voltaje (especialmente en elcaso de fuentes monofsicas) y suministra energa en lapsos cortos cuando existeuna interrupcin de la energa de entrada. La tensin en los capacitores no escontrolada y depende de la tensin mxima del suministro de CA.

La tensin de CC es convertida nuevamente a CA a travs de la Modulacin porAncho de Pulso (PWM, Pulse Width Modulation). La forma de onda deseada escreada conmutando los transistores de salida IGBTs (Insulated Gate Bipolar

Transistors) entre encendido y apagado a una frecuencia fija (la frecuencia deconmutacin). Se puede generar la corriente deseada al variar el tiempo deencendido y apagado de los transistores IGBT,pero la tensin de salida todava

es una serie de pulsos de onda cuadrada. En la siguiente figura se ilustra laModulacin por Ancho de Pulso.

0 V

Tiempo

Modulacin por Ancho de Pulso

Tensin

Corriente

+Vdc

-Vdc


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Existen muchos aspectos complejos de los Variadores de frecuencia que debenconsiderarse durante el diseo:

El sistema de control para calcular los requerimientos PWM es muy complejo yse necesitan circuitos integrados de diseo especial (ASIC).

La electrnica de control a menudo se encuentra conectada al circuitointermedio, el cual est a su vez conectado a la fuente, por lo que lasconexiones del cliente, pantalla, etc. deben de aislarse en forma segura.

Es necesario monitorear cuidadosamente la corriente de salida para proteger elinversor y el motor durante alguna sobrecarga y/o cortocircuito.

Los capacitores estn descargados en la primera conmutacin del circuitointermedio por lo que es necesario limitar la corriente de arranque utilizando,por lo general, un resistor que es desconectado (bypass) mediante un rel,despus de algunos segundos de haber energizado el equipo.

Todas las conexiones al VFD, en especial la fuente y las conexiones decontrol, pueden llevar mucha interferencia por lo que deben ser equipadas concomponentes adecuados de proteccin.

Se requiere una fuente de alimentacin interna con distintas tensiones desalida para abastecer la electrnica de control.

El VFD, en especial los transistores IGBT y diodos rectificadores, producencalor que debe ser disipado mediante el uso de un ventilador y un disipador.

La tensin de salida PWM contiene muchos armnicos de alta frecuencia(debido a la rpida conmutacin) que pueden ser una fuente importante deinterferencia electromagntica (EMI).

El rectificador de entrada absorbe corriente solamente durante el pico de laforma de onda de la fuente por lo que las corrientes de entrada tienen un factor

de forma dbil (es decir, el valor RMS [valor cuadrtico medio] puede serbastante elevado, pero esto no significa que el VFD sea ineficiente).

El diseo de un VFD prctico debe ser de fcil uso e instalacin. El diseo oingeniera de los variadores de gran tamao es por lo general especfico paracada aplicacin; el diseo de los variadores de menor tamao es paraaplicaciones generales y por tanto es estndar. La divisin A&D SD, StandardDrives, de Siemens fabrica variadores estndar hasta 125 HP (90 kW) paraaplicaciones de este tipo.

2. Gama de Accionamientos Estndar Siemens

La actual gama de variadores estndar est constituida por cuatro tipos deproductos:

MICROMASTER Vector. Accionamiento de velocidad variable de alto desempeo

para aplicaciones generales, disponible en diversas gamas de tensin y potenciahasta 10 HP (7.5 kW).

MICROMASTER. Gama similar con menos funciones para aplicaciones sencillas,

como por ejemplo, donde requerimientos de baja velocidad y torque constante noson requeridos.


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MIDIMASTER Vector. Versin de alta potencia del MICROMASTER Vector, con

rango de potencia hasta 125 HP (90 kW).

COMBIMASTER. Motor de induccin con un VFD (Micromaster Integrated)instalado sobre la caja de terminales del motor.

La siguiente informacin se refiere a la operacin de los productos MICRO yMIDIMASTER Vector, pero tambin puede ser til en relacin con elCOMBIMASTER.

2.1 Gama de Productos

A continuacin presentamos los detalles de la gama de productosMICROMASTER Vector. El rango de potencia disponible vara desde 0.16 HP

(120 W), en el caso de MMV12, a 10 HP (7.5 kW), en el caso de MMV750.

1/3 CA 208 240 V +/- 10%, IP 20 (NEMA 1)1 CA 208 240 V +/- 10% con Filtro RFI integrado, IP 20 (NEMA 1)

Tipo PotenciaAncho

(mm)Alto(mm)

Profundidad(mm)

Tamao(mm)

MMV12 MMV75MMV12/2 MMV75/2

0.16 1 HP(120 750 W)

73 147 141 A


1.5 2 HP(1.1 1.5 kW)

149 184 172 B


3 4 HP(2.2 3.0 kW) 185 215 195 C

MMV400/2 (slo 3 CA) 5 HP (4.0 kW) 185 215 195 C

3CA 380-500V +/- 10%, IP 20 (NEMA 1)

Tipo PotenciaAncho

(mm)Alto(mm)

Profundidad(mm)

Tamao(mm)

MMV37/3 MMV150/3 0.5 2 HP(0.37 1.5 kW)

73 147 141 A

MMV220/3 MMV300/3 3 4 HP(2.2 3.0 kW)

149 184 172 B

MMV400/3 MMV750/3 5 10 HP(4 7.5 kW)

185 215 195 C

El producto conocido como MICROMASTER bsico, es un equipo similar al tipovector pero con menores prestaciones. Est disponible en los mismos rangos depotencia y tensiones anteriores, en tipos MM12, MM12/2, etc.

Los productos MIDIMASTER Vector (no existen en versin bsica) se encuentran

disponibles en cuatro tamaos diferentes de bastidor y tres rangos distintos de


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tensin. Se tienen disponibles rangos de potencia con torque variable hasta 125HP (90 kW) o torque constante hasta 100 HP (75 kW); consultar la Seccin 3.4.1.

3 CA 208 240 V +/- 10%, IP 21 (NEMA 1)

Potencia, HP (kW)TipoTorque = Cte. Torque ~ n

2 Tamao de Bastidor

MDV550/2 7.5 (5.5) 10 (7.5) 4

MDV750/2 10 (7.5) 15 (11) 5

MDV1100/2 15 (11) - 5

MDV1500/2 20 (15) 25 (18.5) 6

MDV1850/2 25 (18.5) 30 (22) 6

MDV2200/2 30 (22) 40 (30) 6

MDV3000/2 40 (30) 50 (37) 7

MDV3700/2 50 (37) 60 (45) 7

MDV4500/2 60 (45) - 7

3 CA 380-500V +/- 10%, IP 21 (NEMA 1)

Potencia, HP (kW)Tipo

Torque = Cte. Torque ~ n2 Tamao de Bastidor

MDV750/3 - 15 (11) 4

MDV1100/3 15 (11) 20 (15) 4

MDV1500/3 20 (15) 25 (18.5) 5

MDV1850/3 25 (18.5) 30 (22) 5MDV2200/3 30 (22) 40 (30) 6

MDV3000/3 40 (30) 50 (37) 6

MDV3700/3 50 (37) 60 (45) 6

MDV4500/3 60 (45) 75 (55) 7

MDV5500/3 75 (55) 100 (75) 7

MDV7500/3 100 (75) 125 (90) 7

Tamao de Bastidor Ancho (mm) Altura (mm) Profundidad (mm)

4 275 450 2105 275 550 210

6 275 650 285

7 420 850 310

Tambin existen disponibles unidades para 575V y grado de proteccin IP56. Elcatlogo DA64 contiene detalles completos sobre la gama de productosmencionados.

La informacin a continuacin presentada se refiere a los productos

MICROMASTER Vector y MIDIMASTER Vector. Algunas de las caractersticasmencionadas no estn disponibles en las unidades MICROMASTER bsicos oCOMBIMASTER.


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3. Cmo Seleccionar un Accionamiento

Con frecuencia la seleccin de un accionamiento resulta poco complicada debidoa que el motor ya se encuentra instalado y el requerimiento del rango develocidad no es excesivo. Sin embargo, cuando se selecciona un sistema de

accionamiento en base a fundamentos la consideracin cuidadosa de los mismospuede evitar problemas durante su instalacin y operacin, y tambin producirahorros significativos en el costo.

3.1 Consideraciones Generales

Verificar el rango de corriente tanto del VFD, como del motor. El rango depotencia solamente sirve como una gua aproximada.

Verificar que se haya seleccionado la tensin de operacin correcta.

MICROMASTER con entrada trifsica de 230V operarn con alimentacinmonofsica o trifsica (excepto para 4 kW); los MICROMASTER de 400Vnicamente operarn con una alimentacin trifsica. En algunas ocasiones, lasunidades con entrada monofsica pueden ser una opcin ms econmica, perose debe tener en cuenta que las unidades de 230V se daarn si son operadasa 400V. Consultar la seccin section 3.2.1.

Los MIDIMASTER slo operarn con alimentacin trifsica y existen modelosdisponibles para fuentes de alimentacin de 230V, 400V 575V.

Verificar el rango de velocidad requerido. La operacin sobre frecuencia

nominal (50 60 Hz) solamente es posible con un descenso en el torque delmotor. La operacin a baja frecuencia y alto torque puede ocasionar elsobrecalentamiento del motor debido a la falta de ventilacin.

Los motores sncronos requieren factor de correccin que usualmente es de 2a 3 veces. Lo anterior se debe al factor de potencia y por consiguiente, lacorriente puede ser muy alta a baja frecuencia.

Verificar el desempeo con sobrecarga. El VFD limitar muy rpidamente lacorriente a 150 200% de la corriente nominal; un motor estndar de velocidad

fija aceptar estas sobrecargas.

Se necesita una parada rpida? En caso afirmativo, se debe considerar eluso de un resistor de frenado (adicionalmente, una unidad de frenado en elcaso de los MIDIMASTER) para absorber y disipar la energa.

Se necesita operar con cables de una longitud mayor a 50 m? o Con cablesapantallados o blindados de longitud mayor a 25 m? En caso afirmativo acualquiera de las opciones, puede ser necesario aplicar el factor de correccino insertar un reactor de salida para compensar la capacitancia de los cables.


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3.2 Requerimientos Adicionales de la Fuente de Alimentacin

A fin de tener una operacin confiable, la fuente de alimentacin del VFD debeseleccionarse de acuerdo a la capacidad del mismo; adems. es necesarioconsiderar lo siguiente:

3.2.1 Lmites de Tensin

Los Variadores estn diseados para operar en un amplio rango de tensionescomo sigue:

208 - 240 V +/- 10%, es decir 187-264V380 - 500 V +/- 10%, es decir 342-550V525 - 575 V +/- 10%, es decir 472-633V

Los variadores operarn a la frecuencia de la fuente de alimentacin, en un rangopermisible desde 47 hasta 63 Hz.

Las fuentes de alimentacin pueden tener valores que exceden los rangosanteriores. Por ejemplo:

Al final de lneas de alimentacin largas, la tensin en reas remotas puedeaumentar excesivamente durante la noche y los fines de semana cuando ya nose encuentran presentes grandes cargas.

Las industrias con fuentes de alimentacin controladas y generadas localmentepueden tener una regulacin y control deficientes.

Los sistemas de alimentacin en ciertas partes del mundo no satisfacen los

lmites de tolerancia establecidos.

Verificar, en todas las instalaciones, que la fuente de alimentacin permanezcadentro de los lmites antes mencionados. La operacin fuera de dichas toleranciasmuy probablemente ocasionar daos o el equipo simplemente no funcionar.

3.2.2 Disturbios en la Fuente

Muchas de las fuentes de alimentacin estn perfectamente controladas ypermanecen dentro del rango de tolerancia, pero se ven afectadas por losdisturbios locales. Dichos disturbios pueden ocasionar una operacin con fallas y

daar los variadores. Revisar principalmente:

El equipo para Correccin del Factor de Potencia. La conexin sin supresoresde tensin de los bancos de capacitores puede producir tensiones transitoriasmuy grandes y es una causa muy comn de dao de los Variadores.

Los equipos soldadores en general, en especial las soldadoras RF y deresistencias.

Otros accionamientos, controladores de temperatura por semiconductores, etc.

El VFD est diseado para absorber un alto nivel de disturbios en la fuente; por

ejemplo, picos de tensin de hasta 4 kV. Sin embargo, los equipos antesmencionados pueden ocasionar disturbios en la fuente de alimentacin mayores


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al indicado, por lo tanto, es necesario suprimir dicha interferencia, de preferenciaen la fuente o por lo menos mediante la instalacin de un reactor de entrada antesdel VFD. Los filtros EMC no suprimen los disturbios con este nivel de energa; sedebern considerar productos de proteccin contra sobrevoltajes como varistores.

Las fallas en el suministro local y los efectos de tormentas elctricas tambinpueden ocasionar daos. Se recomienda tener precauciones similares en reasdonde se espere tener este tipo de condiciones.

MICROMASTERMotor

Equipo deCorreccin del

Factor de potencia

Soldadoras

Calentadores RF,

etc.

Accionamientos degran tamao ysistemas elctricosde potencia

Relmpagos, Fallas en elSistema de Alimentacin

Fuentes de Disturbios en la Alimentacin

Instalar aqu el inductor de

entrada y el equipo de

proteccin contra sobrevoltajes

3.2.3 Suministros sin Puesta a Tierra

Algunas instalaciones industriales operan con suministros aislados de la tierraprotectora (suministro IT). Esto permite que el equipo contine operando despusde una falla a tierra. Sin embargo, los MICROMASTER y MIDIMASTER estndiseados para operar en suministros puestos a tierra y equipados con

capacitores supresores de interferencia entre la fuente suministro y tierra. Porconsiguiente, es necesario restringir la operacin de los mismos en redes noaterrizadas. En caso de tener alguna duda al respecto, favor de consultar conSiemens.

3.2.4 Armnicos de Baja Frecuencia

El VFD transforma el suministro de CA en CC a travs de un puente con diodosrectificadores sin control. La tensin en el circuito intermedio es cercana a latensin mxima del suministro de CA por lo que los diodos solamente conducendurante un breve perodo en el pico de la forma de onda de CA. Por lo tanto, la

forma de onda de la corriente posee un valor RMS relativamente elevado mientrasque la corriente fluye desde la fuente durante un breve lapso.


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Tensin de Entrada

Caso Alimentacin Monofsica

Tensin en el CircuitoIntermedio

Corriente de Entrada

Tensiones y Corrientes de Entrada del Rectificador

Caso Alimentacin Trifsica

Lo anterior significa que la forma de onda de la corriente est compuesta por unaserie de armnicos de baja frecuencia y esto a su vez, dependiendo de laimpedancia del suministro, puede ocasionar una distorsin armnica en latensin.

En algunas ocasiones, es necesario evaluar estos armnicos para garantizar queno se excedan niveles que ocasionen, por ejemplo, grandes prdidas entransformadores o interferencia con otros equipos. En cualquier caso, al momentoseleccionar el cableado y equipo de proteccin se deben tomar en cuenta estoselevados niveles RMS. A continuacin ilustramos algunos niveles medidos dearmnicos.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Fuentes Trifsicas

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

50 150 250 350 450 550 650

Frecuencia de los Armnicos

Fuentes Monofsicas

Corriente(RMStotal=1)

Corriente(RMStotal=1)

Frecuencia de los Armnicos

50 150 250 350 450 550 650

Contenido tpico de armnicos Resultados Medidos


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16

Para poder calcular los armnicos en un sistema de alimentacin en particular, esesencial conocer la impedancia de la fuente. Esto generalmente se manifiesta entrminos de niveles de corriente de falla, tamao del transformador e impedanciainstalada, como inductores de lnea, etc. Existen programas de computacindisponibles para calcular los niveles de armnicos en la tensin y corriente,

dependiendo de la carga, tipo y nmero de inversores en el sistema. En general,los suministros industriales no requieren de este nivel de evaluacin.

En lugares donde los suministros tienen muy baja impedancia (menor al 1%), serecomienda, en cualquier caso, instalar un inductor de entrada para limitar lospicos de corriente en el accionamiento.

3.3 Limitaciones del Motor

Consultar la seccin 12 para obtener mayor informacin sobre el clculo de los

requerimientos de Potencia, torque y Momento de Inercia.

La velocidad del motor est determinada principalmente por la frecuenciaaplicada. La velocidad del motor disminuye un poco conforme la carga y con ellodeslizamiento aumenta. Si la carga es demasiada, el motor exceder el torquemximo y perder velocidad o se detendr. La mayora de los motores yvariadores operarn al 150% de la carga durante un lapso breve, por ejemplo, 60segundos.

Velocidad

Punto de Operacin

Nominal, Tn

Curva caracterstica Velocidad vs. Torque de un Motor de Induccin

Deslizamiento

Torque (Mximo)

Torque

Operacin con frecuencia

variable

Tn

Vn

Generalmente, el motor es enfriado mediante un ventilador integrado que opera ala velocidad del motor. Dicho ventilador est diseado para enfriar el motor concarga mxima y a velocidad nominal. Si un motor opera a una frecuencia msbaja y torque mximo (es decir, corriente elevada), el enfriamiento puede serinadecuado. Los fabricantes de los motores proporcionan la informacin


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17

necesaria sobre la aplicacin del factor de correccin, pero una curva tpica delcorreccin limitara el torque de salida al 75% a una frecuencia de cero,alcanzando el torque nominal a 50% de la velocidad de placa (ver diagrama). Sedebe asegurar que no se excedan dichos lmites por perodos prolongadosdurante una operacin.

Considerar el uso de la funcin I2t para ayudar a proteger el motor (P074,consultar la seccin 5.7.1) o considerar el uso de un motor con una proteccinintegrada como un PTC.

0 0.5 1.0 1.2 1.5

Torquedel

Motor

150%

100%

Sobrecarga posible porlapsos breves (60 seg)

Vn(a 50/60 Hz)

Posible limitacin de operacin

debido al enfriamiento del motor

Area de Operacin Continua

Opciones de Operacin Motor/Inversor

Debido a las limitaciones de los rodamientos, la operacin a alta velocidad de losmotores estndar de dos polos generalmente se limita al doble de la velocidadnominal de operacin (es decir, hasta 6000 7200 rpm). Sin embargo, dado eldebilitamiento de campo sobre velocidad nominal del motor (ya que la tensin desalida se limita a aproximadamente la tensin de entrada), se reduce la velocidad

mxima antes mencionada y el torque mximo tambin caer en proporcininversa a la velocidad.

No obstante, si la configuracin del VFD es la correcta, cuando se conecta unmotor como un motor de baja tensin (delta) y se opera con un VFD de mayortensin, se puede obtener un torque mximo de hasta 1.7 veces la frecuencianominal. Los parmetros del motor para obtener la curva correcta detensin/frecuencia son los siguientes:

P081= 87P084= 400 (o de acuerdo con la fuente)


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18

3.4 Consideraciones sobre la Carga

Los requerimientos del VFD y del motor estn determinados por el rango develocidad y los requerimientos de torque de la carga. La relacin entre Velocidady Torque es diferente para cargas distintas. Muchas cargas pueden considerarse

como cargas de torque constante. Es decir, que el torque permanece durante elrango de la velocidad de operacin. Ejemplos tpicos de cargas de torqueconstante son las bandas transportadoras, compresores y bombas dedesplazamiento positivo.

Velocidad

Bomba, ventilador

Extrusor,

mezcladora

Transportadores,compresor

Torque

Curvas Caractersticas Par-Velocidad de Algunas Cargas

3.4.1 Aplicaciones con torque Variable

Algunas cargas tienen una caracterstica de torque Variable, es decir, que eltorque aumenta con la velocidad. Ejemplos tpicos de cargas de torque variableson las bombas centrfugas y ventiladores. En dichas aplicaciones, la carga esproporcional al cuadrado de la velocidad y por lo tanto, la potencia es proporcionalal cubo de la velocidad. Esto significa que a bajas velocidades existe una granreduccin de potencia y por consiguiente, ahorro de energa; una ventajaimportante derivada de instalar accionamientos de velocidad variable en bombasy ventiladores. Por ejemplo, una reduccin de velocidad del 10% producir unareduccin terica de potencia del 35%.

100% Frecuencia Nominal

Par - proporcional al cuadradode la velocidad

Potencia - proporcional alcubo de la velocidad

Curva Caracterstica de una Carga de torque Variable


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19

Debido a que se reduce en gran medida la potencia, la tensin aplicada al motortambin se puede reducir y lograr un ahorro adicional de energa. Para cargacuadrticas como bomba y ventilador existe disponible una relacin especialtensin-frecuencia, configurando P077=2.

Generalmente, no resulta conveniente operar bombas o ventiladores arriba de lavelocidad nominal ya que la potencia se elevar excesivamente y el ventilador obomba pueden perder eficiencia. Por consiguiente, cuando se configure P077=2automticamente se reducir la capacidad de sobrecarga (P086=100) de losMIDIMASTER. Esto permite la seleccin de un rango continuo ms elevado (esdecir, se aumenta el valor mximo permitido de P083).

Por lo tanto, los MIDIMASTER cuentan con capacidad dual y la capacidad ms

alta disponible para la operacin de bombas y ventiladores puede ofrecer ahorrosadicionales en la inversin inicial de estas aplicaciones.

3.4.2 Otras Cargas

Muchas otras cargas tienen relaciones de torque no lineal o variable. Esnecesario entender primero el requerimiento de torque de la carga antes deseleccionar el VFD y el motor.

Se puede seleccionar el motor correcto comparando el requerimiento decarga/velocidad con la capacidad del motor. Recordemos que un arreglo distintodel pares de polos puede adaptarse mejor a las necesidades de carga.

Probablemente, se necesite considerar en forma especial el torque de arranque.Durante el dimensionamiento se debe evaluar si se requiere un torque elevado dearranque.

0 0.5 1.0 1.2 1.5

Torquedel

Motor

150%

100%

Caracterstica de la carga

Vn(a 50/60 Hz)

Posible operacin en lapsos

breves, or e em lo: arran ue

Posible rea de Operacin Continua

Opciones de Operacin Motor / Inversor


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20

3.5 Requerimientos de Aceleracin y Frenado

Si la carga tiene una alta inercia y existe un requerimiento de rpida aceleraciny/o frenado, es necesario considerar la carga derivada de la inercia.

Durante la aceleracin se requerir torque adicional. El torque total necesarioser la suma del torque en estado de reposo ms el torque adicional. En laseccin 12 se describen los detalles de estos clculos.

Durante el frenado es necesario disipar la energa de inercia de la carga. Noexistir problema alguno cuando se utilice un freno mecnico, siempre y cuandose deshabilite el VFD durante la operacin de frenado. Si se desacelera el motorreduciendo la frecuencia de salida del VFD, la energa derivada de la cargaregresar al VFD. Otras opciones como el frenado de CC y frenado Compuestoreducirn al mnimo la regeneracin al VFD, pero en este caso la energa serdisipada en los devanados del motor. En la seccin 8.2 se describen con detallelas opciones y mtodos de frenado.

3.6 Consideraciones Ambientales

El VFD est diseado para operar en un ambiente industrial. Sin embargo, existenciertas limitaciones que deben considerarse; a continuacin presentamos una listade verificacin que ser de utilidad:

Verificar que el flujo de aire a travs del VFD no se encuentre bloqueado, porejemplo, cables, objetos, etc.

Asegurarse que la temperatura del aire no exceda 50 C. No olvidar permitiralgn aumento de temperatura en el interior de la caja o cubculo.

Existen disponibles variadores con niveles de proteccin IP20(MICROMASTER), IP21 IP56 (MIDIMASTER). Los equipos IP20 e IP21requieren proteccin adicional contra polvo, suciedad y agua. Consultar laseccin 11 para obtener una descripcin detallada de la clasificacin IP.

El VFD est diseado para ser instalado en forma fija y no est diseado parasoportar vibracin y choques excesivos.

El VFD sufrir daos en ambientes corrosivos.

Proteger la unidad contra el polvo; el polvo puede acumularse en el interior dela unidad, daar los ventiladores y evitar el enfriamiento adecuado de la misma.El polvo conductivo, como el polvo metlico, daar la unidad.

Considerar adecuadamente la Compatibilidad Electromagntica (EMC):Estar protegido el VFD contra los efectos de equipos de potencia, comopor ejemplo, Equipo de Correccin del Factor de Potencia, Equipo deSoldadura de Resistencias, etc.?Estar el VFD puesto a tierra?De qu manera interactuar el VFD con cualquier otro equipo de controlcomo contactores, controladores lgicos programables [PLC], sensores derelevadores, etc?

EN CASO DE TENER DUDAS, consultar los lineamientos e informacin sobre lasespecificaciones contenidos en el manual o consultar la seccin 6.1.


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4. Instalacin y Preparacin del VFD

4.1 Montaje del MICROMASTER

Montar el MICROMASTER utilizando los orificios de montaje de acuerdo conlas instrucciones del manual. Asegurar que no se excedan los rangoscorrectos de torque para los tornillos de fijacin.

La unidad puede montarse horizontal, vertical o lateralmente sin necesidad deaplicar el factor de correccin. Las unidades no deben montarse de cabeza yaque el enfriamiento del ventilador se opondr al enfriamiento natural porconveccin.

4.2 Enfriamiento.

El MICROMASTER operar a una temperatura de +50C sin factor de

correccin. La temperatura mxima del MIDIMASTER es de +40C. Asegurarse de que los ductos de admisin y descarga no estn obstruidos.

Es de suma importancia asegurarse que no se excedan las temperaturasmximas de operacin en el interior del cubculo. Cuando se instale un VFD enun gabinete es necesario calcular el aumento de temperatura:

1. Calcular la prdida total de calor (Pprdida) para todas las unidades dentrodel gabinete. Utilizar los datos del fabricante o asumir una prdida de 3%.

2. En el caso de un gabinete sellado, calcular el aumento de temperaturautilizando la siguiente frmula:

Taumento= Pprdida/ (5.5 x A)

En donde A corresponde al rea total expuesta del gabinete, en (m2).

En el caso de un gabinete enfriado con ventilador:

Taumento= 0.053 x Pprdida/ F

En donde F corresponde al flujo de aire, en (m3/ minuto).

3. Sumar el aumento de temperatura ms la temperatura ambiente delexterior. Si dicha temperatura es superior a la temperatura de operacin delaccionamiento, se requerir enfriamiento adicional o ser necesario aplicar elfactor de correccin a las unidades.

Tambin ser necesario aplicar el factor de correccin en altitudes arriba de1000 m. Aplicar el factor de correccin de la siguiente manera:

2000 m 85% de la capacidad de carga nominal.3000 m 75% de la capacidad de carga nominal.

4000 m 65% de la capacidad de carga nominal.

Consultar el catlogo DA64 para obtener mayor informacin.


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22

4.3 Cableado del MICROMASTER

Observar los lineamientos de advertencia contenidos en el manual y asegurarque se cumpla con todos los reglamentos de seguridad. EL EQUIPO DEBEESTAR CONECTADO A TIERRA!

El VFD se daar si la fuente de alimentacin se conecta a las terminalesdonde debe ir conectado el motor.

Seguir las instrucciones de cableado contenidas en el manual, incluyendo loslineamientos sobre Compatibilidad Electromagntica (EMC).

Revisar el cableado antes de encender la unidad. En particular, est launidad conectada a la fuente de alimentacin correcta? (las unidadesconectadas a un voltaje mayor del que pueden soportar sufrirn daopermanente) y Est conectada la tierra de proteccin?

PE

L/L1

N/L2

L3

MMXX

MMVXXMMXX/2MMVXX/2

3 CA, 187 - 264V, 47 - 63 Hz, MXXX/2

El e ui o debe estar conectado a tierra!

1 CA, 187-264V, 47 63 Hz

Se requiere un inductor adecuadopara MM300/2, MMV300/2

Cableado de entrada, fuentes monofsicas

MDVXX/3MDVXX/4

3 CA, 342 - 550V, 47 - 63Hz, MXXX/3

3 CA, 446 - 660V, 47 - 63Hz, MXXX/4

Cableado de Entrada, Fuentes Trifsicas

El e ui o debe estar conectado a tierra! PE

L/L1

N/L2

L3

L1

L2

L3

MMXX/2MMVXX/2MMXX/3MMVXX/3

No paraMM400/2MMV400/2

PE

W

V

U

Entradas: 1 CA 3 CA, 230V => Salida: 3 CA, 230V, Motor usualmente conectado en delta

MMXXMMVXXMMXX/2

MMVXX/2MDVXX/2

Entradas: 3 CA, 400V / 575V => Salidas: 3 CA, 400V / 575V, Motor usualmente conectado en estrella

U1

V1

W1

Motor

W2

U2

V2

PE

W

V

U

MMXXMMVXXMMXX/2MMVXX/2MDVXX/2

U1

V1

W1

MotorW2

U2

V2


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23

4.3.1 Instalacin Tpica

Fuente Interruptortermomagntico

o fusibles

Desconectador Contactor Inversor Motor

Paro de Emer encia

Conexiones de Control

~~

~ M

Fuente

La fuente de alimentacin puede ser monofsica o trifsica dependiendo del tipode VFD. En el manual se describen los calibres recomendados de cable.

Desconectador

Generalmente se requiere un desconectador por razones de seguridad.

Interruptor termomagntico o fusibles

De acuerdo con lo descrito en el manual, la capacidad de proteccin se basa en lacorriente de entrada. La corriente de entrada es mayor que la corriente de salidadebido a que el factor de forma de la corriente es elevado. No se recomienda eluso de termomagnticos de accin rpida o fusibles para semiconductor.

Generalmente, se recomienda el uso de interruptores termomagnticos dado queen variadores de diseo ms reciente, las corrientes de arranque son el doble otriple de la corriente de carga nominal, por lo que disparos involuntarios de losinterruptores termomagnticos ya no representa problema alguno.

Contactor

Posiblemente sea necesario el uso de un contactor con parada de emergencia

tanto para control auxiliar, como para aislamiento de seguridad. El contactor

no debe utilizarse como un medio de parada/arranque. Lo anteriorproducir desgaste innecesario en el contactor y siempre habr un ligero retardoal momento que se inicialice el VFD. Utilizar las terminales o botones de controlpara dicho propsito. No est permitido el uso del control de Operacin/Paradadel VFD como una funcin de parada de emergencia. No se recomiendaintercalar un contactor entre la salida del VFD y el motor.

Motor

De acuerdo con lo ilustrado en los diagramas anteriores, la mayora de losmotores, en particular a bajas potencias, estn diseados para operar a tensiones

de 230 V o 400V. La tensin se selecciona generalmente arreglando lasterminales del motor adecuadamente.


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24

Las instrucciones para la conexin a 230V (delta) o 400V (estrella o delta, segnla potencia del motor) por lo general vienen en la tapa de la caja de terminales.Es claro que un VFD con una entrada monofsica o trifsica de baja tensinproducir una salida trifsica de baja tensin y el motor deber conectarse enforma correspondiente. Consultar tambin la seccin 3.3.

4.4 Primer Encendido

Aplicar energa a la unidad. La pantalla deber iluminarse y parpadear 0.0, 5.0.Cuando el VFD se detiene, la pantalla parpadear entre 0.0 y la frecuencia a laque operar cuando sea arrancado (el valor de referencia).

Cmo cambiar los parmetros. En este momento ya se pueden configurar losparmetros correctos para el motor. Los parmetros P080 a P085 debenmodificarse para adaptarlos al motor de acuerdo con las instrucciones delmanual. Realizar lo siguiente para modificar un parmetro:

a) Oprimir P. En la pantalla o display aparece P000.

b) Oprimir la tecla de flecha ascendenteso descendente d.c) Recorrer los parmetros hasta que aparezca el parmetro deseado.d) Oprimir nuevamente P. La pantalla muestra los valores del parmetro.

e) Oprimir la tecla de flecha ascendenteso descendente d.f) Recorrer los valores hasta que aparezca el valor deseado en el parmetro.g) Oprimir P para fijar el valor del parmetro.

h) Oprimir la tecla de flecha ascendenteso descendente dpara volver a P000.i) Oprimir nuevamente P. Finalmente, la pantalla vuelve a parpadear.

No olvidar que para accesar a un parmetro mayor a P009, es obligatorioconfigurar el parmetro P009 con el valor 3.

Si la pantalla parpadea en lugar de cambiar significa que el parmetro nopuede ser modificado, ya sea porque es un valor fijo o porque el variador esten operacin y dicho parmetro no puede ser modificado durante la operacin.

Si el display no muestra los valores deseados probablemente se deba a que losparmetros fueron modificados por alguna razn. Configurar el parmetro P941en 1 para regresar los parmetros a su configuracin original (reset del equipo).

a) Oprimir P. En la pantalla aparece P000.

b) Oprimir la tecla de flecha descendented. Recorre P971, P944 hasta P941.c) Cuando aparezca P941 oprimir P. En la pantalla aparece 0000.

d) Oprimir la tecla de flecha ascendentespara cambiar el valor de 0000 a 0001.e) Oprimir P. En la pantalla aparece P000.f) Oprimir Pnuevamente. En la pantalla aparece 0.0 / 5.0 alternadamente.

Siempre regresar los parmetros a sus valores originales cuando se desconozcacules son los parmetros que han sido modificados y configurados !

Oprimir ahora el botn de color verde localizado len el panel frontal. El motordeber girar con una frecuencia de 5.0 Hz.


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25

Si el motor opera en la direccin incorrecta, desconecte la alimentacin, esperecinco minutos para que se descarguen los capacitores internos e intercambiedos conexiones del motor. Por supuesto, tambin se puede invertir la direccindel motor a travs de los controles del panel frontal, entradas digitales, etc.

Es posible que no arranque si la carga del motor es muy pesada o si los

parmetros no son los correctos. Configurar los parmetros del motor deacuerdo con las instrucciones del manual.

4.5 Si el motor no arranca

Revisar la siguiente tabla. En general, si el VFD opera sin el motor y cargaconectados significa que probablemente el VFD no est daado y que la fallaradica en una mala programacin o en la carga. No olvidar que en caso de tenerdudas es aconsejable regresar los parmetros a su valores originales de fbrica ycomenzar nuevamente.

Resumen para Deteccin y Solucin de Problemas

Accin Pantalla Causa posible Solucin: Parar y...

Aplicarenerga

NadaNo hay energa,bajo suministro,unidad defectuosa.

Verificar que el suministro esten el rango de tolerancia.Revisar los fusibles, etc.

Aplicarenerga - - - -, 8888

Bajo suministro,unidad con falla.

Verificar que el suministro esten el rango de tolerancia.

Aplicar

energaFXXX

Configuracinerrnea de

parmetros, fallainterna.

Verificar el tipo de falla en elManual. Intentar nuevamente.

Reset de falla presionando dosveces seguidas la tecla P.

Comandode marcha

ParpadeaAdvertencia desobrecarga osimilar.

Verificar el tipo de advertenciaen el Manual. Restablecer losparmetros, revisar la carga yreducirla en caso necesario.Intentar nuevamente.

Comando demarcha

F002Sobrecarga,unidad con falla.

Restablecer la Falla (Oprimirdos veces el botn P).Restablecer los parmetros,desconectar la carga y el motor,en caso necesario.Intentar nuevamente.

Comando demarcha

000.0

No se recibi lainstruccin deejecucin, oel Valor deReferencia = 000.0

Restablecer los parmetros.Intentar utilizar los controles delpanel frontal, verificar laconfiguracin del valor dereferencia, por ejemplo, P005.

Comando demarcha

FXXX Otra falla.

Restablecer la falla.Restablecer los parmetros,desconectar la carga.

Intentar nuevamente.


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26

5. Algunas Aplicaciones y Posibilidades Sencillas

La mayora de los Variadores empleados en la industria se controlan a travs delas terminales de control y no a travs del panel frontal antes mencionado. Enesta seccin describiremos algunas posibilidades sencillas de control utilizando

dichas entradas, as como algunas de las funciones programables que puedenresultar tiles. En las siguientes descripciones se incluyen nmeros de terminalesy valores de parmetros que son vlidos para los Variadores MICROMASTERVector y MIDIMASTER Vector; favor de verificar los nmeros de terminalesincluidos en el manual cuando se utilicen otros productos.

5.1 Uso de un Potencimetro con la Entrada Analgica

Configurar el Parmetro P006 = 001 y conectar un potencimetro (entre 5 ky

10 k) a la entrada analgica de acuerdo con la ilustracin del manual. Elcableado del potencimetro es el siguiente:

1

2

3

4

Conexin delPotencimetro

MICROMASTER

Es posible arrancar el VFD a travs de los controles del panel frontal y ajustar lafrecuencia de salida utilizando el potencimetro.Los valores de fbrica mnimo y mximo para la entrada analgica son 50 (P022)

y 0 Hz (P021), respectivamente, por lo que el VFD operar a una frecuencia entredichas frecuencias dependiendo de la posicin del potencimetro.

El cambio de los parmetros P021 y P022 modificar el rango del potencimetroen forma correspondiente, pero no debemos olvidar que los valores absolutosmximo y mnimo son establecidos por los parmetros P012 y P013. Observarque no es posible modificar muchos de los parmetros cuando el VFD est enoperacin. La pantalla parpadear si se intenta realizar lo anterior.

Observar que el control de operacin y parada se lleva a cabo a travs de los

botones del panel frontal.


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5.2 Uso de una Entrada Digital

Las entradas digitales del VFD son programables y se pueden seleccionar unagran cantidad de distintas funciones. Las entradas digitales tienen valores defbrica que son los empleados en el ejemplo, pero dichos valores pueden ser

modificados fcilmente.

Estando todava conectado el potencimetro, configurar el parmetro P007 a 0para deshabilitar los controles del panel frontal y conectar un interruptor entre lasterminales 5 (entrada digital 1, programacin de fbrica MARCHA horaria) y 9(fuente de 15 V para este propsito). Al cerrar el interruptor deber arrancar elVFD, el cual operar a la frecuencia establecida por el potencimetro de igualmanera.

9

5

7

8

MICROMASTER

16

Entradasdigitales

Fuente +15V

DIN 3

DIN 1

DIN 4

DIN 5

5.3 Uso de Frecuencias Fijas

Se pueden seleccionar frecuencias fijas a travs de las entradas digitales.Configurar el parmetro P006 a 2 (selecciona la operacin a frecuencia fija) yconectar interruptores adicionales desde la terminal 5 hasta las terminales 7, 8, 16(entradas digitales 3, 4 y 5). Estos interruptores ahora pueden emplearse paraseleccionar las frecuencias fijas 1, 4 y 5 (valores de fbrica 5, 20, 25 Hz). Noobstante, an se requiere una seal de operacin y parada utilizando el interruptor

existente conectado a la terminal 5. El cerrar ms de un interruptor simplementesumar las dos frecuencias fijas.

Las funciones de marcha horaria y antihoraria pueden seleccionarse a travs delos parmetros P045 y P050. El cambiar el parmetro P045 a 7 invertir ladireccin de las frecuencias fijas 1 y 4. Una vez ms, el cerrar ms de uninterruptor sumar o restar los valores de frecuencia fija.

En resumen:P006 = 2, selecciona frecuencias fijas.P053, P054, P055, etc. = 6 selecciona las entradas digitales para el control de las

frecuencias fijas.P045, P050 selecciona las opciones de direccin de marcha.


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28

Usos Ms Complejos de Frecuencias Fijas:

Si las entradas digitales correspondientes se vuelven a programar de 6 a 17, lasentradas seleccionarn las frecuencias fijas en cdigo binario, permitiendo que lastres entradas seleccionen un mximo de 8 entradas digitales.

El configurar las entradas digitales a 18 permitir el control de Marcha/Paradatambin a travs de dichas entradas, por lo que no se requerir de un control deMarcha/Parada independiente, es decir, el VFD arrancar cuando cualquiera delas entradas sea habilitada.

Se pueden sumar o aumentar gradualmente frecuencias fijas a las frecuenciasfijas cambiando el parmetro P024.

Favor de consultar el manual para obtener mayores detalles al respecto.

Tiempo

Ciclo de control posible utilizando frecuencias fijas, Frenado de CC y Velocidades Variables de Rampa

Frecuenciade salida

Frecuencias fijas

Tiempo de Rampa Alternaseleccionado va la entrada digital

Frenado de CC selecionado

va la entrada digital

5.4 Uso de Otras Funciones de las Entradas Digitales

Las entradas digitales son activadas por un voltaje (7.5 - 33V) en la terminalcorrespondiente o a travs de un interruptor y la fuente de 15V segn lo antes

descrito.

Todas las entradas digitales cuentan con una gran cantidad de distintas funcionesque pueden programarse a travs de los parmetros P051-53, (y P054, 55, yP356 en las unidades Vector).

Algunos usos sencillos son:

001 Marcha horaria.002 Marcha antihoraria.003 Cambio de rotacin.

007 Marcha lenta horaria.


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29

Otras configuraciones que pueden ser tiles:

006 Selecciona una frecuencia fija (consultar prrafos anteriores).010 Restablecimiento de fallas.019 Disparada externo.

Funciones avanzadas:

009 Operacin local/remota. Permite alternar entre operacinremota (segn lo establecido por P910) y control local. Elmotor se para entre una y otra..

014 Deshabilitar el botn P. El uso de esta configuracin concable en lugar de un interruptor evita que usuarios noinexpertos manipulen indebidamente los parmetros.

015 Habilitar el freno de CC. Se puede habilitar la funcin defrenado de CC para proporcionar un torque de frenado en

caso necesario. Consultar la seccin 8.2.

Favor de consultar el manual para obtener mayores detalles.

5.5 Uso de salidas de control

Existen diversas salidas de control que se pueden utilizar como indicadoresexternos de control o advertencia de problemas potenciales.

Salida Analgica (exclusiva de las unidades Vector). Se puede configurar lasalida analgica para emitir varias indicaciones distintas de acuerdo con loestablecido en el parmetro P025. La salida es 0/4-20mA, pero puede convertirsefcilmente a salida de tensin mediante la instalacin de un resistor (500 ohmspara 0-10V, por ejemplo). La unidad MIDIMASTER Vector cuenta con dos salidasanalgicas.

Relevadores. Se proporciona un relevador indicador (dos en las Unidades Vector)que puede programarse para emitir una variedad de indicaciones a travs delparmetro P061. El relevador a menudo se utiliza para indicar el valor dereferencia alcanzado (P061=7), advertencia activa (P061=8), corriente de salida

excedente a un valor establecido (P061=9).

Los relevadores pueden servir para controlar un frenado externo. En este caso,se puede utilizar una funcin de sincronizacin para arrancar el VFD y liberar elfreno de acuerdo con lo establecido en el parmetro P063. En tal caso, esnecesario suprimir el relevador y utilizar un contactor para conmutar el freno en s.Consultar la seccin 5.8.6.

Se deben conectar supresores de voltaje en los contactos de losrelevadores en los casos donde se conecten cargas inductivas, como

bobinas de contactor o frenos electromagnticos.


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30

5.6 Lmite de Corriente y Sistemas de Proteccin

El VFD debe protegerse a s mismo, al motor y al sistema contra sobrecargas yposibles daos. El lmite de corriente aqu opera muy rpidamente, limitando lacorriente y evitando que se presente algn disparada.

El VFD cuenta con varios niveles de limitacin de corriente:

Lmite Electrnico 300%

Nivel de Sobrecarga:

P083*P086; max. 150% de la

Corriente Nominal

Corriente Mxima

Continua 100%

3s

60s dependiendo

de P083*P086 360s 420s

Corriente de Salida

Nivel Instantneo:

(P186) hasta 200% de la

Corriente Nominal

Caractersticas de Sobrecarga de la Corriente de Salida

Disparo Electrnico. Este es un lmite de corriente muy rpido que opera cuandose presenta un cortocircuito (lnea a lnea, o lnea a tierra) en la salida. Este es undisparo de nivel fijo y opera en unos cuantos microsegundos. La Falla F002 es laindicacin de este tipo de disparo.

Lmite de Sobrecarga. Este es un lmite rpido que se establece a travs delparmetro P186 y puede ser tan alto como 200% del nivel de corriente nominalestablecido en P083. Si la corriente de salida est entre el nivel establecido por

P186 y el establecido por P086 (consultar ms adelante), el VFD reducir sufrecuencia de salida despus de tres segundos hasta que la corriente desciendaal valor determinado en P086. Posteriormente, el lmite de sobrecarga deperodos prolongados puede volverse activo despus de cierto tiempo (consultarms adelante).

Lmite de Sobrecarga de Perodos Prolongados. Este es un lmite ms lento quepermite una sobrecarga de mnimo 60 segundos cuando la corriente est entre elvalor establecido en P083 y P086. El tiempo real depende de la cantidad desobrecarga, pero el mnimo son 60 segundos. Despus de dicho tiempo, lafrecuencia de salida se reduce hasta alcanzar el nivel establecido por P083.


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Lmite Continuo. Este corresponde al nivel establecido en P083. El VFDcontrolar la corriente hasta dicho nivel despus de que las sobrecargas descritasanteriormente hayan terminado.

En todos los casos anteriores, con excepcin del disparo electrnico, el VFD

reducir la frecuencia de salida para poder reducir la carga. Algunos valores deP074 ocasionarn un disparo en lugar de limitar la corriente. Como alternativa, sepueden utilizar relevadores de salida para alertar sobre un lmite de corriente(P061 2 =10) o que el VFD est por debajo de una frecuencia mnima, porejemplo (P061 2 = 5).

Si se establecen los parmetros P086 y P186 al 100%, el lmite de corrienteestablecido en P083 operar en forma instantnea. Si se establece el parmetroP083 por debajo del valor nominal, entonces se puede establecer el parmetroP086 ms elevado; por ejemplo, hasta 250%, que representa la capacidad delVFD, pero no necesariamente el motor o la carga, es decir, el valor mximo

permitido de P083 x P086 es constante para cualquier tipo de VFD.

Cuando se selecciona la operacin Vector (P077=3), el lmite de corriente operaefectivamente como limitador de torque entre 5 y 50 Hz.

Si el lmite de corriente est activo, la pantalla parpadear y el cdigo deadvertencia 002 ser introducido al parmetro P931 (la advertencia ms reciente).

La manera de limitar la corriente es reduciendo la frecuencia de salida; la formade controlar un lmite rpido de corriente, por ejemplo durante la rampa deaceleracin, es reduciendo la tensin de salida.

5.7 Otras Funciones de Proteccin

5.7.1 Proteccin I2t

Caractersticas de Proteccin del Motor (I2t)

50% 100% 150% Frecuencia Nominal

CorrienteNominal

100%

50%

Las curvas limitadoras dependen de los valores

establecidos en P074.

Regiones de operacinde lapso breve; el

contador arranca


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Cuando el motor opera a baja velocidad y con carga elevada, es posible que laventilacin no sea la suficiente y que el motor se sobrecaliente. El parmetroP074 permite la activacin de un lmite I2t, que depende de la frecuencia, paraproteger el motor.

Cuando el VFD opera en la regin arriba de la curva seleccionada (es decir, abaja frecuencia y corriente elevada), un contador arranca y despus de ciertotiempo (en base a la corriente, tamao del motor e historial de operacin) el VFDse disparar o reducir la frecuencia de salida, dependiendo de la configuracindel parmetro. El manual contiene mayor informacin al respecto.

5.7.2 Proteccin a travs de Sensores PTC

Gran cantidad de motores vienen con un sensor PTC (Coeficiente deTemperatura Positivo) integrado en los devanados. La resistencia del sensor PTCaumenta rpidamente a determinada temperatura y este cambio puede ser

detectado por el VFD. Si el sensor PTC se conecta a las terminales 14 y 15, y seactiva la entrada PTC configurando el parmetro P087=001, entonces cuando laresistencia del sensor PTC aumente arriba de 2 k, el VFD se disparar y en la

pantalla aparecer F004.

La mayora de los sensores PTC para proteger motores tienen una resistencia de2 hasta 300 ohms en fro. Dicho valor aumenta rpidamente al punto de disparo,

por lo general, a 10 ko ms. La entrada PTC est configurada de tal manera

que opere a 1 kmnimo, 1.5 knominal y 2 kmximo. La entrada cuenta conun filtro debido a que la conexin del sensor PTC generalmente transporta

considerable interferencia electromagntica. Tomando en cuenta lo anterior, sepueden conectar dos o tres sensores PTC en serie cuando un motor tenga msde un sensor PTC integrado o cuando dos o tres motores estn conectados a lasalida del VFD y requieren proteccin individual.

5.7.3 Sobrevoltaje

Cuando el VFD est conectado a una tensin elevada o cuando la tensin internaaumenta debido a una carga externa, el VFD se disparar y en la pantallaaparecer F001. Un sobrevoltaje generalmente se presenta como resultado deuna carga de frenado o regenerativa; consultar la seccin 8.2.

Si la tensin de la fuente es demasiado elevada, el VFD puede sufrir daos ancuando se dispare la proteccin.

5.7.4 Exceso de Temperatura Interna

El VFD est protegido contra sobrecalentamiento. La temperatura del disipadorde calor es monitoreada a travs de un sensor PTC y el VFD se desconectarcuando se exceda la temperatura mxima. En la pantalla aparecer F005.

El exceso de temperatura en el VFD generalmente se deriva de una temperaturaambiente elevada, ventilador con fallas u obstruido, o de una admisin o descargade aire bloqueada.


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5.8 Algunas Funciones Adicionales

Los MICROMASTER cuentan con una gran cantidad de funciones tiles queestn integradas en el software y disponibles para el usuario. A continuacindescribiremos algunas de estas funciones, pero el manual contiene detalles sobre

la forma de seleccionar y usar dichas funciones. La seccin 8 contiene funcionesavanzadas como la Interfaz Serial, Control de Lazo Cerrado, Operacin deFrenado, etc.

5.8.1 Modalidad de Visualizacin P001

Normalmente, la pantalla muestra la frecuencia de salida, pero se puedeseleccionar la corriente de salida, velocidad del motor, u otras en lugar de sta.

5.8.2 Atenuacin de la Rampa P004

El tiempo de aceleracin de la rampa puede limitarse para evitar jalones (jerk).

La atenuacin se calcula a partir del tiempo de aceleracin de la rampa, as que siel tiempo de desaceleracin de la rampa es muy distinto, el suavizado no ser taneficaz durante la desaceleracin. La atenuacin no resulta tan eficaz avelocidades de rampa inferiores a 0.3 segundos. El suavizado tiene el efecto deque si el VFD est en rampa ascendente y se emite una seal de parada, habrun retardo antes de que el VFD comience nuevamente en rampa descendente.Se tiene la opcin de poder deshabilitar este efecto a travs del parmetro P017.

Tiempo

Frecuencia

Rampa Normal

Rampa con atenuacin

Atenuacin aplicada a rampas de aceleracin y desaceleracin

5.8.3 Graduacin de la Pantalla P010

El valor presentado en la pantalla puede graduarse para adaptarse al proceso ymostrar litros por minuto o metros por segundo, etc.


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5.8.4 Frecuencias Omitidas P014, etc

Si se configuran dichas frecuencias, el VFD no operar a estas frecuencias desalida; se pueden evitar problemas de resonancia utilizando esta funcin.

El ancho de banda puede ajustarse configurando el parmetro P019. Es decir, si

el parmetro P019 = 2 y el parmetro P014 = 15, entonces el VFD no operarentre 13 y 17 Hz. Sin embargo, durante la aceleracin o desaceleracin el VFDtrabajar normalmente a travs de estas frecuencias para evitar un escaln.

5.8.5 Rearranque Volante P016

Normalmente, cuando el VFD intenta arrancar un motor que ya est girando,limitar la corriente, se parar o disminuir la velocidad del motor. Si seselecciona la funcin de Rearranque Volante, el VFD detectar la velocidad delmotor y acelerar o desacelerar el motor desde esa velocidad hasta el valor dereferencia. Lo anterior es til cuando el motor ya est en operacin por algnmotivo, por ejemplo, despus de una interrupcin en la alimentacin principal.

La funcin de Rearranque Volante puede servir cuando la carga est girando endireccin opuesta, por ejemplo, cuando un ventilador est girando debido a unapresin inversa. En tal caso, se prueba la direccin del motor a torque bajo enmarcha horaria y antihoraria. Esto puede ser el efecto indeseable de que el motorgire en ambas direcciones en el arranque. El parmetro P016 brinda la opcin derealizar la operacin de prueba exclusivamente en una direccin para evitar esto.

5.8.6 Control de Frenado Electromecnico P063, P064

Se pueden programar los relevadores para controlar un freno individual (P061

62 = 4) y establecer un retardo (P063, P064) para que el motor pueda serenergizado antes de la liberacin del relevador. El VFD opera a su frecuenciamnima, durante el tiempo establecido en los parmetros P063 y P064, mientrasque el freno es energizado para que al momento de la liberacin del freno elmotor se mueva de inmediato.

Tiempo

Posible ciclo de control utilizando tiempos y un relevador para controlar el freno.

Frecuenciade Salida

FrecuenciaMnima

Tiempo establecidopor P063

El relevador puede utilizarse paracontrolar el freno externo durante

estos tiempos

Tiempo establecidopor P064


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An cuando no est conectado algn freno, esta funcin del contador puederesultar til cuando se requiera operacin a baja velocidad o incluso a velocidadcero (lo cual tiene el mismo efecto que el frenado de CC; consultar la seccin8.2.2) durante un tiempo definido (P063, P064) al inicio o final de una secuencia.

5.8.7 Compensacin de Deslizamiento P071Conforme a lo anteriormente descrito, la velocidad del motor se reducedependiendo de la carga debido al deslizamiento. Un deslizamiento puedeproducir una reduccin de la velocidad de hasta 10%, en el caso de motorespequeos. El VFD puede compensar esto aumentando ligeramente la frecuenciade salida conforme la carga aumente. El VFD mide la corriente y aumenta lafrecuencia de salida para compensar el deslizamiento esperado. Esto puedeproducir el mantenimiento de ms del 1% de la velocidad.

La compensacin del deslizamiento no tiene efecto alguno durante la OperacinVectorial sin Sensores de Retroalimentacin debido a que la compensacin es

inherente.

La compensacin del deslizamiento es un efecto de retroalimentacin positivo (elaumento de la carga, aumenta la frecuencia de salida) y demasiadacompensacin puede ocasionar una ligera inestabilidad. Esto se determinaempricamente..

C a m b i o d e C a r g a

C a m b i o d e v e l o c i d a d

s i n c o m p e n s a c i n d ed e s l i z a m i e n t o .

Par/Corriente

V e l o c i d a d

5.8.8 Seleccin de la Frecuencia de Pulsacin P076

La conmutacin o frecuencia de modulacin con ancho de pulso no cambia con lafrecuencia de salida (consultar la seccin 1.2); el parmetro P076 la determina.La frecuencia de conmutacin del inversor puede seleccionarse entre 2 y 16 kHz.Una frecuencia de conmutacin elevada tiene prdidas mayores y produce msInterferencia Electromagntica. Una frecuencia de conmutacin menor puedeproducir ruido audible. La frecuencia de conmutacin puede modificarse deacuerdo con la aplicacin, pero en algunas unidades puede ser necesario ciertofactor de correccin (segn lo descrito en el manual).


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El ruido acstico generado posee una frecuencia que es dos veces la frecuenciade conmutacin, salvo en el caso de cargas ligeras donde existe cierto contenidode frecuencia fundamental. Por consiguiente, una frecuencia de conmutacin de8 kHz normalmente ser inaudible.

5.8.9 Elevacin de Tensin. P078 y P079

Conforme a lo descrito anteriormente, la tensin de salida es baja a frecuenciasde salida bajas para poder mantener constante el nivel de flujo de campo en elmotor. Sin embargo, la tensin puede ser demasiado baja como para superar lasprdidas en el sistema. Se puede aumentar la tensin a travs del parmetroP078. El parmetro P079 solamente producir un aumento durante la aceleraciny por lo tanto, es til para un torque adicional durante el arranque. Dicha elevacinde tensin no tiene algn efecto durante la operacin vectorial debido a que elVFD calcula continuamente las condiciones de operacin ptima. El parmetroP078 viene configurado a 100% desde la fbrica.

La suma del parmetro P078 ms el parmetro P079 se limita a 250%.

La cantidad de elevacin de tensin se calcula a partir del valor de resistencia delestator (P089) y el valor de la Corriente Nominal (P083), por lo que:

Aumento de Tensin x (P078 + P079) = P083 x P089.

Es decir, si P078 + P079 = 100%, el nivel de elevacin ser suficiente parasuministrar una corriente nominal al estator, incluso a una frecuencia de cero.Arriba de la frecuencia cero, los niveles de elevacin se reducen conforme sealcanza la velocidad nominal.

Lo anterior significa que si se modifica el parmetro P083 P089, tambin semodificar la elevacin de tensin.

Elevacin adicional de

tensin a baja frecuencia

0

20

40

60

80

100

120

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

%T

ensinde


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5.8.10 Interfaz Serial P910

Se puede controlar el VFD a travs de una interfaz serial utilizando un conectortipo D en el panel frontal. El Panel de Operacin (OPm2) y el mdulo Profibus

tambin pueden utilizar este conector y la interfaz serial. En la seccin 10 seencuentra descrita con detalle la interfaz serial.

6. Compatibilidad Electromagntica (EMC)

6.1 Qu significa EMC?

Todos los equipos electrnicos y elctricos generan seales no deseadas. Dichasseales pueden emitirse desde el equipo a travs de cables que estnconectados al mismo (entrada, salida, seal, etc.) o a travs de radiacinelectromagntica). Estas seales pueden ser recibidas por otros equipos (a travs

de las mismas rutas) y pueden interferir con el correcto funcionamiento delproducto.

ControlSalida

Fuente

Emisiones: Conducidas e Irradiadas

Control Salida

Inmunidad: Conducida e Irradiada

MICROMASTER MICROMASTER

Fuente

Cualquier producto produce en particular cierto nivel de emisiones y tiene cierto

nivel de inmunidad contra seales entrantes de otros equipos. Si la inmunidad detodos los equipos es mayor que sus emisiones, todo esta en perfecto estado, perosi este no es el caso, pueden presentarse graves problemas que ocasionenproblemas de calidad, daos o en casos extremos, hasta lesiones.

La Compatibilidad Electromagntica (EMC) se refiere a la forma en que el equipofunciona conjuntamente; la Interferencia Electromagntica (EMI) se refiere en s alas seales no deseadas.

La EMI recientemente se ha convertido en un problema ms grave debido a quecada vez se usan ms sistemas electrnicos (que resultan tener menos

inmunidad) en aplicaciones industriales y a que los productos electrnicos de


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potencia, como los accionamientos, generan seales de alta frecuencia queproducen altos niveles de interferencia.

6.2 Cmo reducir al mnimo el problema de EMI

Actualmente, se tiene un mejor entendimiento de EMI y EMC que en aosanteriores y la mayora de los fabricantes de equipo electrnico tienen el cuidadodurante el diseo e instalacin para reducir al mnimo las emisiones y maximizarla inmunidad. Los Variadores Siemens han sido cuidadosamente diseadosteniendo esto en mente y se pueden especificar filtros opcionales (ya seaintegrados o como una opcin externa) para reducir las emisiones en la fuente.

Antes de poder describir las soluciones prcticas para EMI, es importanteentender los problemas prcticos asociados con la EMC y los Variadores.

La salida de todos los Variadores genera alta frecuencia, formas de onda deconmutacin de alta frecuencia, en los cables de salida entre el motor y el VFD.

Gran cantidad de la EMI se presenta a alta frecuencia. La forma y longitud delcable, a altas frecuencias, tiene un gran efecto sobre su impedancia. Porconsiguiente, los conductores trenzados gruesos de poca longitud sern mseficaces en puestas a tierra y se requerir de cable blindado de alta calidad,puesto a tierra en ambos extremos, para limitar los efectos sobre losconductores de seales..

Si el equipo est errneamente puesto a tierra, es posible que altos niveles deEMI se conecten de la parte de potencia del equipo hacia las conexiones de

control. Efectos similares pueden presentarse cuando adems el equipo espuesto a tierra inadecuadamente y EMI es conducida a travs de los cables decontrol.

Se requiere cuidado especial cuando el equipo se usa con sensores de sealesbajas, como por ejemplo, celdas de carga y sensores capacitivos.

Es ms probable que la interferencia conducida genere ms problemas que lainterferencia irradiada.

Generalmente, los terminales de control y sealizacin en cualquier sistemaelectrnico son de baja tensin, alta impedancia y por consiguiente, sonparticularmente sensibles al alto nivel de EMI presente en los sistemasindustriales.

Las cargas inductivas de conmutacin, como frenos electromecnicos,relevadores y bobinas de contactores, generan bastante EMI.

6.2.1 Inmunidad y Prueba de Inmunidad

La inmunidad es muy importante debido a daos y disparos innecesarios quegenerarn costos por interrupcin y de servicio, independientemente de la fuentede la falla. Por consiguiente, las pruebas realizadas durante el desarrollo del

producto son bastante estrictas y representan condiciones reales en la industria.


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Algunas de las pruebas son:

Prueba de Descarga Electrosttica de todas las superficies expuestas,terminales y botones que utilicen pistola de descarga de alta tensin. Dichaprueba simula el efecto de la descarga de un cuerpo humano con cargaelectrosttica derivada de una alfombra, por ejemplo.

Descargas de frecuencia muy elevada de alta tensin acopladascapacitativamente en las lneas de control. Esta prueba simula la interferenciaque se acopla de la conmutacin de potencia (contactores, etc.) en lasterminales conductores de control.

Descargas similares directamente en las terminales de alimentacin, lnea alnea y lnea a tierra. Esta prueba simula la interferencia conducida derivada dela apertura o cierre de contactos en otros equipos.

Interferencia de frecuencia ms baja de alta energa en las terminales dealimentacin, lnea a lnea y lnea a tierra. Esta prueba simula la interferenciaproducida por un relmpago y disturbios similares en la alimentacin.

6.2.2 Lineamientos sobre EMC

El manual contiene los lineamientos detallados sobre instalacin y cableado, peroa continuacin presentamos los puntos clave:

1. Asegurar que todo el equipo en el cubculo est puesto a tierraadecuadamente, utilizando un cable de conexin a tierra corto y del calibreadecuado. Poner a tierra el equipo de control de la misma forma en el mismopunto de tierra. La puesta a tierra en estrella ilustrada es ideal, pero es aceptable

una barra conductora siempre y cuando est puesta a tierra correctamente.

Sistema de

MonitoreoPL C Inversor

Cable de puesta a tierra corto, calibreadecuado, conectado al punto comnde conexin a tierra.

Puesta a tierra en estrella

2. Utilizar conductores blindados en las conexiones hacia el conjunto de circuitosde control. Poner a tierra el blindaje de ambos extremos.

P L C I n v e r s o r

B l i n d a d o d e C a b l e s d e C o n t r o l


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3. Separar lo ms que se pueda los cables de control de las conexiones de fuerza(por ejemplo, conexiones de la fuente y del motor) utilizando una canalizacinseparada, etc.

MM

MMConexiones de Entrada

(Fuente)

Conexiones de Salida

(Motor)

Conexiones de

Control

Conexiones de control y fuerza en Canalizaciones Separadas

4. Proteger los relevadores, bobinas de contactor, etc., utilizando una conexinresistor-capacitor, diodo volante o varistores instalados en las bobinas.

Supresores de Tensin en las Bobinas de Contactor

D iodo (solamente bobinas de CC) -

Bueno

Resistor/Capacitor -

La mejor

Varistor - mejor

5. Utilizar cables blindados o apantallados para las conexiones de fuerza; aterrizar

ambos extremos del blindaje.

Filtro (Opcional)MICROMASTER

Cable blindado o apantallado Puesto a tierra en ambos extremos

Motor


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6. Considerar el uso de un filtro RFI en la alimentacin hacia el VFD.

7. Considerar la conexin de la referencia 0V del VFD al punto de aterrizaje. Loanterior con frecuencia puede reducir el ruido en el sistema de 0V.

6.3 Reglas y Regulaciones de la Compatibilidad Electromagntica

Los reglamentos referentes a la EMC son complejos, variables y distintos de unpas a otro. El punto ms importante es recordar que si no existe algn problemaes poco probable que surja alguna cuestin legal y en cualquiera de los casosms vale prevenir (y es menos costoso) que lamentar.

6.3.1 Reglamentos Europeos

Las reglas en Europa son complejas porque dependen del tipo de producto, laforma de venta y la persona que lo instale.

Las leyes que entraron en vigencia a partir del primero de enero de 1996 sedisearon para controlar las emisiones e inmunidad de muchos tipos de equipoelctricos y electrnicos para aplicaciones tanto industriales, como domsticas.Dichas leyes estn contenidas en la directriz EEC/89/336 sobre EMC que serefiere a una gran cantidad de normas europeas (como por ejemplo, EN55011,EN55022, etc.) para establecer los niveles requeridos.

Sin embargo, recientemente se introdujo la norma individual sobre productos paraEMC (EN 61800-3) que invalida dichas normas con respecto a productos deaccionamientos. Este tambin es un reglamento complejo, pero en s define dosambientes: Domstico e Industrial, bsicamente; y dos mtodos de distribucin:Restringido y Sin Restricciones.

Distribucin restringida significa que el producto es vendido a un cliente con ciertasuficiencia con respecto a EMC. Esencialmente no existen lmites para ladistribucin restringida y las instalaciones industriales con respecto a los nivelesde emisin. En el caso de instalaciones domsticas, los niveles Clase A1 B1son aplicables a la distribucin Restringida y Sin Restricciones, respectivamente.

Debido a que los MICROMASTER son vendidos a travs de distribucinrestringida para aplicaciones industriales, ningn lmite sobre emisiones esaplicable; sin embargo, es posible que los clientes requieran que losMICROMASTER, o la instalacin o equipo final, cumplan con otrasespecificaciones como la directriz sobre EMC. En la prctica, y debido a loanterior, la mayora de los MICROMASTER de baja tensin se venden en Europacon un filtro integrado.


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7. Algunas Aplicaciones Reales

Los ejemplos a continuacin descritos se basan en aplicaciones donde se haninstalado Accionamientos Siemens con gran xito. En algunos casos, se simplificel conjunto de circuitos, as como los valores de los parmetros.

7.1 Aplicacin Sencilla: Ventilador

Esta aplicacin utiliza un MIDIMASTER para controlar un ventilador en unaaplicacin donde el ajuste de este ltimo es manual. Mediante el uso del Panel deOperacin OPm2, montado en la puerta del cubculo, se logra una solucin decontrol sencilla sin necesidad de cableado adicional. El operador posteriormentepuede ajustar la velocidad del ventilador de acuerdo con los requerimientos deventilacin con slo oprimir algunos botones del panel.

7.1.1 Ventajas A frecuencias menores de 50 Hz existe un significativo ahorro de energa. La

potencia es proporcional al cubo de la velocidad, as que la reduccin defrecuencia a 45 Hz generar un ahorro de aproximadamente 30%. Lossistemas mecnicos ofrecen ahorros mnimos o nulos.

Se reduce el ruido acstico cuando se hace funcionar el ventilador por debajode la velocidad nominal.

El montaje completo puede ofrecer la proteccin IP54 cuando el MIDIMASTERes montado en un cubculo ade

accionamientos estándar siemens

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