SitecGuía Técnica No.2

Guía práctica de selección y puesta en marcha de variadores de velocidad Sinamics G110/ Micromaster 420 (aplicaciones sencillas/estandar).

Puntos claves para seleccionar correctamente un variadorSinamics G110/Micromaster 420:

Los variadores de velocidad (drives) son dispositivos que permiten variar la velocidad en un motor contro-lando electrónicamente el voltaje y la frecuencia entregada al motor, manteniendo el torque constante (hasta la velocidad nominal). Su uso en cargas de torque cuadrático (bombas y ventiladores) permite ahorrar energía significativamente.

d.- El motor debe ser apto para ser controlado por un variador.

En este tipo de máquinas o aplicaciones, el torque se mantiene constante a cualquier velocidad. Aplicacio-nes: Bandas transportadoras, grúas, ascensores, prensas de imprenta, etc. En este tipo de aplicaciones no se puede ahorrar energía por variación de veloci-dad.

a.- Corriente máxima (considerando factor de servi-cio).b.- Voltaje nominal.c.- Frecuencia nominal.

IMPORTANTE: El éxito de toda aplicación donde se utilice un variador de velocidad Siemens es establecer adecuadamente el torque o par (quien dará el trabajo requerido).

Nota: La correcta selección dependerá de la corriente y no de la potencia del motor. El variador deberá al menos cumplir con los valores del motor.

Entendimiento de curvas:M: Torque o Parn: Velocidad Pmax: Potencia máxima a velocidad nominal

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1.- Características del motor a controlar.

2.- Tipos de carga o aplicación.

a.- Torque Constante:

De acuerdo al tipo de carga (según su característica de torque o par) se establecerá el modelo (aspecto económico) y su programación (prestaciones). El modelo podrá determinarse en la lista de precios vigente de Siemens o en los catálogos técnicos elec-trónicos (solicítelo a la Hotline Técnica de Siemens llamando gratuitamente al 1-800 101555 o escri-biendo a: hotline.andina.col@siemens.com).

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El par demandado por la carga aumenta a medida que la velocidad disminuye (inversamente propor-cional), de forma que la potencia (par x velocidad) permanece constante. Aplicaciones: Bobinadoras y desbobinadores, máquinas de corte, tornos, taladros, sierras eléctricas, molinos.

En este tipo de máquinas o aplicaciones el torque varía de forma cuadrática con respecto a la veloci-dad del motor: bajas velocidades implicará muy bajo torque y un bajísimo consumo de energía*. Mayores velocidades, implicará mayor torque y consumo de energía* cercano al de placa del motor.

*El consumo de energía es proporcional al cubo de la velocidad.En estos casos, regular los flujos (líquidos, aire/gases) bajando la velocidad del motor permiti-rá ahorrar energía eléctrica, debido a las caracterís-ticas de torque de la aplicación.Aplicaciones: Bombas centrífugas, compresores y ventiladores.

En este tipo de máquinas el torque crece de manera directamente proporcional a la velocidad. Aplicaciones: Mezcladoras/agitadoras, bombas de desplazamiento positivo, calandrias, extrusoras (plásticos y alimentos).

a.- Temperatura ambiente.b.- Altura (por razones térmicas, a mayor altura de operación, la presión atmosférica disminuye ocasionando una menor capacidad de refrigera-ción del equipo).

A temperaturas mayores a 50ºC ó alturas de trabajo superiores a los 1.000 m.s.n.m. (metros sobre el nivel del mar), en caso de no tener una muy buena ventilación (ej: forzada) el equipo deberá ser derrateado (desclasificado), es decir la potencia real del variador será menor al que indica su placa, por lo que deberá considerarse variadores de mayor potencia para cubrir/compensar el derrateo.

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Nota: Para la selección del Sinamics/Micromaster, favor considerar la aplicación como de par constante.

Nota: Para la selección del Sinamics/Micromaster, favor considerar la aplicación como de par constante.

3.- Condiciones ambientales y de trabajo

b.- Torque Variable o Cuadrático:

d.- Potencia Constante ( Par Inverso)

c.- Torque Proporcional

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4.- Condiciones de red y calidadde energía.

Puesta en marcha rápida(básica) del Sinamics G110 y Micromaster 420:

1) Diagramas de conexiones

c.- Humedad, vibración y contaminación (ej: polvo, melaza, etc.), en cuyo caso deberán ser aislados o protegidos adecuadamente (gabinete con grado de protección idóneo).

a.- Bajo existencias de cargas sensibles adyacentes a los variadores o si se quiere disminuir la genera-ción de armónicos producto de los variadores, deberán instalarse inductancias de entrada (antes de los variadores a manera de filtros). Se lo pide como accesorio para cada modelo de variador Sina-mics o Micromaster.b.- Necesidad de frenado rápido del motor implica-rá el instalar unidades de frenado dinámico o resis-tencia de frenado. Se los pide como accesorio para cada modelo de variador Sinamics ó Micromaster.

1) Cambiar accionamientos variables de DC a AC requiere ser consultado, dado que la potencia requerida puede cambiar.

2) El variador Siemens proporcionará torque constante hasta los 60 Hz o su velocidad nominal. Luego de estos valores el torque disminuirá significativamente (el sistema podría “perder fuerza”), debido a la reducción de la corriente magnetizante y el consiguiente debilitamiento del campo magnético.

3) A velocidades menores a la mitad de la nomi-nal, el motor podría calentarse debido a que su sistema de autoventilación disminuye su veloci-dad, reduciendo su capacidad refrigerante. Frente a esta situación sugerimos mantener el variador, instalando un motorreductor Flender de Siemens entre el motor y la carga, o emplear ventilación forzada (externa).

4) Para longitudes significativas de conductor no apantallado entre el variador y el motor (mayores a 100 metros), favor consultar a la Hotline Técnica de Siemens, pues se corre el riesgo de tener sobrevoltajes permanentes en los bornes del motor o sobrecorrientes en el varia-dor debido al efecto capacitivo de los conduc-tores. En estos casos deberán usarse filtros de salida del variador (solicítelos como accesorios).

Advertencias:

Esquema simpli�cado

SINAMICS G110

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2) Programación rápida (básica) del Sinamics G110 y Micromaster 420.

1) Pa rámetros relac ionados con el mot or. C onsulte la pl aca de caracterís tica s del motor.

2) Son parámetros que contienen una li s ta más detallada d e pos ibles aj ustes para s u us o e n aplicac iones espec í�cas . C onsulte la Li s ta de parámetros .

0 Poten cia en kW ; f por defecto 50 Hz 1 Poten cia en hp; f por defecto 60 Hz 2 Poten cia en kW ; f por defecto 60 Hz NOTA La pos ición del interruptor DIP ( 50/60 Hz ) tiene que concordar con el a jus te P 0100 (0 ó 1).

R ango de a jus te: 0 - 2 x corriente nominal d el convertidor (A) C orriente nominal d el motor (A ) de la placa d e carac terísticas

R ango de a jus te: 0,1 2 kW 3,0 kW ( 0,16 h p 4,0 2 hp) Pote ncia nominal d el motor ( kW ) d e la pla ca d e carac terísticas . Si P 0100 = 1, lo s valores s erán e n hp

R ango de a jus te: 12 Hz - 650 H z F recuencia nominal d el motor (Hz)

R ango de a jus te: 10 V - 20 00 V T ens ión nominal del m otor (V) d e la pla ca d e carac terísticas

R ango de a jus te: 0 - 4 0000 1/min Vel ocidad n ominal del motor (rpm) de la pl aca de carac terísticas

0 Pre parado 1 Pue s ta e n s ervicio rápida 30 Ajus tes de fábrica Nota Hay que volver a poner s iempre el P 0010 a '0' antes de a rrancar el motor. S in embargo, s i e s tá ajustado P3 900 = 1 de s pués de la pues ta e n s ervicio, se realiza automáticamente.

(marcha/paro/inversión) 1 BOP 2 Bor nes /entradas digitales 5 USS ( s ólo variante USS)

Ajus ta la fre cuencia mínima del motor (0-650Hz) a la que gi rar á el moto r con independencia de la cons igna d e frecuencia. El valor aq uí a jus tado es válido tanto para giro a derechas como a izqdas .

Ajus ta la frecuencia má xima d el motor ( 0-650Hz) a la q ue gi rará el moto r con independencia de la cons igna d e frecuencia. El valor aq uí a jus tado es válido tanto para giro a de rechas como a iz qdas.

R ango de ajus te: 0 s - 65 0 s Tiem po que tarda el motor para ac elerar des de el es tado de repos o hasta la fr ecuencia máxima del motor.

R ango de ajus te: 0 s - 65 0 s Tiem po que tarda el motor para decelerar de s de la máxima fr ecuencia del mot or ha s ta el estado de reposo.

0 Fin d e la puesta en s ervicio rápida sin cálculo del motor ni rea jus te de fáb rica .

1 Fin d e la puesta en servicio rápida con cálculo del motor y re ajus te de fá brica (r ec omendado)

2 Fin d e la puesta en servicio rápida con cálculo del motor y re ajus te de E/S .

3 Fin d e la puesta en servicio rápida con cálculo del motor pero sin reajus te de E /S .

1 C ons igna MOP 2 C ons igna an alógica (sólo variante analógica) 3 Fr ecuencia �ja 4 USS ( s ólo variante USS)

Diagrama de �ujo para puesta en servicio rápida (nivel de acceso 1 - P0003=1)

P0010 Comenzar la puesta en servicio rápidaP0700 Selección de la fuente de comandos 2)

P1000 Selección de la consigna de frecuencia 2)

P1080 Frecuencia mínima del motor

P1082 Frecuencia máxima del motor

P1120 Tiempo de aceleración

P1121 Tiempo de deceleración

P3900 Fin de la puesta en servicio rápida

P0100 Funcionamiento para Europa/

P0304 Tensión nominal del motor1)

P0305 Corriente nominal del motor1)

P0307 Potencia nominal del motor1)

P0310 Frecuencia nominal del motor1)

P0311 Velocidad nominal del motor1)

Norteamérica

Contacto:Ing. Agustin E. Pino.

Jefe de Productoagustin.pino@siemens.com

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