Guía Técnica No.1 Selección práctica y puesta en marcha rápida de

Guía Técnica No.1
Selección práctica y puesta en marcha rápida de
Arrancadores Suaves Sirius 3RW44 de Siemens.
Los arrancadores suaves son equipos electrónicos
modernos que permiten arrancar un motor progresivamente limitando el torque (o par) y la corriente de
arranque. El arranque electrónico reemplaza a los electromecánicos (Y-D, autotransformador, otros) y se
realiza mediante la técnica de control de torque y fase
que consiste en incrementar paulatinamente el voltaje
hacia el motor, dosificándolo hasta llegar al 100%
nominal con ayuda de dos tiristores por fase conectados en “antiparalelo”.
El par de motor y la tensión aplicada presentan una
relación cuadrática proporcional, de manera que el par
de arranque se reduce en relación cuadrática con la
tensión aplicada en el motor. A menor voltaje aplicado,
muchísimo menor será el par de arranque y por tanto
se tiene un arranque mucho más suave que permitirá
al sistema mecánico prolongar su vida útil (bandas,
cadenas, presión en tuberías, etc.). El arrancador suave
sólo arranca al motor y no varía su velocidad.
Corriente de motor
arranque directo
arranque suave
nom
n nom
Velocidad motor
n
Protecciones integradas para
el motor y el arrancador.
L1
L2
L3
PE
Q1
F3
Q11
M1
El Sirius 3RW44 de Siemens viene equipado con un
relé electrónico de sobrecarga del arrancador suave
y del motor, y que reemplaza al tradicional
“térmico”. El uso de fusibles ultrarrápidos SITOR de
Siemens incrementa el grado de protección de los
tiristores frente a un cortocircuito. Gracias al
sistema de By-Pass integrado, los tiristores se
liberan una vez concluido el proceso de arranque.
El siguiente gráfico ilustra la corriente de arranque de
un motor asíncrono trifásico con un arrancador suave
Sirius 3RW44. Recordemos que con un arranque directo en términos generales se pueden esperar valores de
corriente de arranque de entre 6-9 veces la corriente
nominal del motor In.
1
Aplicaciones
Ventajas competitivas:
Para aplicaciones desde 7,5 HP hasta 1200 HP en
voltajes desde 200 V hasta 690 V. El sirius 3RW44
puede utilizarse entre otras aplicaciones en:
•No es necesario utilizar contactor de By-pass ya
que este equipo tiene este sistema integrado.
•Display retroiluminado en español para programación digital y supervisión de datos/fallos/eventos.
•Control de Par.
•Limitación de corriente programable.
•Reducción del estrés/esfuerzo eléctrico y mecánico de la línea.
•Posibilidad de comunicación Profibus (Opcional).
•Contador de eventos y hora de uso motor
(mantenimiento predictivo).
•
•
•
•
•
•
•
Cintas transportadoras
Ventiladores
Compresores
Bombas
Mezcladoras
Sierras de disco/de cinta
Molinos
Consideraciones para el
dimensionamiento:
Beneficios/Ventajas:
Para dimensionar adecuadamente un arrancador
suave, es importante conocer y tener en cuenta el
factor de servicio del motor y el tiempo de arranque (arranque normal o arranque pesado) de la
aplicación. Un tiempo de arranque largo significa
que los tiristores del arrancador suave estarán
soportando una gran carga térmica. Los arrancadores suaves 3RW44 están diseñados para un
servicio continuo bajo condiciones de arranques
normales (Class 10), una temperatura ambiente de
40°C y una frecuencia de maniobras determinada
/número de arranques por hora (consultar catálogo).
Criterio básico de selección
El tamaño del arrancador suave SIRIUS 3RW44
debe ser seleccionado de acuerdo con la corriente nominal del motor (In) y su aplicación:
Corriente nominal del arrancador suave ≥ corriente nominal del motor.
Gracias al uso del arrancador suave Sirius 3RW44
de Siemens usted podrá:
•Incrementar la vida útil del sistema mecánico en
cintas transportadoras debido al arranque y frenado uniforme, previniendo deslizamientos en el
arranque al limitar el “par motor” con el control de
par.
•Evitar el conocido “golpe de ariete” (sobrepresión)
en bombas centrífugas, alargando la vida de la
tubería y los demás componentes mecánicos,
tanto en el encendido como en el apagado de la
bomba.
•Reducir el desgaste de engranajes y de correas
trapezoidales en ventiladores.
Según las siguientes condiciones y necesidades
de arranque se establecerá si es necesario realizar
un sobredimensionamiento del equipo con base
en la clase de protección de sobrecarga:
• Clase 10: Arranque normal, hasta 20 segundos
con una corriente de arranque del 350% x In.
Ejemplo: cintas transportadoras, ventiladores
pequeños y bombas.
Criterio de Selección: La potencia del arrancador
puede ser igual a la potencia del motor utilizado.
• Clase 20: Arranque pesado, hasta 40 segundos
con una corriente de arranque del 350% x In.
Ejemplo: mezcladoras, centrifugadoras y fresadoras.
Criterio de Selección: La potencia del arrancador
debe superar una categoría a la potencia del
Por lo anterior, se disminuye la frecuencia de los
mantenimientos mecánicos preventivos y correctivos, con los consiguientes ahorros por paradas de
producción y costos de mantenimiento.
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motor, es decir seleccionar el arrancador para
una potencia inmediata superior a la potencia del
motor.
¡Advertencia!
Nunca conectar capacitores entre el arrancador
suave y el motor ya que estos pueden dañar al
arrancador suave.
• Clase 30: Arranque extra pesado, hasta 60
segundos con una corriente de arranque del
350% x In. Por ejemplo: ventiladores grandes,
molinos y trituradores.
El equipo cuenta con un menú de inicio rápido
muy amigable en español para poder poner en
marcha el equipo con tan solo unos datos básicos
tal como se muestra a continuación:
Criterio de Selección: La potencia del arrancador
debe superar dos categorías a la potencia del
motor, es decir seleccionar el arrancador dos escalones de potencia superiores respecto a la potencia
del motor.
Derating por altura de
operación.
Por razones térmicas (a mayor altura de operación,
la presión atmosférica disminuye ocasionando una
menor capacidad de refrigeración del equipo) la
potencia real del arrancador será menor al que
indica su placa, ocasionándose el derating
(desclasificación). Esta consideración debe tenerse
en los arrancadores suaves 3RW44 una vez superados los 1.000 m.s.n.m. (metros sobrel el nivel del
mar), según la siguiente tabla:
105
Corriente asignada de empleo en % le
100
95
90
85
80
75
70
0
1000
2000
3000
4000
Nivel sobre altura de mar (en m)
5000
Ej: Un arrancador 3RW44 cuya placa indica 100HP
nominal podrá alimentar en Quito (2.800 m.s.n.m.)
a un motor cuya potencia máxima será 85HP.
Instalación y parametrización
Los siguientes parámetros pueden ser digitalmente
calibrados en el Sirius 3RW44 de Siemens: la
corriente nominal del motor, la clase de protección
de sobrecarga, los límites de corriente y torque de
arranque, ¡en español!
Subir
Bajar
Escape
Enter
3
Luego de realizar esta parametrización con el menú
de inicio rápido el operador puede realizar un ajuste
más exacto en la programación del equipo ajustando algunos de los siguientes parámetros (Según la
aplicación).
• Rampa de Par
- Par de arranque
- Par final
- Tiempo de Arranque
• Impulso de ruptura (impulso momentáneo de
voltaje que permite vencer altas inercias, por
ejemplo: molinos, trituradoras).
• Tipo de parada (suave, libre, para bomba)
Parámetros de Arranque
• Rampa de tensión e intensidad (corriente) límite de
arranque.
- Tensión de arranque
- Tiempo de arranque
- Valor de limitación de intensidad (corriente de
arranque).
A continuación adjuntamos valores sugeridos
para parámetros de arranque de las aplicaciones
más comunes que se pueden encontrar en una
industria.
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Consideraciones de arranque de
las fresadoras
Nota
Estas tablas proporcionan ejemplos sugeridos de
parametrización. Los valores finales dependerán
de la aplicación e instalación concreta y deben
ajustarse durante la puesta en marcha.
• Para que las correas de accionamiento no patinen ni se desgasten severamente, las fresadoras
presuponen un comportamiento de arranque
óptimo con regulación del par motor.
• Se debe reducir la corriente de arranque del
motor a fin de mantener lo más baja posible la
carga de la red.
• El motor se debe frenar con corriente continua
para reducir los largos tiempos de parada de la
máquina.
Bajo las consideraciones anteriores, usted podrá
hacer su pedido con la lista de precios oficial de
Siemens en Ecuador asesorado de cualquiera de
nuestros distribuidores autorizados, o tomando
contacto con el autor del presente artículo.
Ejemplo de aplicación
Solución ideal con el arrancador suave
SIRIUS 3RW44 de Siemens
Fresadora frenada por corriente
contínua
• Para satisfacer óptimamente los arranques
difíciles, el SIRIUS 3RW44 se programa con
regulación de par y función de frenado
dinámico por inyección de DC.
• Para que no patinen las correas se usa regulación del par con función de limitación del par
ajustada. En consecuencia, el cabezal de
fresado alcanza rápidamente la velocidad nominal, evitando que patinen las correas de transmisión.
• Una función de limitación de corriente impide
que la corriente de arranque del motor a supere
el máximo valor ajustado.
• El ajuste óptimo de la función de frenado por
corriente continua dinámica detiene en poco
tiempo el cabezal de fresado.
• La característica High Feature del arrancador
suave SIRIUS 3RW44 asume brillántemente la
protección del motor y previene las sobrecargas
del aparato.
Para mayor información en español incluyendo el manual del usuario, favor acceda a la
siguiente dirección de internet :
http://www.automation.siemens.com/cd/
is_starten/html_78/sanftstarter_3rw44.htm
Si requiere algún tipo de asistencia personalizada
para su aplicación, no dude en contactarse con
nuestra Línea de asistencia técnica gratuita:
1800-101555
En la fabricación de bloques de un motor vehicular,
los orificios necesarios en el bloque de aluminio del
motor se realizan mediante un cabezal de fresado.
Debido a la gran inercia del cabezal de fresado, al
desconectar el motor de 20HP, éste tarda mucho
hasta que se detiene por completo, lo que provoca
prolongados tiempos improductivos al cambiar de
herramienta y en durante la fase de preparación.
al e-mail [email protected]
Contacto:
Ing. Adrián Aranda.
Jefe de Producto
[email protected]
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