1 - Siemens

SIRIUS Control y protección de
motor. IE3ready
Are you IE3ready?
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La puesta en vigor oficial de la nueva normativa IE3
para motores será en 2015!
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IEC 60034-30 y EU Regulation 640/2009 determina las
nuevas clase de eficiencia y los períodos de tiempo
Resumen de las clases de eficiencia y plazos
La clase de eficiencia de la norma IEC 60034-30
Efficiency class
§ Clases de eficiencia IE1 to IE4
§ La EU Regulation 640/2009 obliga al uso de mootores IE3
después de 2015/2017 por ley
IE4
Super Premium
Efficiency
USA (NEMA Premium)
IE3
Premium
Efficiency
=
EFF 1
IE2
High
Efficiency
=
EFF 2
IE1
Standard
Efficiency
past
EU Regulation 640/2009
1)
EU (IE3)
2)
EU (IE2)
NEMA Premium,
EISA 2007
ab 12-2010
NEMA Energy
Efficient, EPAct
bis 12-2010
EU (IE3)
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
ErP directive
today and future
§ Clases de eficiencia IE1 a IE4
Solo válido para motores...
•
... en operación contínua
•
... nuevas máquinas o instalaciones
•
... que sean objeto de la ley (LOT11)
Situación mundial
IE2
IE3 or NEMA
Premium
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1)
Performance range 7,5 – 375 kW: minimum IE3 oder IE2 with variable speed control
2)
Performance range: 0,75 – 375 kW: minimum IE3 oder IE2 with variable speed control
Ámbito de aplicación Normativas EU 640/2009 y 04/2014
Normativa (EG) 640/2009 - 04/2014:
Normativa EU
Introducción a la normativa Europea
• En 2011 motores IE2 estándar
• 01.01.2015 Motores IE3 desde 7,5 kW a 375 kW
• 01.01.2017 Motores IE3 from 0,75 kW to 375 kW
Excepción:
IE2 + convertidor de frecuencia
Aunque una Derivación a motor SIRIUS es una mejor
alternativa aplicaciones velocidad fija
Ámbito
Motores Jaula de Ardilla 50/60 Hz:
•
•
•
•
Hasta 1000 V
0,75 – 375 kW
2,4 o 6 polos
Funcionamiento contínuo
excepción:
• Motores cubiertos de líquido
• Motores totalmente integrados en un producto(e.g.
ventilador, reductor)
• Motores con freno
• Atmósferas explosivas
• Temperaturas de empleo superiores a 400ºC
Hasta 26 de Julio 2014 (640/2009)
Desde 27 de Julio 2014 (04/2014)
> 1000 m sobre nivel mar
> 4000 m sobre nival mar
Temperatura ambiente > 40 °C
Temperatura ambiente > 60 °C
Temperatura ambiente < -15°C ó < 0ºC(motor refrigerado por
agua)
Temperatura ambiente < -30°C ó < 0ºC(motor refrigerado
por agua)
Temperaturas del líquido refrigerante < 5°C o > 25 °C
Temperaturas del líquido refrigerante < 0ºC o > 32 ºC
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Como se interpreta la normativa…
Efectos de Lot11
Suposiciones de IE3/IE4
“Los motores IE2 solo se
pueden usar con
convertidores de frecuencia”
“En el futuro, solo se podrán
utilizar motores IE2 con
convertidores de frecuencia”
IE4 será obligatoria en breve
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Si,
desde 2015 motores IE2 mayores de 7,5KW;
desde 2017 motores IE2 mayores de 0,75KW;
No, por que la norma requiere la solución de
mayor eficienccia energética y esta no siempre es
con un convertidor de frecuencia (e.g. aplicaciones
de carga completa)
No, por que no existe una regulacion específica
para motores IE4 todavía
Siemens ofrece un amplio rango de motores IE3
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Diferencias motores IE3 vs. IE2 – 4 años de análisis
Comportamiento en el IE3 motor
Impacto en motores IE3
► Desciende la corriente nominal para la misma
potencia
► Ratio Ia/In se incrementa
► Corriente transitoria de conexión se incrementa
Retos
► Corriente transitoria de conexión no es publicada por
los fabricantes, habitualmente desconocida.
► El ratio Ia/In y la corriente transitoria de conexión
difieren en cada motor. Los datos varían de forma
considerable.
§ Durante los últimos 4 años, Siemens ha analizado
más de 5000 motores
§ Basado en nuestras propias medidas de motores
IE3 de diferentes fabricantes fue posible la
validación de la corriente transitoria de conexión
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Diferencias motores IE3 vs. IE2 – 4 años de análisis
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¿Cual es el mayor reto para SIRIUS?
Cambios con IE3
Impacto en SIRIUS
I. Transitorio de conexión
I. Arranque
I. Nominal
Menor intensidad nominal
Mayor intensidad durante
el arranque
Mayor transitorio en la
conexión (Inrush)
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Incidencia en las protecciones de sobrecarga y
cortocircuito
Se debe conseguir el poder de corte en la CON/DES
para una mayor intensidad de arranque
Se debe controlar que no haya disparos ni soldadura
de los contactos, debido al transitorio de intensidad
en la conexión(Inrush)
We are IE3ready!
Analsis
Hemos optimizado nuestros productos SIRIUS para
IE3 ready!
requerimientos que los nuevos motores „IE 3 Premium
Optimización
Trás varios años de analisis , conocemos todos los
efficiency „ exigen a los aparatos de control industrial
estos requerimientos, por ej. adaptación de la
respuesta del disparador del nuevo 3RV2 ,S2 ,
ampliación del rango de ajuste e incremento de la
capacidad de corte
We are IE3 ready!
Maniobra y protección fiable para todos los
motores IE1, IE2 e IE3
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ð
Guardamotores SIRIUS 3RV– protección de motor
hasta 100 A
Breve descripción de los guardamotores 3RV2
Guardamotor 3RV
§ Guardamotor / Combinación de arranque
§ Hasta 37 kW
Protección de cortocircuito
§ Desde 0.16 – 80 A
§ Tamaños S00, S0, S2
§ Clases de disparo
(CLASS 10, CLASS 20 para tamaño S2)
§ Bases de potencia para la tensión de 400 voltios
Breve descripción de los guardamotores 3RV1
§ Guardamotor / Combinación de arranque
§ Para motores desde 18.5 – 45 kW
§ De 28 – 100 A
§ Tamaño S3
§ Clases de disparo (CLASS 10, CLASS 20)
§ Infeed system for the main circuit
§ Bases de potencia para la tensión de 400 voltios
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Protección de motor
Con función de sobrecarga
Maniobra
Tomando medidas, los interruptores automáticos
son „IE3 ready“
Interruptores SIRIUS – Medidas para la instalación con Motores IE3
Desafíos
Medidas
1
MENOR Intensidad
nominal
2
MAYOR Intensidad de
arranque
MAYOR I.de conexión
(Inrush)
3RV2 S00 /S0
3
Nuevo o ampliado rango de
ajuste
Adaptación de los disparadores
§ Ampliar el limite inferior de la
tolerancia de disparo del disparador
de cortocircuito
Elevar el poder de corte
§ Aumentar el poder de corte para
los tamaños S00 - S2 para la
maniobra de las altas intensidades de
los motores IE 3
3RV2 S2
3RV2 S3
1 ü
2 ü
1 ü
2 ü
3 ü
3 ü
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Detalles
•Ampliar el rango de ajuste , hacia
abajo para cubrir también las bajas
corrientes con la misma potencia; se
ha optimizado el rango de ajuste para
los 3RV, S2, para el uso en los
motores IE 3
1 ü
2 ü
Ventajas del solape de rangos de intensidad pa la
utilización con motores IE3
SIRIUS 3RV– Instrucciones para su utilización con motores IE3
Recomendamos seleccionar el guardamotor para que el ajuste de la I nominal no
esté en la parte alta de la escala
Valor ajustado
Perdida de potencia
max
min
Ajuste = Disparador de sobrecarga
max
min
Cuanto mas alejado esté el ajuste del máximo, menos pérdias de potencia
hay
El ajuste del disparador de cortocircuito es fijo y es la intensidad máxima del
aparato ( valor máximo de la escala)
→ Cuanto mayor sea la distancia entre la intensidad ajustada y el valor
máximo de la escala, mayor es el límite de reacción del disparador de
cortocircuito
Intensidad nominal del motor
Interruptor A
Interruptor B
Si se encuentra la I nominal del motor cercano al valor máximo de
escala , recomendamos utilizar otro interruptor con el rango siguiente
para con ello elevar la distancia del límite de reacción del disparador de
cortocircuito.
Distancia al valor
límite de reacción
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Contactores SIRIUS 3RT Maniobra de motores hasta
250 kW
Breve descripción motores 3RT2
Contactores de
potencia 3RT
§ Motores desde 3kW a 37kW
§ Corrientes AC-3 0,16A a 80A
§ Tamaños S00, S0, S2
§ Amplia gama de accesorios, como:
- Módulos de cableado
- Comunicación con SIMATIC
Breve descripción motores 3RT2
• Motores desde 30kW a 250kW
§ Corrientes AC-3 65A a 500 A
§ Tamaños S3, S6, S10 y S12
§ Señalización de vida útil de contactos de
potencia
§ Contactores de Vacío 3RT12
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Arranques directos, inversores
y estrella-triángulo
Gracias a la optimizada capacidad de corte, los
contactores hasta 55kw están listos para IE3!
Contactores de potencia SIRIUS-medias para usar con motores IE3
Desafíos
Medidas
Aumenta la corriente
de arranque
Implementación
3RT2 Tam S2
1
Capacidad de corte optimizada
Aumenta la corriente
transitoria
Arrancadores directos e inversores
hasta 55kw(tamaños S00-S3)
S00
S0
S2
Arrancadores Estrella-Triángulo hasta
55Kw
S3
Criterio selección IE3 = Criterio selección IE2
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1 ü
3RT1 Tam S3
1 ü
Arrancadores suaves SIRIUS 3RW para motores
hasta 1200 kW
Arrancadores suaves
3RW
3RW30
§ Aplicaciones estándar
Arranque suave
§ Arranque suave
§ Para motores hasta 55 kW
Parada suave
(3RW4)
§ Desde 3 – 106 A
3RW40
§ Aplicaciones estándar
§ Arranque / parada suaves
§ Para motores hasta 250 kW
§ Desde 12,5 – 432 A
§ Protección térmica del motor
3RW44
§ Aplicaciones con altas prestaciones
§ Motores 15 – 710 kW (Conexión en linea )
§ Motores 22 – 1200 kW ( conexión Raíz de 3 )g)
§ Desde 29 – 1214 A
§ Protección térmica del motor
§ Comunicaciones Profinet, Profibus
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Protección del motor
(3RW4)
El rango de ajuste de limitación de corriente de los
arrancadores 3RW40 se ha optimizado
Arrancadores SIRIUS-medias para usar con motores IE3
Restos
Detalles
Medidas
§Se añade un valor adicional”max”
para el ajuste de la limitación de
corriente
Aumenta la corriente
de arranque
1
Ajuste de limitación de corriente
§Este nuevo valor se refiere a la
máxima corriente del arrancador
Nuevo:
Previamente:
Previamente:
Nuevo:
max.
Ie motor = 60 A
Ie motor = 60 A
Ie 3RW = 72 A
Ie 3RW = 72 A
Ilimit = 1…5 * Ie motor
Ilimit = 1…5 * Ie motor
Imax = 5 * Ie motor = 300 A
Imax = 5 * Ie 3RW = 360 A
3RW40
1 ü
Ie = Ie motor
Ie 3RW
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Contactor electrónico SIRIUS 3RM1, arranque directo
/ inversor hasta 3 kW
3RM1
Arranque directo / inversor
Con / sin funcionalidad de
seguridad
Hasta SIL 3/ PL e Cat. 4
Protección del motor
3RM1
§ Ancho : 22,5 mm
§ Arranque directo e inversor
§ Para motores hasta 3 kW
§ Desconexión segura (SIL 3 / PLe Cat. 4)
§ Protección del motor (CLASS 10 A)
§ 3 Variantes hasta 7 A (0,1–0,5 A; 0,4–2 A; 1,6–7 A)
§ Sistema de alimentación
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Contactor electrónico SIRIUS 3RM , la
intensidad de arranque, es una magnitud muy
relevante para su dimensionamiento
Cambios en IE3
Menor intensidad nominal
Impacto en los 3RM1
Ninguna incidencia , amplio rango de ajuste
Mayor intensidad durante
el arranque
Se debe conseguir el poder de corte en la CON /
DES, para la nueva intensidad de arranque
Mayor transitorio en la
conexión ( Inrush )
Ninguna incidencia– el arranque se realiza a traves
de semiconductores
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Guardamotores, Contactores y Arrancadores –
nuestros equipos están preparados para IE3
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