y Corrección del Factor de Potencia

Transcripción

1 Oferta Motores Automação Arranque Energia Tintas Motor y Corrección del Factor de Potencia

2 Ing. Eduardo Marques Martins Jefe de Controls WEG Colombia S.A.S Calle 46A # Bogotá. DC Low-Voltage Power Factor Correction Fundamentals

3 Motores Automação Energia Tintas Oferta Arranque Motor

4 Arrancadores Definición: El arrancador es una combinación de componentes eléctricos que: Arrancan y aceleran el motor hasta su velocidad nominal Garantiza la continuidad de la operación Desenergiza la fuente de alimentación del motor Proteje el motor contra sobrecargas

5 Principales Tipos de Arranque Motor Aplicaciones con frecuencia de régimen 60Hz Potencias desde 0,06 kw hasta 55 kw Arranque Directo Estrella-Triángulo Arrancador- Suave Contactor + Relé de sobrecarga Guardamotor + Contactor Guardamotor Magnético + Contactor + Relé de sobrecarga Guardamotor + Contactores Guardamotor Magnético + Contactor + Relé de sobrecarga Seccionador + Fusibles ar + Contactor + Arrancador suave I>>> I>>> I>>> I>>>

6 Arrancadores Arrancador directo: características Ideal para todos los tipos de carga que poseen alto par resistente Rápida aceleración del motor Dimensiones reducidas Simplicidad en la instalación Bajo costo de mantenimiento Aplicación más utilizada Grados de Protección IP52 o IP65 Posibles restricciones Restricciones impuestas por las empresas de energía Caída de tensión de la red en el momento de arranque Mayores esfuerzos mecánicos

7 Soluciones Arrancadores en Arranque Tensión Arrancadores Reducida en Tensión Reducida: Tipos: Estrella-Triángulo Estrella-triángulo Arranque Estrella serie Suave paralelo Compensadora Soft-starter Características Comunes: Disminuye el el par par de de arranque del del motor motor Disminuye Disminuye la la corriente corriente de de arranque partida a través da de reducción la reducción de de la tensión la tensión Protección Protección del del motor motor eléctrico eléctrico

8 Arrancadores Tensión Reducida: Estrella-Triángulo: Ideal para todos tipos de carga que necesitan bajo par de arranque Corriente de Arranque reducida a 1/3 en relación al Arranque Directo

9 Arrancadores Arrancadores Tensión Reducida: en Tensión Reducida: Arranque Suave: ideal para cargas que necesitan aceleración y desaceleración suave Cpd = Par de arranque directo Cssw = Par de arranque suave Ccarga = Par resistivo de la carga Ip = Corriente de arranque directo Issw = Corriente de arranque suave

10 Arrancadores ESTRELLA TRIÁNGULO Aplicación : Arranque de cargas que parten en vacío o con Par Resistente bajo, ej.: tornos, fresas, compresores con válvula de alivio, etc. Disminución de daños en la red Bajo Costo de Instalación para pequeñas y medianas potencias Menor costo de mantenimiento ARRANQUE SUAVE Aplicación: Arranque de cargas con par variable, ej.: ventiladores, cintas, transportadores, máquinas con grande momento de inercia, etc. Disminución de daños en la red Aceleración y desaceleración suave de la carga evitando los choques mecánicos Alto costo de instalación para pequeñas y medianas potencias Mayor costo de mantenimiento

11 Selección de Contactores Categoría de utilización Corriente Nominal Contactos auxiliares Tensión de la bobina Código SAP

12 Contactores - Funcionamiento Tensión de Bobina L1 L2 L3 K1 Contacto auxiliar Terminales de potencia (Entrada cables) Diagrama de potencia

13 220V Contactores - Funcionamiento Tensión de Bobina L1 L2 L3 K1 Contacto auxiliar Terminales de potencia (Entrada cables) Diagrama de potencia

14 Selección del Contactor Categoría de utilización I motor AC-1 Categoría de utilización Cerrar I/I e Apertura I c /I e AC I motor t (s) AC-3 AC AC I = corriente de cierre I motor t p t (s) I e = corriente nonimal de operación I c = corriente de apertura t p = tiempo de arranque AC-4 t p t (s)

15 Contactores: Visión General CWC07 22 A CWB: 9 38 A CWM: A CWM: A

16 Relés de Sobrecarga 1 3 A AUTO 5 4 H HAND 2 A RESET Automático AUTO RESET automático + TEST contactos HAND RESET Manual + TEST contactos H RESET manual 1 Cables de conexión en el contactor 2 Terminal de salida para motor 3 Dial de ajuste de corriente 4 Contactos auxiliares 1NA+1NC 5 Botón multifunción t p

17 Relés de Sobrecarga Señal de comando de arranque Click X

18 Ajuste corriente térmica - Optima Realizar lectura de la corriente (amperímetro) Protección de sobrecarga Protección por perdida de fase

19 Ajuste corriente térmica - Máxima Datos de placa del motor In y FS Protección sobrecarga Para FS=1,0 - Iaj = In Para FS>1,0 Iaj = In * FS * 0,95 Ejemplo: FS=1,25 y In=10A Iaj = In * FS * 0,95 Iaj = In * 1,19 Iaj = 11,9 A

20 Selección de Relés de Sobrecarga Corriente de ajuste Clase de disparo Montaje directa con Contactor Código SAP

21 Selección de Relés de Sobrecarga Clases de disparo Corriente de ensayo 1,05 Ir 1,2 Ir 1,5 Ir 7,2 Ir Clase de Disparo Tiempo de disparo / estado del relé frío caliente caliente frío 10A > 2h < 2h < 2 min 2s tp 10s 10 > 2h < 2h < 4 min 4s tp 10s 20 > 2h < 2h < 8 min 6s tp 20s 30 > 2h < 2h < 12 min 9s tp 30s Disparo No Sí Sí Sí

22 Selección de Relés de Sobrecarga Ejercicio Seleccione un relé de sobrecarga para un motor WEG trifásico, W22 IE3, IV polos, FS = 1.00, 100hp, 400V/60Hz, T a < 4s, Aplicación: Bombeo. FS = 1.00 T a = 4s I setting = (In motor x FS) I setting = (130 x 1.00) I setting = 130A I l /I n = 7.6 T lr hot = 26s

23 Selección de Relés de Sobrecarga Ejercicio Clase de disparo minima T a < 4s I l /I n = 7.6 I setting = 130A Estado frío I starting = 7.6 x 130 I starting = 988A Class 10 Minima clase de disparo 10 Ta I l /I n

24 Selección de Relés de Sobrecarga Ejercicio Clase de disparo - Máxima T lr hot = 26s I l /I n = 7.6 I setting = 130A I starting = 7.6 x 130 I starting = 988A T lr hot Estado caliente Clase 45 Clase de disparo Máxima 45 I l /I n

25 Selección de Relés de Sobrecarga Ejercicio Seleccione un relé de sobrecarga para un motor WEG trifásico, W22 IE3, IV polos, FS = 1.00, 100hp, 400V/50Hz, T a < 4s, Aplicación: Bombeo. I setting = 130A Clase de disparo 10 hasta 45

26 Selección de Relés de Sobrecarga I setting = 130A RW317-1D3-U150 ( A) Clase disparo 10 Cód:

27 Selección de Relés de Sobrecarga I setting = 130A RWM420E-3-A4U250 (50 250A) Clase disparo 10, 20 ó 30 Cód:

28 Relés de Sobrecarga Electrónicos Amplio rango de ajuste Vigilante de tensión incorporado Clase de disparo ajustable 10, 20 ó 30

29 Relés de Sobrecarga CONEXIÓN DIRECTA CON CONTACTOR CONEXIÓN CON CONTACTOR CON BARRAS O CABLES CWC07-16 CWB9-38 CWM32-80 CWM CWM CWM400 CWM A 9 105A A A RW17 RW27-2D RW67 RW117 RW317 RW A hasta40a hasta 80A hasta 112A hasta 420A hasta 840A

30 Selección de Arrancadores Directos - DLW

31 Selección de Arrancadores Directos - DLW Uso General Accesorios Uso con Motobombas Uso con Compresores

32 Selección Guardamotor Corriente de ajuste Poder de corte Icu

33 Selección Guardamotor Ejemplo: Seleccione los guardamotores: Corriente nominal motor = 34 A MPW40-3-U040 MPW_ _ A Cód: Corriente nominal motor = 13 A MPW18-3-U016 MPW_ _ A Cód: MPW40-3-U A Cód:

34 Selección Guardamotor Cómo seleccionar el poder de corte - Icu? Cálculo de la Corriente de cortocircuito estimada (I k) en la salida del Transformador Corriente de cortocircuito (cálculo sencillo) Pt = 2 MVA = kva U e = 0,44 kv Z = 5%

35 Selección Guardamotor Cómo seleccionar el poder de corte - Icu? 2 MVA / 440 V Ins = A Ik = 53 ka Icu > 53 ka Ik = 43 ka Ik = 38 ka Icu > 38 ka In = 8A

36 Selección Guardamotor Corriente de ajuste = 8 A Poder de corte > 38 ka (440V) Referencia: MPW40-3-U010 (6,3 10A) Poder de corte - Icu = 25 ka (440V)?

37 Selección Guardamotor Ik = 38 ka 440V Guardamotor MPW40-3-U010 Icu=25 440V Limitador de corriente CLT32 Guardamotor + Limitador Icu= V

38 Accesórios Guardamotores

39 Aplicación Guardamotor en motores monofásicos Cómo debo hacer la conexión de un motor monofásico utilizando Guardamotor trifásico? L1 L2

40 Guardamotores - MPW MPW18 MPW40 MPW65 MPW A A 0,1 40 A 0,1 18 A

41 REGLAS DE SELECCIÓN

42 Fusibles Ultra Rápidos Fabricados conforme norma IEC en las corrientes de 20 hasta A Clase ar, tipo NH: protección contra cortocircuito en semiconductores / equipamientos electrónicos hasta 690 V ca Protección Garantizada de Variadores y Arrancadores Suaves Tabla de selección de Fusibles para todos los Variadores y Arrancadores Suaves

43 Arrancadores Suaves Tensión de alimentación 220 a 690 V Corriente nominal de salida 10 a A Bypass incorporado Control de torque SoftPLC Elevado régimen de arranque Cargas pesadas

44 Selección Fusibles Ultra Rapidos

45 Corrección Motores Automação Energia Tintas del Factor de Potencia

46 Corrección del Factor de Potencia FACTOR de POTENCIA FACTOR de EFICIENCIA ENERGÉTICA Potencia que realiza trabajo FP kw k V A c o s Potencia total entregada

47 Corrección del Factor de Potencia S1 Qcap2 φ1 φ2 S2 Qind1 Qind2 + P

48 Corrección del Factor de Potencia + V Forma de onda de la tensión I Forma de onda de la corriente

49 Selección de condensadores para motores Ejemplo Calcular el condensador para corrigir el factor de potencia del Motor de 150kW - 4 Pólos / 440Vca / Carga de 100% para factor de potencia deseado de 0,95. Norma Tensión nominal Polos Potencia Rendimiento (%) Factor de Potencia kw 50% 75% 100% 50% 75% 100% Corriente nominal IEC 440V A Q CA P MO TO R (kva r) (% carga).p(k W ).F %

50 Selección de condensadores para motores Cálculo del factor F Factor actual= 0,86 Factor deseado= 0,95 0,264 Tabela catálogo Mod.911 WA

51 Selección de condensadores para motores Ejemplo Motor 150kW - 4 Pólos / 440Vca / Carga de 100% = 95,5 F= 0,264 Q CA P MO TO R (kva r) (% carga).p(k W ).F % Q cap motor kvar = 41,5 kvar en 440V

52 Selección de condensadores para motores Q cap motor kvar = 41,5 kvar (440V) Solución: 1 Condensador código referencia UCWT50V53 U28 (42kvar 440V)

53 Selección de condensadores para motores Liberación de capacidad del sistema eléctrico kw kvar S1 = 225kVA Motor WEG, W22 IE3, 150kW, 440V P.F. = 0,86 S = 182,6kVA 81% Capacidad del sistema Motor + Capacitor* P.F. = 0,95 S2 = 165,3kVA 73% Capacidad del sistema

54 Corrección del Factor de Potencia Beneficios de la Corrección del Factor de Potencia Liberación de potencia (kva) del transformador para el sistema Reducción de las perdidas I 2 R en los Transformadores y en los equipamientos de distribuciones Mejora de los niveles de tensión Mejora de la eficiencia energética Reducción en las facturas de electricidad Reducción en las emisiones de Carbono

55 Posición de Instalación de los Condensadores Transformador sobrecargado Circuito 1 sobrecargado Recargo por Bajo factor de potencia Circuito 2 sobrecargado Motor con consumo de energía reactiva

56 Posición de Instalación de los Condensadores Transformador sin sobrecarga Circuito 1 sobrecargado Sin recargo por Bajo factor de potencia Circuito 2 sobrecargado Motor con consumo de energía reactiva

57 Posición de Instalación de los Condensadores Transformador sin sobrecarga Circuito 1 sin sobrecarga Sin recargo por Bajo factor de potencia Circuito 2 sobrecargado Motor con consumo de energía reactiva

58 Posición de Instalación de los Condensadores Transformador sin sobrecarga Circuito 1 sin sobrecarga Sin recargo por Bajo factor de potencia Circuito 2 sin sobrecarga Motor con consumo de energía reactiva 58

59 Controlador Automático del Factor de Potencia - PFW Medida monofásica o trifásica Salida de 6 y 12 pasos para el control de los contactores (maniobra de condensadores) Corrección del factor de potencia del transformador en vacío Parametrización individual de cada paso

60 Controlador Automático del Factor de Potencia - PFW Control del factor de potencia a través de las maniobras de condensadores en 06 pasos Controle del factor de potencia a través de la maniobra de condensadores en 12 pasos

61 Corrección del Factor de Potencia con información de la factura de energía o con historial de medidores

62 Tecnología en Condensadores Resistor de descarga incorporado Dieléctrico seco Autorregenerativo Filme de polipropileno metalizado Dispositivo de seguridad contra sobrepresión Fusible mecánico Corriente/alimentación del Condensador interrumpida Visión interna del UCWT