Selección práctica y puesta en marcha rápida de Arrancadores Suaves Sirius 3RW44 de Siemens.

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Ana Caballero Araya
hace 6 años
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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

1 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 Velocidad motor n Protecciones integradas para el motor y el arrancador. L1 L2 L3 PE nom Q1 F3 n nom Q11 M1 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 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.

2 Aplicaciones 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: Cintas transportadoras Ventiladores Compresores Bombas Mezcladoras Sierras de disco/de cinta Molinos Beneficios/Ventajas: Ventajas competitivas: 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). Consideraciones para el dimensionamiento: 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). 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. 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. 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. 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. 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. debe superar una categoría a la potencia del 2

motor, es decir seleccionar el arrancador para una potencia inmediata superior a la potencia del motor. Clase 30: Arranque extra pesado, hasta 60 segundos con una corriente de arranque del 350% x In.

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.

3 motor, es decir seleccionar el arrancador para una potencia inmediata superior a la potencia del motor. Clase 30: Arranque extra pesado, hasta 60 segundos con una corriente de arranque del 350% x In. Por ejemplo: ventiladores grandes, molinos y trituradores. 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 m.s.n.m. (metros sobrel el nivel del mar), según la siguiente tabla: Advertencia! Nunca conectar capacitores entre el arrancador suave y el motor ya que estos pueden dañar al arrancador suave. 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: Corriente asignada de empleo en % le Nivel sobre altura de mar (en m) 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

Parámetros de Arranque Rampa de tensión e intensidad (corriente) límite de arranque.

Rampa de Par - Par de arranque - Par final - Tiempo de Arranque Impulso de ruptura (impulso momentáneo de voltaje que permite

4 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). 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). 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) A continuación adjuntamos valores sugeridos para parámetros de arranque de las aplicaciones más comunes que se pueden encontrar en una industria. 4

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.

5 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. 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 Fresadora frenada por corriente contínua Consideraciones de arranque de las fresadoras 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. Solución ideal con el arrancador suave SIRIUS 3RW44 de Siemens 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 : is_starten/html_78/sanftstarter_3rw44.htm 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. Si requiere algún tipo de asistencia personalizada para su aplicación, no dude en contactarse con nuestra Línea de asistencia técnica gratuita: al hotline.andina.col@siemens.com Contacto: Ing. Adrián Aranda. Jefe de Producto adrian.aranda@siemens.com 5

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