Arrancador Suave de Máquinas Eléctricas AEL-EMSS

Transcripción

1 Ingeniería y Equipamiento Didáctico Técnico Arrancador Suave de Máquinas Eléctricas AEL-EMSS INTRODUCCIÓN Las máquinas eléctricas son dispositivos capaces de transformar energía eléctrica en energía mecánica o viceversa. Entre estas máquinas destaca el motor trifásico de jaula de ardilla, muy utilizado en instalaciones industriales debido a su gran robustez, fiabilidad y bajo coste. Las corrientes que consumen los motores en su arranque son muy elevadas, siendo perjudicial para la máquina y las protecciones. Los arrancadores suaves persiguen reducir estas corrientes a valores cercanos a los nominales. ISO 9001: Gestión de Calidad (para Diseño, Fabricación, Comercialización y Servicio postventa) Certificado Unión Europea (seguridad total) 1 Certificados ISO y Esquema de Ecogestión y Ecoauditoría (gestión medioambiental) Worlddidac Quality Charter y Miembro de Worlddidac

2 DESCRIPCIÓN GENERAL El entrenador de Arrancador Suave de Máquinas Eléctricas, AEL-EMSS, ha sido desarrollado por Edibon para instruir a los estudiantes en la gestión de los arrancadores suaves más utilizados en máquinas eléctricas. Este entrenador se compone básicamente de tres tipos de arrancadores opcionales: arrancador suave electrónico (opción 1), el controlador de frecuencia (opción 2) y el arrancador estrella/ triángulo (opción 3). Los estudiantes aprenderán a configurar estos tres dispositivos y podrán comparar sus características y funcionalidad observando el comportamiento del motor de inducción con cada controlador. Descripción de los tipos de arrancadores suaves: Opción 1: mediante el arrancador suave electrónico avanzado, el usuario aprenderá a configurar los parámetros más importantes que permitirán reducir considerablemente las corrientes de arranque y parada del motor de inducción. Estos parámetros son, por ejemplo, la tensión de arranque, el tiempo de rampa de aceleración y el tiempo de rampa de deceleración. Opción 2: con el controlador de frecuencia avanzado, el usuario aprenderá a configurar innumerables parámetros para conseguir diferentes funcionalidades en el motor de inducción. Se pueden programar parámetros tales como el de límite de par, límite de frecuencia, rampas de aceleración y deceleración, voltaje de arranque y muchos otros parámetros explicados en el manual de usuario. Es muy importante comprender cómo trabaja un motor con un variador de frecuencia ya que es uno de los sistemas más utilizados en la industria para el control de motores de inducción para conseguir un control y un rendimiento máximos. Además, el usuario puede visualizar, programar las alarmas y relés para conseguir circuitos de control complejos. El controlador de frecuencia dispone de algunas señales digitales controladas con interruptores que pueden ser programadas para conseguir más de 100 funciones diferentes. Opción 3: con el arrancador manual estrella/triángulo, el usuario podrá tomar experiencia en este tipo de maniobras y cómo es la respuesta de la máquina de inducción. Este entrenador incluye un sistema avanzado de frenado con servomotor (freno) para el estudio de la respuesta del motor de inducción ante diferentes condiciones de carga. El servomotor incluye un controlador para realizar diferentes condiciones de frenado. Cuando el par de frenado se incrementa, también aumenta la potencia consumida por el motor de inducción, el factor de potencia cambia, etc. Para analizar el consumo de potencia del motor de inducción se incluye un módulo analizador que muestra los parámetros eléctricos más importantes en instalaciones industriales: voltajes, corrientes, frecuencias, factor de potencia, potencia activa, potencia reactiva, potencia aparente, etc. Opcionalmente, este entrenador puede ser suministrado con el software de máquinas eléctricas EM-SCADA, un Software de Adquisición de Datos desarrollado por Edibon que permite monitorizar todas las formas de onda de voltaje, corriente y par para el estudio en profundidad del comportamiento del motor de inducción trifásico con los diferentes arrancadores suaves ofrecidos en este entrenador. El AEL-EMSS requiere de los siguientes módulos básicos: N-ALI01. Fuente de Alimentación Industrial N-EALD. Equipo Analizador de Líneas con Adquisición de Datos. EMT7B/1K. Motor Trifásico Asíncrono de Jaula de Ardilla de 1kW. N-SERV1K. Módulo de Servomotor de 1kVA. Opciones para el estudio de tipos de arrancadores (pueden ser adquiridas de forma individual o conjunta): Opción 1: N-ARR16. Arrancador Suave Electrónico. Opción 2: N-VVCA. Controlador Avanzado de Velocidad del Motor de CA. Opción 3: N-ARR01. Arrancador Manual Estrella-Triángulo. N-TRANS03. Módulo Autotransformador Trifásico. Software de ensayos opcional: EM-SCADA. Software de Sistema de Control y Adquisición para Datos de Máquinas Eléctricas, con SCADA. Software de aprendizaje opcional: Edibon proporciona también el software opcional (AEL-EMSS/ICAI) para reforzar los conocimientos adquiridos en este campo. Este software se compone de: ECM-SOF. Software de gestión de aulas de EDIBON (Software del instructor). ESL-SOF. Software de formación de EDIBON (Software del alumno). La aplicación AEL-EMSS puede ser montada en rack (opción A) o en carril (opción B): Opción A: Esta aplicación necesita el siguiente rack: N-RACK-M (2 uniidades). Opcionalmente se puede suministrar el AEL-WBR, Banco eléctrico de trajo (Rack) para colocar el/los rack/s. Opción B: Esta aplicación se puede montar en carril. Opcionalmente se puede suministrar el AEL-WBC, Banco eléctrico de trabajo (carril), para montar los módulos. 2

3 ESPECIFICACIONES Módulos requeridos básicos: N-ALI01. Fuente de Alimentación Principal Industrial Tensión de Alimentación: 400 VCA, 3PH+N+G. Llave extraíble encendido/apagado. Conexiones de salida de tensión: Trifásico + Neutro: 400 VCA. Monofásico: 230 VCA. N-ALI01 Cable de alimentación trifásica IP44 3PN+E 32A 400V con enchufe. Magnetotérmico diferencial de 4 polos, 25A, 300mA CA 6KA. N-EALD. Equipo Analizador de Líneas con Adquisición de Datos Interruptor encendido/apagado. Tensión de alimentación: 400 VCA. Terminales de entrada: Conexión de entrada con punto de medición. Terminales de salida: Conexión de salida con el punto de medición. Salidas digitales: Tres salidas digitales empleadas para pulsos o alarmas, o para combinar las dos. N-EALD Puerto de comunicación RS-485. Fusibles: 3x10 A Display del Analizador de Red, donde se muestra: Potencia activa, reactiva y aparente. Energía activa, reactiva y aparente. Corrientes de línea y fase. Tensiones de línea y fase. Frecuencias. Factor de potencia. EMT7B/1K. Motor Trifásico Asíncrono de Jaula Potencia nominal: 1kW. Velocidad: 1405 rpm. Par nominal: 7,48 Nm. Rendimiento: 75,5 % (a 50% de plena carga). EMT7B/1K 77,8 % (a 75% de plena carga). 76,7 % (a 100% de plena carga). Factor de potencia: 0,8. Corriente nominal: 4,5 A (a 230 VCA). 2,7 A (a 380 VCA). 2,6 A (a 400 VCA). 3

4 Especificaciones N-SERV1K. Módulo de Servomotor de 1kVA Funcionamiento en cuatro cuadrantes estáticos o dinámicos. Señales de par y velocidad. Tensión de conexión: 400 V. Frecuencia: 50 Hz. N-SERV1K Salida de potencia máxima: 10 kva. Velocidad máxima: 4000 r.p.m. Par máximo: 30 Nm. Monitorización de temperatura. Opción 1: N-ARR16. Arrancador Electrónico Suave Tensión nominal: 400 VAC. Corriente nominal: 3,6 A. Potencia nominal: 1,5 kw. Índice de protección: IP20. N-ARR16 Trifásico. Potenciómetro de regulación de rampa de aceleración/deceleración. Potenciómetro de regulación de tensión de arranque. Opción 2: N-VVCA. Controlador de Velocidad de Motores AC avanzado Tensión de alimentación: 230 VCA Potencia nominal: 0,75 kw. Conexiones de tensión de salida PWM: Tres-Fases: 230 VCA N-VVCA Panel de control de entradas digitales: 5 entradas digitales configurables. Panel de control de entradas analógicas: 0-10V entrada analógica para control de velocidad. 4-20mA entrada analógica para control de velocidad. 10K, potenciómetro para el control de velocidad del motor de inducción. 2 salidas de relé para configuración de alarmas: 2 salidas NO/NC. 50 ma, 2 salidas de transistor para la configuración de alarmas. Display para el ajuste y visualización de los parámetros de la máquina. 4

5 Opción 3: N-ARR01. Arranque manual estrella-triángulo Tensión nominal: 400 VCA. Especificaciones Máxima corriente de contactos: 10A Conmutador Estrella-Triángulo de tres posiciones: 0: Circuito abierto. Y: Conexión en estrella. N-ARR01 Δ: Conexión en triángulo. N-TRANS03. Módulo Autotransformador Trifásico 400/230 VAC, 1KVA Autotransformador trifásico. Alimentación nominal de la tensión: 400 VCA (3PH). Salida de tensión nominal: 3 x 230 VCA (3PH + N). Potencia Nominal: 1 kva. N-TRANS03 Configuración libre (delta, estrella y zig-zag). Conmutador de arranque / parada para la conexión / desconexión instantánea del transformador de red. Fusibles: 3x5 A. Todos los cables necesarios para realizar los ejercicios de prácticas están incluidos. Cables y accesorios, para un funcionamiento normal. Manuales: Este equipo se suministra con los siguientes manuales: Servicios requeridos, Montaje e Instalación, Puesta en marcha, Seguridad, Mantenimiento y Manual de Prácticas. 5

6 EJERCICIOS Y POSIBILIDADES PRÁCTICAS Opción 1: 1.- Cableado del arrancador electrónico suave. 2.- Ajuste del parámetro de tensión de arranque. 3.- Medida de los parámetros eléctricos del motor de inducción con diferentes parámetros de tensión de arranque. 4.- Ajuste del parámetro de la rampa de aceleración. 5.- Medida de los parámetros eléctricos del motor de inducción con diferentes parámetros de rampas de aceleración. 6.- Ajuste del parámetro de la rampa de deceleración. 7.- Comparación del arranque mediante variador de frecuencia, arrancador electrónico suave y arranque estrella triángulo (dependiendo de las opciones adquiridas). 8.- Ensayo de frenado con el servomotor y el controlador. 9.- Arranque del motor de inducción con carga constante Arranque del motor de inducción con carga variable Visualización de las curvas Par VS Velocidad, Corriente VS Velocidad con el software opcional de máquinas eléctricas EM-SCADA (opcional). Opción 2: 12.- Cableado del controlador de frecuencia avanzado Programación básica del controlador de frecuencia avanzado Arranque suave del motor de inducción mediante el control manual de la velocidad Control suave de la inversión de giro del motor de inducción Programación del tiempo de aceleración Programación del tiempo de deceleración Ensayo de frenado con el servomotor y el controlador Arranque del motor de inducción con carga constante Arranque del motor de inducción con carga variable. SERVICIOS REQUERIDOS - Suministro eléctrico: trifásico, 380V./50 Hz. ó 208V./60 Hz., 20 kw Comparación del arranque mediante variador de frecuencia, arrancador electrónico suave y arranque estrella triángulo (dependiendo de las opciones adquiridas) Visualización de las curvas Par VS Velocidad, Corriente VS Velocidad con el software opcional de máquinas eléctricas EM-SCADA (opcional). Opción 3: 23.- Cableado del arrancador manual estrella/triángulo Arranque estrella/triángulo con el motor de inducción de jaula de ardilla Medida de los parámetros eléctricos del motor de jaula de ardilla durante el arranque estrella /triángulo Comparación del arranque mediante variador de frecuencia, arrancador electrónico suave y arranque estrella triángulo (dependiendo de las opciones adquiridas) Ensayo de frenado con el servomotor y el controlador Arranque del motor de inducción con carga constante Arranque del motor de inducción con carga variable Visualización de las curvas Par VS Velocidad, Corriente VS Velocidad con el software opcional de máquinas eléctricas EM-SCADA (opcional). Algunas posibilidades practicas con el EM-SCADA: 31.- Visualización de las curvas de par/corriente VS velocidad del motor de inducción con el arrancador electrónico suave Visualización de las curvas de par/corriente VS velocidad del motor de inducción con el variador de frecuencia Visualización de las curvas de par/corriente VS velocidad del motor de inducción con el arrancador manual estrella/ triángulo Comparación de las gráficas de los diferentes tipos de arranques. DIMENSIONES Y PESOS AEL-EMSS: -Dimensiones: 1380 x 840 x 2010 mm. aprox. -Peso: 85 Kg. aprox SOFTWARE OPCIONAL - EM-SCADA. Software de Sistema de Control y Adquisición para Datos de Máquinas Eléctricas, con SCADA. (Para más información consulte el catálogo. Haga clic en el siguiente link: 6

7 ALGUNOS RESULTADOS DE ENSAYOS CON EL EM-SCADA Evolución de la corriente en el arran que directo del motor trifásico de inducción. Evolución de la corriente reducida con arrancador suave. 7

8 Algunos resultados de ensayos con el EM-SCADA Evolución del par de arranque con el motor de inducción. Evolución del par reducido del motor de inducción con el arrancador suave. 8

9 Opcional AEL-EMSS/ICAI. Software de Enseñanza Asistida desde Computador de Modo Interactivo: No hay conexión física entre el equipo y el computador (PC), este completo paquete de software consta del Software del Instructor (Software de Gestión de Aulas de EDIBON -ECM- SOF) totalmente integrado con el Software del Alumno (Software de Formación de EDIBON -ESL-SOF). Ambos están interconectados para que el Profesor conozca, en todo momento, cual es el conocimiento teórico y práctico de los alumnos. Software del Instructor - ECM-SOF. Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor). ECM-SOF es la aplicación que permite al instructor registrar a los alumnos, administrar y asignar tareas para los grupos de trabajo, crear contenido propio para realizar ejercicios prácticos, elegir uno de los métodos de evaluación para comprobar los conocimientos del alumno y monitorizar la evolución relacionada con las tareas planificadas para alumnos individuales, grupos de trabajo, equipos, etc... de manera que el profesor puede saber en tiempo real el nivel de comprensión de cualquier alumno en el aula. Características innovadoras: Gestión de base de datos de usuarios. Administración y asignación de grupos de trabajo, tares y sesiones de formación. Creación e integración de ejercicios prácticos y recursos multimedia. Diseño a medida de métodos de evaluación. Creación y asignación de fórmulas y ecuaciones. ECM-SOF. Pantalla Principal del Software de Gestión de Aulas de EDIBON (Software del Instructor) Motor de resolución de sistemas de ecuaciones. Contenidos actualizables. Generación de informes, monitorización de la evolución del usuario y estadísticas. ECAL. Aplicación de Cálculos de EDIBON - Pantalla del Editor de Fórmulas ETTE. Aplicación de Test y Exámenes de EDIBON - Pantalla Principal con Preguntas de Resultado Numérico ERS. Aplicación de Resultados y Estadísticas de EDIBON - Histograma de Resultados del Alumno 9

10 Características innovadoras: Acceso y autorregistro del alumno. Comprobación de tareas existentes y monitorización. Opcional Software del Alumno - ESL-SOF. Software de Formación de EDIBON (Software del Alumno). ESL-SOF es la aplicación dirigida a los alumnos que les ayuda a comprender conceptos teóricos mediante ejercicios prácticos y pone a prueba su conocimiento y evolución mediante la realización de tests y cálculos, además de los recursos multimedia. EDIBON proporciona tareas planificadas por defecto y un grupo de trabajo abierto para que los alumnos comiencen a trabajar desde la primera sesión. Los informes y estadísticas disponibles permiten conocer su evolución en cualquier momento, así como las explicaciones de cada ejercicio para reforzar los conocimientos técnicos adquiridos en la teoría. Contenidos por defecto y tareas programadas disponibles para su uso desde la primera sesión. Realización de ejercicios prácticos siguiendo el manual facilitado por EDIBON. Métodos de evaluación para poner a prueba sus conocimientos y su evolución. ESL-SOF. Pantalla Principal del Software de Formación de EDIBON (Software del Alumno) Autocorrección de los tests. Realización de cálculos y gráficas. Motor de resolución de sistemas de ecuaciones. Informes imprimibles y seguimiento del progreso del usuario. Recursos multimedia auxiliares. Para más información ver el catálogo de ICAI. Pulsar en el siguiente link: /es/files/expansion/icai/catalog EPE. Pantalla Principal de la Aplicación de Prácticas de EDIBON ECAL. Pantalla Principal de la Aplicación de Cálculos de EDIBON * ERS. Aplicación de Resultados y Estadísticas de EDIBON - Explicación de una pregunta Especificaciones sujetas a cambio sin previo aviso, debido a la conveniencia de mejoras del producto. REPRESENTANTE: C/ Del Agua, 14. Polígono Industrial San José de Valderas LEGANÉS. (Madrid). ESPAÑA - SPAIN. Tel: Fax: edibon@edibon.com Web: Edición: ED01/17 Fecha: Mayo/