Ge Arranque Demo to Res

7/25/2019 Ge Arranque Demo to Res

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Imagination at work

Arranque de Motores

Presentación GeneralOctubre 2015

www.ge.softstarterhub.com



2 /GE /October 5, 2015

Como arrancar un motor asíncrono?

Tensión PlenaArranque de motor de Anillos RosantesArranque a tensión reducida

> Estrella-Delta ( Estrella-Triángulo)> Auto-Transformador> Resistencia primaria> Arrancador suave




Tensión Plena

Arrancador NemaCon

Contactor & Rele de sobrecarga




t

Un

Voltage de arranque =100%Un

Tensión Plena

RPM

In

IStart

Corriente de arranque =500%-800%

Mstart

RPM

M operationM

n

Mmax

Load

Par de arranque =150%-180%Par Máximo = 220%

Shock Mecánico




Arranque de Motor de Anillos Rosantes

En algúnos casos cuando se tiene la necesidad de una grancorriente de arranque y no se puede usar un motorconvencional de jaula de ardilla, se utiliza un motor con rotordevanado y anillos rosantes.

El motor es arrancado por el cambio de resistencias en el rotory como la velocidad se incrementa las resistencias songradualmente removidas, hasta que la velocidad base delmotor es alcanzada. Para posteriormente trabaja como si fueraun motor jaula, de ardilla.

La ventaja del Motor de Rotor devanado es que la corriente dearranque puede ser baja y ajustar al par maximo posible.



6 /GE /

October 5, 2015

Motor de Anillos Rosantes

Anillos Rosantes



7 /GE /

October 5, 2015

Arranque a tensión reducida

Cuando se utiliza el arranque a tensión reducida:> El par de arranque es reducido proporcionalmente al

cuadrado de la reduccion de voltaje.

> La Corriente de arranque se reduce en proporción directa alvoltaje

La reducción de voltage depende del método de arranque



8 /GE /

October 5, 2015

Arranque a Voltage reducida– Delta-Estrella



9 /GE /

October 5, 2015

Arranque a tensión reducida Estrella-Delta

Ventajas:

> Barato ( En potencias bajas)> Baja corriente de arranque, tipicamente 200%

Desventajas:> No tiene ajustes de arranque

> Posible alta conmutación de corriente y par> Control de lazo abierto> 6 cables a la alimentación del motor> Motor sin protección



10 /GE /

October 5, 2015

Arranque a tensión reducida– Autotransformador

% Full-Load Value

TransformerTap

Voltage &Current at

Motor

Supply LineCurrent

Motor OutputTorque

80% Tap 80% 64%* 64%

65% Tap 65% 42%* 42%

50% Tap 50% 25%* 25%



11 /GE /

October 5, 2015

Arranque a tension reducida Autotransformador

Ventajas:> Baja corriente de arranque

Desventajas:> Corriente magnetizante> Bromoso> Numero limitado de operaciones por hora> No tiene paro controlado> Complicado el cambio de parámetros de arranque

> Transientes por la conmutacion



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October 5, 2015

Arranque a Tension Reducida– ArrancadorSuave

3

L1

L2

L3

Vc

Vc

U start

Zero Crossing

t soft start

Phase Control



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October 5, 2015

Arranque a Tension Reducida – Arranque Suave

Algunas Ventajas:

> Por la tecnología de Estado Sólido baja en mantenimiento> Reduce corriente de arranque y golpe de ariete> Aceleración y desaceleración sin pasos> Arranque en lazo cerrado*

> Ajuste sencillo en todas las aplicaciones * > Caracteristicas Especiales: “ Control de Bombas”, ParoControlado, Velocidad Baja y reversa electronica, AjusteDual , Ahorro de Energía, Jog, etc. *

> Capacidad de Comunicación *

> Estadisticas de Operación *



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October 5, 2015

¿Son todos los arrancadores trifásicos similares?

Control de una faseEste equipo reduce el efecto del torque al arranque pero noreduce la corriente de arranque, debe usarse en conjuncióncon un arrancador de tensión plena

Control en dos fasesEste dispositivo elimina los transitorios del par y reduce lacorriente de arranque, la fase directa toma una mayorcorriente que las demás durante el arranque. No serecomienda para cargas severas

Control en tres fasesEste dispositivo controla las tres fases, proporcionando unoptimo control de arranque suave, puede usarse en cargasseveras



Categoría Empleo AC53b Operación Bypass(según IEC 60947-4-2)

• Valor de intensidad: Intensidad nominal “máxima” del motor a arrancar,dados los parámetros de funcionamiento especificados por el resto dedatos.

• Intensidad arranque: múltiplo de la intensidad nominal del motor que se

alcanzará durante el arranque.• Tiempo de arranque: el tiempo que tarda el motor en acelerar.

• Tiempo no conducción: no paso de corriente entre arranques.

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Valor de intensidad (A)

Intensidad de arranque (A)

Tiempo de arranque (segundos)

Tiempo no conducción (segundos)



Categoría Empleo AC53a Operación Continua(según IEC 60947-4-2)

• Valor de intensidad: Intensidad nominal “máxima” del motor a arrancar, dados losparámetros de funcionamiento especificados por el resto de datos.

• Intensidad arranque: múltiplo de la intensidad nominal del motor que se alcanzarádurante el arranque.

• Tiempo de arranque: el tiempo que tarda el motor en acelerar.

• Ciclo de trabajo en carga: porcentaje de cada ciclo operativo durante el cualestará actuando el arrancador estático.

• Arranques por hora: número de ciclos de funcionamiento por hora.

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Intensidad de arranque (A)

Tiempo de arranque (s)

Ciclo de trabajo con carga

Arranques por hora

Valor de intensidad (A)



Bypass Externo Bypass Interno

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Bypass integrado “Built-in”

• Al instalar Arrancadores Estáticos en el interior de un cuadro eléctricodebe tenerse en cuenta la disipación de calor generada durante lamarcha del motor. Esto puede requerir el uso de ventiladores derefrigeración o contactores de bypass – pero no con los arrancadoresestáticos ASTAT XL.

• EL Bypass integrado del ASTAT XL disipa muy poco calor durante elfuncionamiento y elimina el coste de ventiladores externos o la instalaciónde un contactor de Bypass.

18



Protección

• 12 protecciones configurables individualmente y temporizadas, con

almacenamiento de los 8 últimos disparos

• Respuesta seleccionable – Disparo, Advertencia & Registro, solo Registro.

•

Registro detallado de estado y de disparo.

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Protecciones de Sobrecarga

• Modelo térmico con dos componentes, bobinado del motor y chasis del

motor - sin necesidad de costosos relés de alta gama para la proteccióndel motor.

• Permite utilizar el motor en todo su potencial, sin temor a problemas desobrecarga.

•

Protección térmica hasta Clase 20

20



Modelo térmico

A tener en cuenta:

• Chasis del motor (alta capacidad térmica, afecta el comportamientotérmico a largo plazo)

• Bobinados del motor (baja capacidad térmica, afecta el comportamientotérmico a corto plazo)

• Corriente del motor

• Pérdidas (hierro y resistencia del devanado)

• Refrigeración (durante el funcionamiento y en paro)

21



Método de arranque

22

Tipo de Arranque Parámetrocontrolado

Efecto en el rendimiento de la aplicación

Rampa de tensión por tiempo Tensión Intensidad de arranque, par de arranque, aceleración

Intensidad constante Intensidad Par de arranque, aceleración

Control de par Par Intensidad de arranque, aceleración

Control adaptativo Aceleración Intensidad de arranque, par de arranque

• Los arrancadores estáticos ofrecen una gran variedad de métodos para

el control del arranque y el paro. Cada tipo de control utiliza unparámetro de control primario diferente.



Control adaptativo

• El control adaptativo permite la selección de diferentes perfiles de

aceleración y deceleración acordes con las necesidades de la aplicación.

23

velocidad

tiempo

Puntos:

Aceleración tempranaAceleración constanteAceleración tardía

Deceleración tempranaDeceleración constanteDeceleración tardía



Control adaptativo

Dos algoritmos

El control adaptativo está basado en

dos algoritmos, uno para medir las

características del motor y otro para

controlarlo.

Primer arranque

Durante el primer arranque, el

algoritmo mide las características del

motor a velocidad 0 y a velocidad

máxima .

24

Perfiles de arranque y de parada

El algoritmo de control define los

perfiles de arrancada y de parada

relacionados con la velocidad del

motor y el tiempo transcurrido.

Hasta 6 perfiles

ASTAT XL permite el control de tres

perfiles de aceleración y tres perfiles

de deceleración.



Control adaptativo

Comparación

Durante cada arranque y parada, el

control adaptativo compara la

velocidad estimada del motor con el

perfil seleccionado.

Ajuste

El arrancador estático ajusta la potencia

del motor para lograr el perfil

seleccionado (más potencia si la

velocidad estimada es demasiado baja, ymenos potencia si es demasiado

elevada).

25

Perfeccionando el modelo

El algoritmo perfecciona el modelocon los datos de cada arrancada y

cada parada.

Ajuste fino

El usuario puede ajustar conprecisión la ganancia del control

adaptativo para un rendimiento más

suave.



Método de arranque: Rampa de tensión(ASTAT XB )• La aplicación mas sencilla para control en 2 fases• La rampa de tensión del ASTAT aumenta desde la tensión inicial (1) a la

tensión total (3) durante el período de tiempo ajustado (2).

• La rampa de tensión de inicio (1) es la forma más sencilla de influir en laintensidad y el par.

26

Tensión inicialTiempo rampa de arranqueTensión máxima

1

2

3 T

e n s i ó n

Tiempo



Métodos de arranque: Corriente constante

• La intensidad constante es la forma tradicional de arranque, se incrementala intensidad desde 0 a el nivel ajustado y se mantiene la intensidad establea ese nivel hasta que el motor se acelera.

• La intensidad constante inicial es ideal para aplicaciones en las que la

corriente de arranque debe mantenerse por debajo de un nivel determinado.

27

Intensidad inicial (parámetro 2C)

Límite de corriente (parámetro 2B)Intensidad máxima

1

23



Métodos de arranque: Rampa de Corriente

• La rampa de corriente del ASTAT incrementa la corriente desde un valorinicial (1) hasta un límite máximo (3), durante el período de tiempoajustado (2).

• La rampa de corriente inicial puede ser utilizado en aplicaciones donde:

– La carga es diferente en cada arranque

– La carga varia con facilidad, pero el tiempo de arranque debe ser constante

– Suministro eléctrico limitado

28

4

Intensidad inicial (parámetro 2C)Tiempo rampa de arranque (par. 2D)Límite de corriente (parámetro 2B)Intensidad máxima

1

2

3



Métodos de arranque: Pulso Arranque Kickstart

• Kickstart proporciona un breve impulso adicional al comienzo de la

arrancada y puede ser utilizado conjuntamente con la rampa de corrienteo el arranque mediante corriente constante.

• Kickstart puede ser útil para ayudar a las cargas que requieren elevadopar inicial de arranque y que luego aceleran fácilmente (por ejemplo,cargas como prensas).

Nivel Kickstart (parámetro 2E)Tiempo Kickstart (parámetro 2F)Intensidad inicial (parámetro 2C)Tiempo rampa de arranque (parámetro 2D)

Límite de corriente (parámetro 2B)Intensidad nominal máxima

4

1

2

3

56



Métodos de Arranque: Control Adaptativo

• En el Control Adaptativo de arranque suave, el arrancador ASTAT XL ajusta

la corriente con el fin de arrancar el motor en un tiempo determinado ycon un perfil de aceleración seleccionado.

velocidad

tiempo

Aceleración temprana

Aceleración constanteAceleración tardía



Métodos de Arranque: Control Adaptativo

Ejemplos:

• Aceleracióntardía

• Aceleración

temprana

• Aceleración /deceleraciónconstante

31

Aceleracióntardía

En transportadoresde banda sin

correas detransmisión, odonde seencuentren filtros oacoplamientos deunión, o grandesventiladores con

correas detransmisión.

Aceleracióntemprana

En bombassumergibles donde

se necesitealcanzar lavelocidad mínimacon rapidez.

Aceleración /deceleraciónconstante

Donde se requiera

una respuestalineal sinnecesidad derealimentaciónmediante dinamotacométrica o

encoder.



Selección del Método de Arranque

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Control Método

Intensidad de arranque del motor Corriente constante/Rampa de corriente

Motor/aceleración en carga Control Adaptativo

• Seleccionar el tipo de arrancador estático que directamente controle los

parámetros de interés.



Método de Paro

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Método de Paro Efecto en el rendimiento de la aplicación

Inercia Disminución natural de la velocidad dependiente de la carga

Rampa de tensión Tiempo extendido de la marcha

Control AdaptativoTiempo extendido de la marcha de acuerdo con el perfil de desaceleraciónseleccionado

Freno Tiempo reducido de la marcha

• Los arrancadores estáticos se utilizan a menudo en aplicaciones de

bombeo para eliminar los efectos perjudiciales del golpe de ariete. ElControl Adaptativo es el método de paro más adecuado para este tipode aplicaciones.



Método de Paro: Parada TVR

•El tiempo de rampa de tensión reduce gradualmente la tensión a motordurante el tiempo ajustado. La carga puede continuar funcionandodespués de que la rampa de parada se haya completado.

• La rampa de parada de tensión puede ser utilizada para aplicacionesdonde el tiempo de parada necesita ser aumentado, o para evitar

transitorios en los suministros de grupos electrógenos.

34

Tiempo de parada1



Método de Paro: Control Adaptativo

• En el Control Adaptativo de paro suave, el ASTAT XL controla la corriente

con el fin de detener el motor en un tiempo determinado y con un perfil dedesaceleración seleccionado.

• El Control Adaptativo puede ser útil en la ampliación del tiempo de paradacon cargas de baja inercia.

velocidad

tiempo

Deceleración tardía

Deceleración constanteDeceleración temprana



Por qué Control Adaptativo?

• La aceleración gradual “libre” puede beneficiar a todas las aplicaciones de

motor, pero muchas situaciones necesitan un control más preciso sobre laaceleración y / o desaceleración.

Transportadores Ventiladores Bombas



Control Adaptativo para Bombas

• El Control Adaptativo es ideal para el paro de bombas. Permite hacer

coincidir el perfil de deceleración con las características hidráulicas delsistema que son únicas e individuales.

Llenado de deposito Largas conducciones, Sistema abierto

flujo elevadoDeceleración tardía Deceleración constante Deceleración temprana



Bombeo: Llenado de depósitos

Características de la aplicación

• Contrapresión elevada – un pequeñocambio en la velocidad puede hacerque el flujo rápidamente cambie desentido de directo a inverso.

Problema

• El cambio rápido en la dirección haceque el flujo se invierta.

• El cierre de golpe de las válvulas,

provoca ondas de choque.

38



Bombeo: Llenado de depósitos

Ventajas del ASTAT XL:

• Deceleración tardía- Un controlmuy lento de la deceleración delmotor en la transición de flujo / noflujo seguido por una rápida

deceleración.

39



Bombeo: Largas conducciones

Características de la aplicación

• Largas conducciones, flujo elevado

Problema

• Se crea una baja presión detrás de labomba cuando esta se detiene.

• El cierre de la válvula de retención y

las ondas de choque se producenhasta que se estabiliza la presión(golpe de ariete).

40



Bombeo: Largas conducciones


• Deceleración constante – desaceleración larga y uniformepermitiendo que la impulsión seproduzca de forma natural.

41



Bombeo: Sistema abierto


• Deceleración temprana – Deceleración rápida para que elagua deje de bombear lo antesposible, aunque la bomba continua

girando mientras se vacíe el aguade la tubería.

43



Control Adaptativo – Sumario

• Control de aceleración / deceleración - en gran parte no afectados porlas variaciones en la carga.

• Elecciones de los perfiles de arranque y de paro– el rendimiento sepuede adaptar a los requisitos de la carga.

• Ideal para la paro de la bomba – reconoce que no existe un perfil únicode desaceleración ideal para todas las situaciones.



ASTAT XL XLArrancador Estático

Ventajas / Aplicación



Modo Funcionamiento de Emergencia

• En algunos casos, el equipo debe funcionar a toda costa (por ejemplo,

sistemas de ventilación o bombeo en caso de incendio) sin tener encuenta el posible prejuicio del motor durante el arranque.

• El funcionamiento de Emergencia realiza el arranque desactivando todaslas protecciones, lo que permite que el motor funcione el mayor tiempoposible.

46



Parámetros dual, segundo motor

• Soporta dos juegos de datos delmotor, perfiles de aceleración /deceleración.

– Bombas de reserva

– Diferentes modos de arranque para

diferentes condiciones de carga– Freno

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PowerThrough

• El arrancador puede operar en el control de dos fases si un SCR está

dañado. Esto permite un funcionamiento continuo mientras se repara.

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Auto-Reset

• Selección de Auto-Reset , bajo unacondición de disparo.

• Permite un funcionamiento seguroininterrumpido de instalaciones sinoperarios.

• Selecciona entre 3 grupos decondiciones de Reset, Resetretardado y nº máximo de Reset.

49



Frenado DC

• Para cargas con inercias elevadas

• Aumentar la productividad de lasmáquinas tales como sierras de cinta ytrituradoras, reduciendo el tiemponecesario para reemplazar las bandasde sierra o cabezales de corte….

• Inyección de CC para ralentizar deforma efectiva el motor, control en lastres fases distribuyéndoseuniformemente el calor en el motor.

50



Jog

• Velocidad lenta de giro (aproximadamente 11%)

• El par máximo alrededor del 60% de la FLT del motor en directa y 45% FLTen inversa

• Ideal para máquinas que requieren alineamiento tales como mezcladoreso contenedores, descarga de la tolva … y para funciones de

mantenimiento

51

Jog DirectaJog InversaOperación normal

1

2

3



Salida 24 VCC

• Dispone de una fuente de alimentación auxiliar de 24Vcc, eliminando el

coste de una alimentación separada.

52



Visión general

Rango• ASTAT XB –

sin protección térmica de motor

• ASTAT XBm – con protección térmica de motor

– 11 Modelos• 18 ~ 200 A

• 7.5 ~ 110 kW / 10 ~ 150 CV

– Amplio rango de tensión

• 200 ~ 575 VAC

– Homologaciones

53



Control Vectorial Balanceado

•

Control monofásico con la simetría de la forma de onda de uncontrol trifásico.

54

Control vectorialbalanceado

Forma de ondainicial trifásica

Típica forma de onda monofásica



Control Vectorial Balanceado

•

Un algoritmo de control superior que minimiza el desequilibrio entre lasfases controladas y no controladas.

• El Control Vectorial Balanceado da:

– Mayor uniformidad en el par de aceleración del motor

– Corrientes de fase equilibradas de manera más uniforme

– Menor ruido y vibraciones

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Astat XL…………Visión General• Rango

– 23 ~ 1600 A

– 11 ~ 800 kW, 15 ~ 1100 CV

• 2 rangos de tensión

– 200 ~ 525 VAC

– 380 ~ 690 VAC

• Protecciones

– IP20 QLxxB0023D ~ QLxxB0105D

– IP00 QLxxB0145D ~ QLxxX1600D

• Homologaciones

56



Barra conductora adaptable

• El cableado de los arrancadores degran potencia puede ser costoso yrequerir un espacio significativo enel cuadro eléctrico.

• ASTAT XL 360 A reduce el coste decableado y el espacio en el cuadroeléctrico ya que permite la conexiónsuperior e inferior de las entradas yde las salidas.

57



Interfaz intuitiva

• Teclado fácil de usar (display gráfico &

registro de eventos)

• LCD gráfico con amplia pantalla demonitorización

• Texto en 4 líneas – Reporte de mensajes

•

Gráficos en tiempo real de la operación delmotor

• Menús – Estándar, Extendido & Configuraciónrápida

• 99 registros de eventos y memoria de los

últimos 8 disparos

58



Interfaz fácil de usar

• Interfaz con 8 idiomas seleccionables, función Configuración rápida yMenú Estándar intuitivo -ASTAT XL increíblemente sencillo de utilizar.

• El Menú Extendido ofrece funciones especializadas, fácil de configurar. El

ASTAT XL pasa de ser un simple arrancador a un sistema de gestión delmotor de gran alcance.

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Una interfaz que piensa como usted

60

Estado de los LEDs

Pantallas de medición

Diagnóstico de disparo

Registro de disparos

Registro de eventos

Botones locales decontrol

Botones de

navegación

Teclas de accesodirecto Registros defuncionamiento &herramientas de puestaen marcha

Texto completoDisplay



Configuración rápida

1. Permite seleccionar la aplicación

2. El ASTAT XL indica los parámetros típicos y sus valores

3. Revisar y ajustar según sea necesario

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Configuración rápida

Bomba, centrífuga

Bomba, sumergible

Ventilador, amortiguado

Ventilador, no amortiguado

Compresor, tornillo

Compresor, oscilante

Transportadores

Molino, rodillos

Molino, mordaza

Bomba centrífuga

Parámetros

Motor FLCModo de arranquePerfil de inicio adaptable

Tiempo rampa arranqueModo de paradaPerfil de parada adaptableTiempo de parada

Valores sugeridos

Depende del modeloControl AdaptativoAceleración rápida

10 segundosControl AdaptativoDeceleración lenta15 segundos



Pantalla de Monitorización

• El Panel ofrece una amplia gama de información sobre el funcionamiento

del ASTAT XL.

• La mitad superior de la pantalla muestra información en tiempo real delestado del arrancador, temperatura del motor y potencia del motor.

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• ASTAT XL ofrece una amplia monitorización de información para la mejora

del proceso y el mantenimiento. El reporte está disponible en el display ovía serie y mediante la salida analógica y las salidas por relés.

• Programable

63

Pantalla de Monitorización

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