Curso de Arrancadores Suaves

105
Altistart Arranque y protección electrónica de motores de corriente alterna Manual de Curso Centro de Formación Técnica Schneider Electric Argentina *Obtenga más con el especialista mundial en Distribución Eléctrica y Automatización Industrial.

description

Curso de Arrancadores Suaves

Transcript of Curso de Arrancadores Suaves

Page 1: Curso de Arrancadores Suaves

AltistartArranque y protección electrónica de motoresde corriente alterna

Manual de CursoCentro de Formación TécnicaSchneider Electric Argentina

*Obt

enga

más

con

el e

spec

ialis

ta m

undi

al e

n D

istr

ibuc

ión

Elé

ctri

ca y

Aut

omat

izac

ión

Indu

stri

al.

Page 2: Curso de Arrancadores Suaves
Page 3: Curso de Arrancadores Suaves

1ALTISTART

CFTINDICE

Capítulo 1Protección electrónica de motores y de línea

1. Protección térmica de motores 11.1 Consecuencias debido al incremento en la temperatura de lasmáquinas 11.2 Fallas por subtensión 21.3 Fallas por asimetría 31.4 Fallas por inversión de fases 31.5 Fallas por sobretensión 31.6 Fallas por subcorriente 41.7 Fallas por sobrecorriente 51.8 Protección por sobretemperatura 51.9 Las protecciones multifunción 6

Capítulo 2Arranque y frenado progresivo

2. Métodos de arranque para motores de corriente alterna 112.1 Principio de funcionamiento de motores de C.A. 112.2 Consecuencias de una variación de tensión o de frecuencia deun motor asíncrono 112.3 Arranque de los motores de jaula trifásicos 122.4 Arranque directo 132.5 Arranque de los motores de arrollamientos partidos "part-winding" 142.6 Arranque estrella-triángulo 152.7 Arranque estatórico por resistencias 162.8 Arranque por auto-transformador 172.9 Arranque de los motores de anillos 182.10 Características resumidas de los distintos métodos de arranque 202.11 Arranque y parada con componentes de estado sólido para rotoresde baja potencia 21

Capítulo 3Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

3.1 Arrancador progresivo (SOFT STARTER) 233.2 Arranque directo de la red 263.3 Arranque progresivo con el ALTISTART / RAMPA de aceleración 283.4 Arranque progresivo con el ALTISTART / RAMPA de tensión 293.5 Limitaciones de corriente al arranque 293.6 Limitaciones de corriente indirecta mediante rampa de tensión 303.8 Arranque en la rampa de tensión y limitación de corriente 313.9 Impulso de despegue (Boost) 323.10 Reglajes para el arranque 333.11 Frenado progresivo (Soft Stop) 333.12 Parada progresiva con rampa de desceleración 353.13 Parada frenada 363.14 Realización de la parada frenada 373.15 Principio general del ALTISTART 383.16 Sinóptico de control general 393.17 Funcionamiento del escalonador mando en "α" 393.18 Funcionamiento del ALTISTART mando en "γ" 413.19 Formas de ondas 423.20 Armónicos de tensión 433.21 Protección térmica 443.22 Protección térmica y disparo 443.23 Memoria térmica 453.25 Protección contra los cortes de fases y cortocircuitos de los tiristores 47

Page 4: Curso de Arrancadores Suaves

2 ALTISTART

CFTINDICE

Capítulo 4ALTISTART 46

. La gama ALTISTART 46 49

. Tecnología 51

. Tecnología: características elécricas 52

. Desempeño: el control del par 53

. Performancias: sinóptico accionamiento en par 54

. Desempeño: Características 55

. Desempeño: Características velocidad-corriente 56

. Aplicaciones 57

. Aplicación: Par = k N2 58

. Aplicación: Par constante 60

. Aplicaciones especiales 61

. Frenado impulsional 64

. Sincronización 65

. Protecciones internas del arrancador 67

. Protección motor 68

. Protección de la mecánica 69

. Altistart 46 de base - Configuración, ajustes de fábrica 70

. Aditivo A1 71

. Configuración y ajustes - Aditivo A1 74

. Aditivo A1 82

. Configuración y ajustes 83

. Códigos de fallos 85

. Bornero 89

. Aditivo C1 de comunicación 91

. Aditivo C1 de comunicación: Estructura de los datos 92

. Aditivo C1 de comunicación: Valores a la puesta en tensión 93

. Aditivo C1 de comunicación: Gestión local / línea 94

. Aditivo C1 de comunicación - Funcionalidades complementariasaccesibles en línea 95. Aditivo C1 de comunicación - Diagnóstico visual complementariode los códigos de fallos 97. Compatibilidad electromagnética 99. Dominios de aplicación 102

Page 5: Curso de Arrancadores Suaves

CFT

1ALTISTART

Estas gráficas constituyen una buena ayuda para valorar el comportamiento térmico de materiales y sistemas. De allí se obtieneque para una vida útil de 7 años (alrededor de 61.000 horas), las temperaturas de clase darían:

Clase A : 105 ºCClase B : 125 ºCClase H : 220 ºC

Para cada aislante existe una determinada variación en la temperatura, que aumenta (o disminuye) la vida útil al doble (o lamitad). Esta variación de temperatura es para:

Clase A : 8 ºCClase B : 8 ~ 10 ºCClase H : 12 ºC

La vieja ley empírica, cada vez más en desuso, decía que la vida de un aislamiento orgánico se reducía a la mitad por cada 10 ºCde aumento de temperatura. Esto refleja bastante bien lo anteriormente explicado.

Capítulo 1

PROTECCION ELECTRONICA DE MOTORES Y DE LINEA

1. Protección Térmica de motores

1.1. Consecuencias debido al incremento en la temperatura de las máquinas

Uno de los puntos más importantes que se presentan en la aplicación práctica de los motores eléctricos y, en general, de otrosequipos eléctricos es : ¿ Cuál es la potencia máxima que se puede obtener ?Naturalmente la respuesta depende de muchos factores. En las máquinas en general viene fijada por el tiempo de servicio que seles atribuye. Es condición indispensable que la vida de la máquina no resulte indebidamente mermada a causa desobrecalentamientos. Por consiguiente, el aumento de la temperatura debido a las pérdidas es decisivo para fijar la potencianominal.La vida que se puede esperar de una máquina está íntimamente relacionada con la temperatura de servicio, debido a que ladegradación del aislamiento es función de ambos factores : Temperatura y Tiempo.Esta degradación es causada principalmente por un fenómeno químico de oxidación lenta que endurece los aislamientosvolviéndolos frágiles y quebradizos en detrimento de su duración mecánica y de su rigidez dieléctrica. En general, la degradación,así como la vida de un dieléctrico siguen una ley exponencial :

Vida = A . e -(B/ t )

siendo A y B constantes y T la temperatura absoluta (fig. 1).

Fig. 1

Page 6: Curso de Arrancadores Suaves

CFT

2 ALTISTART

La valoración de los materiales aislantes se basa en una serie de ensayos de envejecimiento acelerado. Según sea el tipo deequipo eléctrico, varían mucho las condiciones de servicio y la vida que se espera de él.Por ejemplo, la vida pretendida puede ser de unos pocos minutos en aplicaciones militares y en misiles, de 500 a 1000 horas enalgunas aplicaciones electrónicas y aeronáuticas, y de 10 a 30 años en equipos industriales, por lo que los métodos de ensayoserán distintos según el tipo de equipo a que se deban referir.Las pruebas de envejecimiento acelerado se llevan a cabo generalmente sobre modelos preparados a tal efecto. Sin embargo, noson fácilmente aplicables a todos los casos, especialmente cuando se trata del aislamiento de grandes máquinas. En estaspruebas de vida se pretende simular las condiciones de servicio reales y, en general, los ensayos constan de las siguientes etapas:

1. - Choque térmico, resultante de elevar la temperatura hasta la del ensayo.2 .- Mantenimiento a dicha temperatura.3. - Choque térmico, resultante de enfriar hasta la temperatura ambiente o por debajo de ella.4. - Vibraciones y esfuerzos mecánicos análogos a los que existirían en la aplicación real.5. - Exposición a la humedad.6. - Ensayos dieléctricos para determinar las condiciones del aislamiento.

Se ensaya un número de muestras suficientemente grande, para poder analizar los resultados mediante técnicas estadísticas.Estos resultados permiten clasificar los materiales aislantes en distintas clases de acuerdo con la temperatura.La clase B, una de las más utilizadas, comprende la mica, la fibra de vidrio, el amianto y otros materiales análogos junto con lassustancias aglutinantes adecuadas.

1.2. Fallas por subtensión

¿Qué entendemos por subtensión ?

Respuesta : Todas las veces que aplicamos a una máquina una tensión menor a la especificada (por debajo del límite inferior ala tolerancia).Por ejemplo, en una red de 380V, cuando el fabricante del equipo ha especificado que éste puede funcionar con una tensión dehasta 15%, todas las veces que tengamos 323 ó menos, la máquina estará recibiendo tensiones menores que las de diseño.En motores eléctricos de rotor de jaula, alimentados directamente desde la red, esto se verá rápidamente como un considerableaumento en la corriente absobida por la red. Esto se debe a que el motor tiende a mantener la velocidad en su eje :

Pe = T . wPe : Potencia en el ejeT : Par resistentew : Velocidad angular mecánica

Lo que implica que la potencia Pe se mantendrá constante.Como para nuestro motor, P = Pe / µ y P = 3 .U.I.cosø, para que P no cambie, una baja en U, se compensará con una suba enI.En la mayoría de los casos en los que el motor se proteje mediante una protección térmica standard ó un guardamotor, el motorestará correctamente protegido. Sin embargo es importante destacar que si la subtensión está presente desde el momento dearrancar el motor, puede ocurrir que el par disponible en el eje no alcance para arrancar la máquina dado que el par de arranquees proporcional al cuadrado de la tensión (Tarr = k.U²). Por lo tanto, una caída del 15% en la tensión, implica una caída del 28%en el par disponible.Los relés que detectan las caídas de tensión (relés de subtensión) incluyen por lo general dos ajustes adicionales:

1. Temporización : para evitar dar señales erróneas en caso de transitorios de corta duración en la red de alimentación.2. Histéresis : en general, regulable entre un 5 y 30% para lograr acciones definidas entre los puntos de conexión y desconexión.

Por ejemplo, si deseamos que debajo de 323V una máquina deje de funcionar, pero que con 350V puede volver a arrancar,hemos definido una histéresis del ( 350 - 323 ) / 323 * 100 = 8,4%.La función de medida de subtensión se utiliza también en otras aplicaciones, tales como :

. Monitoreo de redes (inicio del automatismo de transferencia automática de grupo)

. Monitoreo de UPS

. Monitoreo de carga de baterías

Protección electrónica de motores y de línea

Page 7: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y protección electrónica de motores de corriente alterna

CFT

3ALTISTART

1.3 Fallas por asimetría

Anteriormente nos referimos al caso en que las tensiones de una red trifásica se modifica, pero todas en la misma proporción.Desafortunadamente, las fallas no son siempre simétricas y por lo general nos puede faltar parcial o totalmente una fase.La causa más común por la falta de una fase es la quemadura de un fusible de alimentación.Esta falla va desapareciendo, en la medida que se comienzan a utilizar cada vez más disyuntores, los que aseguran una aperturatripolar.En un motor de jaula de ardilla, que está funcionando normalmente, cuando de repente le quitamos la alimentación en una fasenos encontramos con que :

. Si el motor está en vacío, la corriente en las otras fases puede bajar.

. Si el motor está con carga, las corrientes en las otras fases aumenta notablemente y un relé de protección térmica lo sacarárápidamente de servicio, ya sea por sobrecorriente como por la actuación del sistema diferencial (como en los relés térmicosLR2D, LR2K, y LR9F).

Pero además, si colocamos un voltímetro entre el borne sin alimentación del motor y cualquiera de las otras dos fases, veremosque la tensión medida es suficientemente alta (en una red de 380V puede ser del orden de 350 a 360V dependiendo del motor).De aquí se desprende claramente que no podríamos utilizar un relé de subtensión para detectar esta falla.La función de medida de asimetría ( o desbalance de tensiones ), que generalmente puede ajustarse entre un 5 y un 15% nospermite detectar fácilmente este tipo de fallas.A los efectos de no detectar transitorios ( debido a la conexión de cargas monofásicas, etc. ) que no resisten importancia, seincorpora también una temporización, de tal modo que la asimetría deba perdurar unos segundos para ser considerada.Las fallas por asimetría suelen ser mucho mas riesgosas para las máquinas que, por ejemplo, las subtensiones, dado que éstasúltimas se detectan más fácilmente.Una asimetría en la tensión de alimentación del 1% genera en un motor un aumento de temperatura de 10 ºC, con la consiguientereducción a la mitad de su vida útil ( visto anteriormente ).Dado que en una planta las caída de tensión pueden variar de un sector a otro, éste aspecto merece una atención particular.Hoy en dia, incluso los sistemas de monitoreo de potencia incorporan niveles de alarma en función del grado de asimetría en lared.

1.4. Fallas por inversión de fases

Este tipo de falla, que implica la inversión en el sentido de giro del motor, implica muy serios riesgos para las personas y lasinstalaciones.En estos casos, el automatismo deberá impedir la puesta en marcha de las máquinas. Las máquinas especialmente involucradasson :

. Ascensores

. Transporte

. Bombas

. Sistemas de izado

. Máquinas herramientas

Como en presencia de una falla de este tipo, por lo general, ningún equipo se enciende, los relés que incorporan esta función laseñalizan con una o dos indicaciones luminosas en su frente, para que el personal de mantenimiento detecte rápidamente la falla.

1.5. Fallas por sobretensión

Es claro que una sobretensión tal que perfora las aislaciones deja rápidamente fuera de servicio a nuestros equipos. Los efectosque produce un incremento en la tensión de alimentación entre un 20 a 30% por sobre los valores normales, no suelen ser taninmediatos. ( No tratamos aquí a los circuitos de iluminación. Sabemos que un incremento de la tensión en un 10% disminuyea la mitad la vida útil de una lámpara incandescente ).Recordemos que en un circuito con hierro ( motores, transformadores, bobinas, etc.), la vieja fórmula :

U = 4,44 . N . B . S . f

Page 8: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y protección electrónica de motores de corriente alterna

CFT

4 ALTISTART

Aquí vemos que un incremento en la tensión, implica un incremento en la inducción en el hierro.La mayoría de los circuitos con hierro se diseñan para aprovecharlos bien, vale decir, que se trabaja cerca de la saturación.En todo circuito con hierro la curva que seguiremos será la siguiente:

Fig. 2

En este caso, el aumento en la tensión, provoca un incremento en la corriente. Si nuestros equipos están bien protegidos contrasobrecorrientes ( Motores con relés térmicos, bobinas y transformadores con disyuntores del tipo y calibre adecuados), por logeneral no sufrirán daños.Debemos aclarar que, a veces esta protección es insuficiente, puesto que en los circuitos con hierro, aparecen otras fuentes decalor, no detectables por la corriente, que se suman al proceso :Calor por sobretensión = Calor por sobrecorriente ( en el cobre ) + Calor por corrientes parásitas ( en el hierro ) + Calor porhistéresis ( en el hierro ).La potencia de pérdidas por corrientes parásitas tiene la siguiente proporción con la tensión de alimentación :

Pp = Kp . U²

Y la potencia de pérdidas por histéresis guarda la siguiente proporción con la tensión :Ph = Kh . Uª

donde a varía entre 1,5 y 2,5 ( y a los fines de simplificar el análisis )Ph = Kh . U²

Vale decir que un incremento de un 30% en la tensión, nos incrementa. Un 50 a 80% el calor generado en el cobre ( dependiendo de la saturación ).. Un 70% el calor generado por corrientes parásitas en el hierro.. Un 70% el calor generado por histéresis en el hierro.

Todos estos efectos son acumulativos, y dado que sólo se refleja en la corriente el primero de ellos, concluimos que se hacenecesario proteger por sobretensiones con una medición directa.Así, podemos hacer el análisis para los capacitores de corrección del factor de potencia, etc., donde llegaremos también a laconclusión de la importancia de no sobrepasar los límites de tensión admisibles a los efectos de obtener la vida útil normal de losequipos.

1.6. Fallas por subcorriente

Detectar que una corriente esté por debajo de determinado umbral, nos permite controlar :1. Rotura de accionamientos, correas de mando, etc. (fig. 3).

Page 9: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y protección electrónica de motores de corriente alterna

CFT

5ALTISTART

Fig. 3

2. Excitación en máquinas de corriente contínua.3. Funcionamiento en vacío de bombas. ( Esta falla, debido por ejemplo a la pérdida del cebado ó el cierre de una válvula,

produce la quemadura de las empaquetadoras y costosísimas intervenciones de mantenimiento y tiempo improductivos ).

1.7 Fallas por sobrecorriente

Las protecciones por sobrecorriente mediante un umbral, están asociadas en ambos casos a fallas mecánicas ( atascamientosrepentinos, rotura de útiles de corte en máquinas herramientas, norias atascadas, etc. ). No nos relevan de una proteccióntérmica por sobrecarga para los motores. Permiten disminuir el uso de fusibles mecánicos, que requieren cierto período detiempo para su reposición y ajuste.

1.8. Protección por sobretemperatura

El enemigo número uno de nuestros equipos eléctricos es la temperatura.Protecciones mediante relés térmicos, guardamotores, ... siguen una curva de calentamiento similar a la de la máquina a proteger,pero no miden su temperatura.Su utilización es correcta en la mayoría de los aplicaciones en servicio AC3.Cuando una máquina trabaja en regímenes de servicio intermitente, los fabricantes de motores recomiendan asociar una mediciónde la temperatura del motor mediante sondas.Lo mismo ocurre cuando el motor funciona en un ambiente polucionado, en donde existe el riesgo de obstruir la ventilación.Así, la aplicación de sondas se da :

1. En motores que funcionan en sitios con temperaturas elevadas.2. En máquinas herramientas con ciclos de funcionamiento intensivo.3. Sistemas de izado.

¿ Por qué se usan sondas PTC ?

Las sondas PTC (coeficiente de temperatura positivo ), han ganado una gran aceptación pues son de volúmen muy reducido ypueden instalarse muy fácilmente en el arrollamiento del motor durante su fabricación. Se proveen para diferentes temperaturasen función de la clase del aislante utilizado ( 90 ºC a 170 ºC , en escalones de 10 ºC ).La elección de las sondas PTC a incorporar en el bobinado dependen de la clase de aislación, de la estructura del motor, del sitiomás adecuado. Esta elección es normalmente hecha por los constructores de los motores que poseen los datos necesarios.La característica distintiva de las sondas PTC es la elevada pendiente de su curva en el entorno de la temperatura de la clase, loque permite detectar rápidamente pequeñas variaciones de temperatura en el entorno del punto nominal (fig. 5).Existen también, otras formas constructivas de las sondas. Por ejemplo, las que se utilizan cuando no se las puede incorporar alos bobinados y se denominan del tipo " de superficie " y tienen un rango de temperaturas menor ( 60 ºC a 100 ºC ).Las sondas térmicas PTC no nos sirven para proteger un motor con rotor bloqueado, ni evitan el uso de un relé térmico óguardamotor, puesto que no protegen la línea de alimentación al motor.

Page 10: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y protección electrónica de motores de corriente alterna

CFT

6 ALTISTART

Los relés de protección por sondas PTC (como por ejemplo el LT3) detectan además integridad del circuito de medición y elcortocircuito de las mismas (fig. 4).Existen modelos de relés que memorizan la falla, aún en caso de interrupción en la alimentación, con rearme manual automático( como un relé térmico), y equipos con función test.

Esquema de conexionado eléctrico para el LT3 - SP :

Fig. 4

Curva típica de una sonda PTC

1.9. Las protecciones multifunción

Cuando analizamos los centros de control de motores del tipo " inteligente ", encontramos relés de protección de motores quereúnen una gran variedad de protecciones :

1. Sobrecarga (cobre )2. Sobrecarga ( hierro )3. Desequilibrio de fases4. Marcha en vacío

Fig. 5

Page 11: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y protección electrónica de motores de corriente alterna

CFT

7ALTISTART

5. Arranque prolongado6. Ausencia de fase/s7. Falla a tierra8. Limitación de cupla9. Sentido de rotación10. Temperatura por sondas PTC

Estos relés incluyen funciones de autovigilancia, autotest, botón test y verificación del estado de las sondas PTC.Protecciones multifunción como el LT6, permiten comunicarse en protocolo Modbus ó Unitelway, con solo cambiar de posiciónun dip-switch.Este relé admite la entrada en corriente proveniente de TI estándard.Existen además, una variante, un módulo para corrientes entre 5 y 25 A que puede utilizarse directamente en un CCM evitandoel uso de transformadores de corriente.Las entradas digitales ( mutitensión ), permiten comandar los motores por tres salidas digitales ( a relé ) :

. Vías A, B y parada.

. Arranque directo o línea.

. Estrella - Triángulo.

. Dos sentidos de giro.

. Dos velocidades.

El pilotaje de las tres salidas se efectúa por :. La comunicación serie ( si la entrada local / línea está en posición línea ). Dos entradas A y B ( si la entrada local / línea está en posición local )

Control de estados :Tres entradas (C,D,E) permiten cablear su estado y leerlo por la comunicación serie. Estos estados pueden reportar :

. Posición de interruptor.

. Estado del contactor de comando del motor.La configuración se realiza mediante un software en entorno Windows (fig. 6).El soft se puede configurar en Modbus ó Unitelway y permite acceder a todos los parámetros de configuración del LT6 enpantallas Windows (fig. 7).Si bien la configuración puede realizarse desde el PLC maestro, en entorno Windows, se puede visualizar sin interrumpir laaplicación :

. Estado de las entradas.

. Estado de las salidas.

. Estado de funcionamiento del relé y del motor.

. Las funciones de protección activas.

. Los tipos de comando del motor.y realizar la activación y configuración de todas las protecciones y comandos.

Fig. 6

Page 12: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y protección electrónica de motores de corriente alterna

CFT

8 ALTISTART

Entradas/Salidas del LT6

Fig. 7

Fig. 8

Page 13: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y protección electrónica de motores de corriente alterna

CFT

9ALTISTART

Cara frontal del LT6

Frente del relé

Reglaje.Corriente Ir :

. Dos conmutadores ( Código Gray ) permiten al usuario reglar el producto al valor de la corriente del motor a proteger,desde un 20% al 109% del calibre elegido ( 1 A, 5 A, 25 A).. El conmutador de " Reglaje Fuerte " permite regular entre un 20 a un 100 % en pasos de 10 % del calibre.. El conmutador " Reglaje Fino " permite un reglaje del 0 al 9 % del calibre en pasos de 1 %.. La suma de los valores de ajuste de los dos conmutadores indica el valor de corriente nominal del motor a proteger.

Clase de disparo :. Un conmutador (código Gray ) permite al usuario seleccionar la clase de funcionamiento del relé. La regulación es de clase5 a clase 30, en pasos de 5.

El display de 7 segmentos indica :0 En funcionamiento1 Alarma2 Térmico3 P.T.C.4 Falta de fase5 Falla a tierra6 Subcorriente7 Sobretorque8 Arranque prolongado9 Inversión de fasesA Botón de testb Falla UnitelwayC Falla Jbus / Modbusd Falla de paridadEFLnP Watch DogS Falla entrada de mediciónU Sondas PTC en cortocircuito

Fig. 9

Page 14: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y protección electrónica de motores de corriente alterna

CFT

10 ALTISTART

Page 15: Curso de Arrancadores Suaves

CFT

11ALTISTART

2.1 Principio de funcionamiento de motores de C.A.

El principio de funcionamiento de los motores asíncronos está basado en la producción de un campo magnético giratorio.Consideremos un imán permanente NS y un disco de cobre que puedan girar alrededor de un eje XY.Cuando el imán, movido por un artificio cualquiera, gira, el campo magnético producido gira igualmente y barre el disco.Este es recorrido ahora por corrientes inducidas debidas a la rotación del campo magnético creado por el imán.Estas corrientes reaccionan sobre el campo dando un par motor suficiente para vencer el par resistente debido a los rozamientosy provocar la rotación del disco.El sentido de rotación, indicado por la ley de Lenz, tiende a oponerse a la variación del campo magnético que a dado origen alas corrientes.El disco es pues movido en el sentido del campo giratorio a una velocidad ligeramente inferior a la de éste (deslizamiento).Si el disco girase a la velocidad del campo (velocidad de sincronismo), no habría corrientes inducidas y el par ejercido seríanulo.La velocidad del disco (o rotor)es inferior a la del campo giratorio y por eso este tipo de motor se llama «asíncrono».En los motores asíncronos trifásicos, el campo giratorio es producido por tres bobinados fijos, geométricamente decalados a120° y recorridos por corrientes alternas con el mismo desfase eléctrico. La composición de los tres campos alternos producidosforman un campo giratorio de amplitud constante.

Caso del motor de Jaula

Las barras metálicas que constituyen la jaula de ardilla están cortadas por el campo giratorio producido por el estator, lo queorigina corrientes inducidas intensas.Estas reaccionan sobre el campo giratorio dando un par motor que provoca la rotación de la jaula.

Caso del motor de anillos

Los devanados del motor están acoplados mediante anillos y escobillas sobre una batería de tres resistencias regulables, montadasen estrella.Cortados por el campo giratorio, los conductores que forman los devanados rotóricos producen corrientes inducidas querecorren la batería de resistencias.Estas corrientes están casi en fase con las fuerzas electro-motrices que los producen, el par de arranque es muy elevado y elrotor es desplazado en el sentido del campo giratorio.

2.2 Consecuencias de una variación de tensión o de frecuencia de un motorasíncrono

a) Aumento o disminución de tensión

VelocidadLa velocidad de sincronismo no se modifica con la variación de tensión.En un motor en carga un aumento de la tensión conlleva una disminución del deslizamiento y como consecuencia la velocidaddel motor. Este fenómeno es limitado por la saturación de la máquina. Por el contrario si la tensión de alimentación decrece, elmotor gira más despacio.

ParEl par es proporcional al cuadrado de la tensión, aumenta cuando la tensión es más elevada. Inversamente, disminuyeconsiderablemente cuando la tensión es más débil. Si el motor ha sido calculado demasiado justo, puede no arrancar, o pararsecon el riesgo de deteriorarse en caso de caída de tensión persistente.

Capítulo 2

ARRANQUE Y FRENADO PROGRESIVO

2. Métodos de arranque para motores de corriente alterna.

Page 16: Curso de Arrancadores Suaves

CFT

12 ALTISTART

Intensidad de arranqueVaria proporcionalmente a la tensión de alimentación. Si ésta es muy elevada, la intensidad absorbida al instante del arranqueaumenta. Por el contrario, si la tensión disminuye, la intensidad de arranque disminuye. La intensidad en régimen permanentevaría de forma análoga.

b) Aumento o disminución de frecuencia

VelocidadEn un motor asíncrono, como hemos visto anteriormente, la velocidad de sincronismo es proporcional a la frecuencia.Esta propiedad es frecuentemente utilizada para hacer funcionar a grandes velocidades los motores especialmente concebidospara una alimentación por ejemplo de 400 Hz (aparato de laboratorio quirúrgicos, etc...)Es posible igualmente obtener una velocidad variable regulada por la frecuencia, por ejemplo de 6 a 50 Hz (cintas transportadoras,aparatos de elevación, etc...)

ParA tensión constante el par es inversamente proporcional al cuadrado de la frecuencia. Si ésta aumenta el par desarrollado por elmotor disminuye considerablemente. A la inversa, si la frecuencia decrece, el par crece.

Intensidad de arranqueA tensión constante, la intensidad de arranque varía en sentido inverso a la frecuencia. De esta forma aumenta si la frecuenciadisminuye e inversamente.En régimen permanente la intensidad es la misma. Estas variaciones de par y de corrientes son generalmente molestas. En lapráctica, para evitarlas, se aconseja variar la tensión de alimentación proporcionalmente a la frecuencia.

2.3 Arranque de los motores de jaula trifásicos

En la puesta en tensión de un motor, éste absorbe una gran intensidad de la red y puede, sobre todo si la sección de la línea dealimentación es insuficiente, provocar una caída de tensión susceptible de afectar el funcionamiento de los receptores. A vecesesta caída de tensión es tal que es perceptible sobre los aparatos de alumbrado.Para remediar estos inconvenientes, algunos sectores prohiben por encima de una cierta potencia, la utilización de motores deinducción con arranque «directo». Otros imponen en función de la potencia de los motores la relación entre la intensidad dearranque y la intensidad nominal.El motor de jaula es el único que puede ser acoplado directamente a la red con un aparellaje sencillo.Sólo los extremos de los devanados del estator tienen salida sobre la placa de bornas. Las características del motor han sidodeterminadas de una vez para siempre por el constructor, los diversos procedimientos de arranque permiten hacer variarúnicamente la tensión en las bornas del estator. En este tipo de motor la reducción de la punta de intensidad está acompañadade una fuerte reducción del par.

Arranque y frenado progresivo

Page 17: Curso de Arrancadores Suaves

CFT

13ALTISTART

Fig. 10: Arranque directo.

Es un sistema de arranque obtenido en un sólo tiempo; el estator del motor se acopla directamente a la red. El motor arrancacon sus características naturales con una fuerte punta de intensidad. Este procedimiento es ideal si es tolerable la punta decorriente y si el par inicial de arranque del motor (fijado por el tiempo de construcción de su rotor y cerca de 1,5 Cn) es elconveniente para la puesta en marhca de la máquina.La punta de intensidad en la puesta en tensión es muy elevada, del orden de 4 a 8 veces la intensidad nominal. El par durante elarranque es siempre superior al par nominal, sobre todo para los motores modernos de jaulas complejas.Es máximo cuando el motor alcanza el 80 % de su velocidad; en este momento, la punta de intensidad está considerablementeamortiguada.Este dispositivo permite arrancar las máquinas incluso en plena carga, si la red admite la punta de corriente en el momento delarranque. Es pues indicado para las máquinas de pequeña y mediana potencia.Sin embargo, el par en el momento de la tensión es cerca de 1,5 Cn, este procedimiento no está recomendado si el arranque debehacerse lenta y progresivamente ( determinados montacarga, cintas transportadoras, etc.)Si es necesario, para un motor de jaula reducir la punta de intensidad en la puesta en tensión o el par inicial de arranque, espreciso recurrir a un dispositivo que permite alimentar a lo largo del primer tiempo el estator del motor con tensión reducida.Para una velocidad dada, la corriente en un devanado del motor se reduce proporcionalmente a la tensión y el parproporcionalmente al cuadrado de la tensión.

2.4 Arranque directo

Arranque y frenado progresivo

Page 18: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y frenado progresivo

14 ALTISTART

CFT

2.5 Arranque de los motores de arrollamientos partidos “part-winding”

Este tipo de motores lleva un arrollamiento estatórico desdoblado en dos arrollamientos paralelos con seis o doce bornas desalida.Es equivalente a dos «semi-motores», de igual potencia.Al acoplar el primer arrollamiento a la red de alimentación, el «semi-motor» arranca en directo con toda la tensión de la red,esto hace que la corriente de arranque y el par sea la mitad. Este último es algo superior al par que obtendría un motor de jaulade la misma potencia arrancándolo en estrella-triángulo.al finalizar el arranque, se conecta el segundo enrrollamiento a la red. En este momento la punta de intensidad es débil y de cortaduración, puesto que el motor no ha sido separado de la red de alimentación y hay un débil deslizamiento.

Fig. 11: Arranque directo.

Page 19: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y frenado progresivo

15ALTISTART

CFT

Fig. 12: Arranque de los motores de arrollamientos partidos.

Este arranque sólo puede ser aplicado a los motores donde los dos extremos de los tres devanados del estator tengan salidasobre la placa de bornas y donde el acoplamiento en triángulo corresponda a la tensión de la red (ejemplo: para red 380 V, espreciso un motor 380 V D/660 V l).Este procedimiento consiste en arrancar el motor conectando sus devanados en estrella. Estos se encuentran entonces alimentadoscon una tensión igual a la tensión de la red dividida por √3 o sea a un 58 % de la tensión nominal.El par se reduce con relación al cuadrado de la tensión de alimentación y es igual al tercio del par proporcionado por un motorde arranque directo.La corriente en la línea de alimentación se reduce en la misma proporción.La intensidad en cada devanado decrece únicamente en relación al 0.58, pero este valor no tiene por que considerarlo elutilizador.Los típicos valores iniciales son para la corriente 2 ln y para el par 0.5 Cn.El arranque estrella-triángulo es el indicado para aquellas máquinas con arranque en vacío o que tengan un par resistentepequeño.En el segundo tiempo, se suprime el acoplamiento en estrella y se acoplan los devanados en triángulos.Cada devanado entonces está alimentado con la tensión de la red; el motor recupera sus características naturales.El par motor es pequeño durante todo el acoplamiento «estrella» y al velocidad estabilizada al final de este tiempo, puede sermuy baja si el par resistente es elevado (por ejemplo: caso de una máquina centrífuga). Aparecen entonces puntas importantesde corrientes y de par al pasar de estrella a triángulo. Estas consideraciones pueden conducir a renunciar el arrancador estrella-triángulo para máquinas de características «centrífugas», sobre todo mas allá de una determinada potencia (por ejemplo: 55KW).Por otra parte es preciso señalar que la corriente que atraviesa los devanados del rotor es discontinua; es interrumpida en elmomento de la apertura del contactor «triángulo» (con plena tensión de la red).Siendo las características de estos devanados muy inductivas, el paso del acoplamiento en triángulo se acompaña de puntas decorrientes transitorias muy importantes. A partir de una cierta potencia es aconsejable, bien renunciar al acoplamiento estrella-triángulo o bien utilizar una variante que permita limitar los fenómenos transitorios.Entre estas variantes:

. Estrella-triángulo con temporización en el paso estrella-triánguloNecesita una máquina con par resistente muy pequeño y con inercia suficiente para evitar una bajada de velocidad notabledurante la temporización (en general 1 ó 2 segundos).

. Arranque en tres tiempos: estrella-triángulo + resistencia triánguloEl corte subsiste, pero una resistencia se intercala en la serie con los devanados acoplados en triángulos, aproximadamentedurante 3 segundos.

. Arranque «estrella-triángulo sin corte»

2.6 Arranque estrella-triángulo

Page 20: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y frenado progresivo

16 ALTISTART

CFT

La resistencia destinada a encontrarse temporalmente en serie con el acoplamiento triángulo es conectada inmediatamente antesde la apertura del contactor estrella, con el fin de evitar toda interrupción del circuito.El estudio detallado de estas variantes se sale fuera del propósito de esta presentación.

2.7 Arranque estatórico por resistencias

La alimentación a tensión reducida del motor, durante el primer tiempo se obtiene poniendo en serie con cada fase del estatoruna resistencia que es cortocircuitada luego en un solo tiempo.Los acoplamientos eléctricos de los devanados respecto a la red no se modifican durante el arranque, la intensidad de arranqueque recorre la línea de alimentación se reduce proporcionalmente a la tensión aplicada al motor, mientras que el par se reducecomo el cuadrado de la tensión.El par inicial de arranque es relativamente pequeño (valor típico: 0,75 Cn) para una punta de corriente todavía importante(valor típico: 4,5 ln).La tensión aplicada en las bornas del motor no es constante durante el período de aceleración. La intensidad, máxima cuando sepone el motor en tensión, disminuye a medida que el motor acelera; la caída de tensión en las bornas de la resistencia disminuyey la tensión en las bornas del motor aumenta progresivamente.Como el par es proporcional al cuadrado de la tensión, los valores obtenidos del par son más elevados, para un par inicial dado,que con un sistema que suministra una tensión reducida de valor fijo. Las curvas «estatóricas» y «estrella-triángulo» adjuntas,trazadas para pares iniciales de arranque del mismo orden, ponen claramente en evidencia esta propiedad.Con un arranque estrella-triángulo de un motor que mueve una máquina centrifuga, la velocidad alcanzada al finalizar el primertiempo es proporcionalmente el 80 % de la velocidad nominal; el paso al segundo tiempo se traduce por unas puntas elevadasde par y de corriente.Con un arranque astatórico por resistencias, el paso a plena tensión se realiza para una velocidad francamente más elevada, conpuntas mucho más pequeñas.La velocidad va aumentando progresivamente y sin cambios bruscos. Por otra parte es posible modificar los valores de laintensidad y del par de arranque adaptando la resistencia.El arranque estatórico por resistencia es conveniente para realizar el arranque de las máquinas con par resistente creciente ocerca de la mitad del par nominal e incluso en las máquinas potentes y de gran inercia.Sin embargo este tipo de arranque presenta un inconveniente. Para una reducción de par dada, por ejemplo en la relación kC,sólo reduce la punta de intensidad en el arranque con una relación muy pequeña kC (mientras que esta punta de corriente sereduce con una relación próxima a kC por los sistemas estrella-triángulo o autotransformador).

Fig. 13: Arranque estrella triángulo.

Page 21: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y frenado progresivo

17ALTISTART

CFT

Por el contrario, la presencia de una importante resistencia prácticamente no inductiva, reduce considerablemente la amplitudde la punta de corriente, durante el régimen transitorio de puesta en tensión, lo que es a menudo una ventaja determinante.

Fig. 14: Arranque estatórico por resisitencias.

2.8 Arranque por auto-transformador

El motor es alimentado en tensión reducida mediante un auto-transformador, el cual se pone fuera de servicio cuando elarrancador se termina.El arranque se efectúa en tres tiempos:

. Puesta en «estrella» del auto-transformador, después del cierre del contacto de línea. El motor arranca ahora en tensiónreducida;. Apertura del punto neutro. Una fracción de devanado del auto-transformador, insertado en serie con cada fase del estator,se comporta como una inductancia;. Un tercer contactor acopla el motor a plena tensión de la red y provoca la apertura de los dos primeros contactores dearranque transitorios. Con este dispositivo, el motor nunca esta separado de la red de alimentación; la corriente no seinterrumpe y los fenómenos transitorios son suprimidos. Sin embargo, con el fin de evitar un relentizamiento importantedurante el segundo tiempo de arranque, la inductancia de los arrollamientos del auto-transformador debe ser pequeña yadaptada al motor.

Para obtener un valor conveniente de inductancia, es prácticamente necesario prever un auto-transformador cuyo circuitomagnético tenga un entrehierro. El segundo tiempo destinado principalmente a amortiguar las transiciones eléctricas, se sueleelegir de una duración muy breve (tiempo de conmutación de un contactor).

Page 22: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y frenado progresivo

18 ALTISTART

CFT

A lo largo del primer tiempo, el par se reduce proporcionalmente al cuadrado de la tensión y la corriente de línea en una relaciónmuy próxima, ligeramente más elevada que la corriente magnetizante del auto-transformador.( La corriente es reducida solamente en relación a la tensión pero ha sido tomada en cuenta desde el punto de vista de lautilización ).Esta forma de arranque es sobre todo utilizada para los motores de gran potencia. Con relación al arranque estatórico, permiteobtener un par más elevado con una punta de intensidad menor.Por otra parte, varias tomas han sido previstas en el auto-transformador y es posible ajustar la tensión de arranque en funciónde la máquina arrastrada.

Fig. 15: Arranque por auto- transformador.

Arranque rotórico por resistencias

Un motor de anillos no puede arrancar en un tiempo, devanados rotóricos cortocircuitados, sin provocar puntas de par y decorriente inadmisibles. Es necesario al mismo tiempo que se alimenta el estator a plena tensión de la red, se introduzcanresistencias rotóricas que serán progresivamente cortocircuitadas.El cálculo de la resistencia insertada en cada fase permite determinar de forma rigurosa la curva par-velocidad obtenida : paraun par dado la velocidad es tanto más baja cuanto más alta sea la resistencia. Esta debe ser insertada totalmente en el momentodel arranque y alcanzará la velocidad nominal cuando esté totalmente cortocircuitada.

2.9 Arranque de los motores de anillos

Page 23: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y frenado progresivo

19ALTISTART

CFT

La corriente absorbida es sensiblemente proporcional al par suministrado o por lo menos sensiblemente superior al valorteórico. Por ejemplo, para un par inicial de arranque igual a 2 Cn la punta de corriente será aproximadamente 2 ln. Esta puntaes pues considerablemente más pequeña y el par máximo de arranque más elevado que el de un motor de jaula para el valortípicos son del orden de 6 ln para 1,5 Cn.El motor de anillos, con un arranque rotórico, se utiliza en todos los casos donde las puntas de corriente deben ser mínimas y entodas las máquinas que arranquen a plena carga.Por otra parte, este tipo de arranque es extremadamente flexible, porque es fácil de ajustar el número y el aspecto de las curvasque representan los tiempos sucesivos, a los imperativos mecánicos o eléctricos ( par resistente, valor de la aceleración, puntamáxima de corriente, etc).

Fig. 16: Arranque de los motores de anillo.

Page 24: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y frenado progresivo

20 ALTISTART

CFT

2.10 Caracteristicas resumidas de los distintos métodos de arranque

corriente inicialde arranque

par inicialde arranque

Ventajas

Inconvenientes

Motor de jaula económico y robusto

Duración media delarranque

Motores de jaula

Arranquedirecto

4 a 8 ln

0,6 a 1,5 Cn

* Arrancadorsimple.* Par de arranqueimportante.

2 a 3 seg.

* Pequeñasmáquinasarrancando a plenacarga.

Arranqueestrella-triángulo

1,3 a 2,6 ln

0,2 a 0,5 Cn

Arranqueestatórico

4,5 ln

0,6 a 0,85 Cn

Arranqueauto-transformador

1,7 a 4 ln

0,4 a 0,85 Cn

Motores deanillos

Arranquerotórico

< 2,5 ln

< 2,5 Cn

* Muy buenarelaciónpar/intensidad.* Posibilidad deregulación de losvalores dearranque.* No hay corte de laa l i m e n t a c i ó ndurante el arranque.

Arranquearrollamientopartido part-winding

2 a 4 ln

0,3 a 0,75 Cn

* Simple* Par de arranquemas elevado que enestrella-triángulo.* No hay corte de laa l i m e n t a c i ó ndurante el arranque

* Arrancadorrealmente barato.* Buena relaciónpar/intensidad.

* No hayposibilidad deregulación.* Motor especial.

* Par pequeño en elarranque.* No hayposibilidad deregulación.* Corte de laalimentación en elcambio deacoplamiento yfenómenostransitorion.* Motor bobinadoen triángulo paraUn.

* Posibilidad deregulaciónde losvalores de arranque* No hay corte dela alimentacióndurante el arranque

* Buena relaciónpar/intensidad.* Posibilidad deregulaciónde losvalores dearranque.* No hay corte dela alimentacióndurante el arranque.

* Punta deintensidad muyimportante.* Asegurarse quela red admite estapunta.* No permite unarranque lento yprogresivo.

Aplicaciones tipicas * Máquinasarrancando en vacioo debil carga.En particular,compresores paragrupos declimatización

3 a 6 seg.

* Máquinasarrancando en vacio.* Ventiladores ybombas centrifugasde pequeña potencia.

3 a 7 seg. 7 a 12 seg.

* Máquina de fuerteinercia sinproblemasparticulares de par yde intensidad en elarranque.

*7 a 12 seg.

* Máquina de fuertepotencia o de fuerteinercia en los casosdonde la reducciónde la punta deintensidad es uncriterio importante.

* Maquinas dearranque en carga,de arranqueprogresivo, etc.

* 3 tiempos 2,5 s*4 y 5 tiempos 5 s

* Peuqeñareducción en lapunta de arranque.* Necesitaresistencias.

* Necesita un auto-transformadorcostoso.

* Motor de anillomás costoso.* Necesitaresistencias.

Como utilizar la tabla

La instalación se alimenta a baja tensión por la red de distribución.Adaptarse al reglamento de la red que fija la potencia límite a la que un motor puede ser arrancado sin reducción de punta.La instalación se alimenta por un transformador particular.Determinar la punta de arranque máxima admisible sin provocar una disminución en el primario del transformador.

Determinar la punta de arranque del motor

Page 25: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y frenado progresivo

21ALTISTART

CFT

La punta es aceptable:Verificar que la caída de tensión en la línea no es muy importante sino:

. Reforzar la línea o

. Elegir otro modo de arranque.

La punta debe ser reducida o la caída es demasiado importante:. Elegir otro modo de arranque.. Verificar en estas condiciones, si el par obtenido es suficiente.

2.11 Arranque y parada con componentes de estado sólido para rotoresde baja potencia

El reemplazo más natural para los arranques estrella-triángulo en bajas potencias, está constituido por simples arrancadores deestado sólido, que controlan a uno o dos tiristores, y que permiten realizar el ajuste de :

. El tiempo de arranque

. El par de despegue ( para vencer los rozamientos estáticos )

Los arrancadores progresicos LH4 permiten el arranque suave, sin golpes de par y con corrientes reducidas de motoresasincrónicos monofásicos y trifásicos con rotor de jaula.

Principio de uso :Contrariamente a los sistemas de arranque electromecánicos clásicos, los arrancadores electrónicos LH4 permiten un ajustepreciso del par de arranque, con la supresión de los golpes mecánicos que causan mantenimiento adicional y parada en laproducción.Se instalan en serie en una salida motor clásica ( Ejemplo : guardamotor - contactor - LH4 ).

Descripción de la gama :La gama de arrancadores progresivos LH4 comprende las familias siguientes :1- Los arrancadores progresivos destinados a las aplicaciones corrientes, en las que los golpes de par desean se suprimidos.Ejemplos : transportadores, cintas transportadoras, puertas automáticas, y todas las máquinas equipadas con correderas.

2- Los arrancadores - ralentizadores progresivos, destinados a las aplicaciones que requieran mejores performances que lasanteriores, no solamente para reducir los golpes de par, sino además donde se debe reducir la velocidad lentamente.Ejemplos : ventiladores, bombas, compresores de frío, aire comprimido y todas las maquinas a fuerte inercia.

Funcionamiento :El arrancador progresivo LH4 realiza la puesta en tensión reducida de motores y la incrementa progresivamente hasta el valornominal.Es así como se reduce la corriente de arranque y las cuplas perjudiciales para los motores, el mantenimiento y la mecánicainvolucrada.La cupla de despegue se ajusta por el utilizador, gracias a un potenciómentro en el frente del arrancador, lo mismo que el tiempode arranque ( correspondiente al tiempo de incremento de la tensión) con un segundo potenciómetro.Estas funciones ajustables, pueden consignarse con la tapa precintable para evitar el riesgo de desajuste.El motor asociado a un arrancador LH4 debe ser capaz de mover la carga a tensión reducida.

Esquema básico de conxión para el LH4 y/o el ATP

Q1: SeccionamientoQ2: Protección por disyuntor.KM1: ContactorF1: Fusibles rápidosKM2: Contactor de frenado

Page 26: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque y frenado progresivo

22 ALTISTART

CFT

Fig. 17: Diagrama de conexión del LH4.

Page 27: Curso de Arrancadores Suaves

23ALTISTART

CFT

3.1 Arrancador progresivo (SOFT STARTER)

De la parada a la velocidad a régimen establecido

Seccionamiento protección contra los cortocircuitos

MAS

En directo en la red

Mando de potencia

Aislamiento

Protección térmica

Tiempo

Velocidad

Tiempo

Velocidad

Fig. 18

Seleccionamientoprotección contralos cortocircuitos

Aislamiento

ALTISTART conprotección

térmica integrada

con el ALTISTART

MAS

Tiempo dearranque regulable

Capítulo 3

ARRANQUE, PROTECCIÓN Y FRENADO CONCOMPONENTES DE ESTADO SÓLIDO

Page 28: Curso de Arrancadores Suaves

24 ALTISTART

CFT

Con el ALTISTART no se puede aumentar el tiempo de arranque en relación a una solución de arranque directo. En consecuenciase reducirá la intensidad y el par de arranque.Al contrario, para la parada con el ALTISTART, se puede aumentar o reducir los tiempos de parada en relación a una paradalibre.Se puede observar que el ALTISTART posee una protección térmica integrada y que no necesita un relé térmico.El ALTISTART se conecta entre la red y el motor. Como se trata de un dispositivo estático, no asegura un aislamientosuficiente. Por eso es necesario, para asegurar la seguridad de las personas, disponer de un órgano de aislamiento, por ejemplo:disyuntor, interruptor, etc.

Arrancador progresivo (SOFT STARTER)

¿ QUE SE HACE ARRANCAR ? UN CONJUNTO MOTOR - MAQUINA

Acoplados directamente:

Acoplados a travéz de un reductor:

. El ALTISTART arranca cualquier máquina salvo para algunos puntos particulares que examinaremos ulteriormente.

. Para calcular el tiempo de arranque y el par acelerador, hay que conocer las inercias relativas al motor.

. Cuando hay un reductor (o un multiplicador de velocidad) las inercias de la cargas son llevadas al motor por el cuadradode la relación de velocidad :

J máquina llevada al motor : j máquina x (n’ máquina/n motor)2

. Cuando se transforma un movimiento de traslación en un movimiento de rotación:

J máquina llevada al motor = F(Mv2;ω2)

con:M = peso total de las piezas en movimiento en kg.V = velocidad lineal en m/sω = velocidad angular en rad/s ω = F(2πn;60)

Para simplificar los elementos y cálculos siguientes consideremos siempre que el motor está en directo en la máquina.

Arranque, protección y frenado con componentes de estadosólido

Page 29: Curso de Arrancadores Suaves

26 ALTISTART

CFT

3.2 Arranque directo de la red

El par acelerador provoca el aumento de la velocidad

A la velocidad nominal nN se alcanza el equilibrio

Tiempo de arranque

El tiempo de arranque depende igualmente de lainercia arrastrada

Características de pares

Fig. 19

En este caso hay que verificar si este par es suficiente para despegar la carga, por un lado y para acelerar por otro lado.Si la inercia aumenta, el tiempo de arranque aumentará en la misma relación, para un mismo par. Las inercias arrastradaspueden variar de una a varias decenas de veces el valor de la del motor.En ciertos casos se puede encontrar un par de arrastre inferior al par resistente. En este caso:

CA = CM + CE - CR

Arranque, protección y frenado con componentes de estadosólido

Page 30: Curso de Arrancadores Suaves

27ALTISTART

CFT

RELACIONES ENTREPAR Y TENSION

CORRIENTE Y TENSION

El par motor varía como el cuadrado de la tensión

La tensión mínima suministrada por el ALTISTART es regulable con el módulo de visualización

La corriente varía proporcionalmente a la tensión

Fig. 20

En el dibujo precedente hemos visto que el tiempo de aceleración es inversamente proporcional al par acelerador.Sin embargo :

CA = CM - CR

Este dibujo muestra que el tiempo de arranque depende de dos parámetros:. El par acelerador : diferencia entre el par motor y el par resistente. La inercia arrastrada

Para una máquina dada, con el ALTISTART sólo se manipula el par motor y en relación a un arrancador directo no se puedereducir este par acelerador para disminuir el tiempo de arranque.

J d ω dt = ; si CA disminuye, dt aumenta

CA

Arranque, protección y frenado con componentes de estadosólido

Page 31: Curso de Arrancadores Suaves

29ALTISTART

CFT

3.5 Limitaciones de corriente al arranque

2. LIMITACION EFECTIVA: Regulada con el módulo de reglajes.

3. COMBINACION DE LAS DOS LIMITACIONES PRECEDENTES: Arranque en rampa de tensión y limitación decorriente

1. LIMITACION INDIRECTA: Debida a la rampa de tensión o de par.

El arranque del ALTISTART se puede efectuar de tres maneras diferentes :. Por rampa de aceleración, la rampa de aceleración esta regulada de tal manera que no se alcanza la corriente de limitaciónregulada.. Por la limitación de la corriente. La corriente regulada es tal que no se alcanza jamás la tensión de rampa. Es lo que sucedeen general en las máquinas de fuerte inercia.. Por combinación de las dos soluciones diferentes. Es en general lo que ocurrirá con el ALTISTART y es un punto fuerteen relación a la competencia que solo posee en general la rampa de tensión o, la limitación de corriente, y raras veces lacombinación de las dos.

En general, para las máquinas de fuerte inercia o para las potencias elevadas, la limitación de corriente es preponderante.

duración de la

Gráfico derampas de

par

rampa : 1 a 60 s

Fig. 21

3.4 Arranque progresivo con el ALTISTART / RAMPA de tensión

El reglaje del tiempo de rampa permite pasar más o menos rápidamente de una característica de tensión a otra.La rampa es regulable hasta 60 s, pero la máquina para un reglaje dado del ALTISTAR, podrá arrancar en un tiempo más omenos largo según el estado de carga del motor.Si no quiere entrar en limitación de corriente, el tiempo de rampa puede ser aumentado y la corriente de limitación fijada almáximo.

Arranque, protección y frenado con componentes de estadosólido

Page 32: Curso de Arrancadores Suaves

30 ALTISTART

CFT

3.6 Limitaciones de corriente indirecta mediante rampa de tensión

El ALTISTART arranca sobre una rampa de tensión.El punto de funcionamiento evoluciona de manera continua sobre una red de curvas I(n), en función del tiempo de aceleraciónde la rampa seleccionada y de las características mecánicas.

tiempo de rampa más largo,arranque muy progresivo,

corriente de arranque débil.

rampa demasiado corta : arranque difícil, poco progresivo

Fig. 22

Al arrancar sobre una rampa de tensión, la corriente es limitada proporcionalmente a la tensión.El punto de funcionamiento evoluciona de la característica mínima siguiendo la rampa de tensión cuyo tiempo a cc está regulado.El tiempo de subida de la rampa está fijado por el reglaje, pero no corresponde necesariamente al tiempo de subida en velocidaddel motor.El tiempo de aceleración del motor puede ser inferior al tiempo de rampa regulado, en el caso de una inercia débil y de untiempo de rampa largo.El tiempo de aceleración del motor puede ser superior al tiempo de rampa regulado, en el caso de una fuerte inercia y de untiempo de rampa corto. En este caso nos acercamos al arranque directo y la función del ALTISTART al arranque es menosimportante debido al reglaje incorrecto.

3.7 Limitaciones de corriente efectiva

Esta impide que la corriente sobrepase el límite fijado

Arranque, protección y frenado con componentes de estadosólido

Page 33: Curso de Arrancadores Suaves

31ALTISTART

CFT

Fig. 23

La limitación de corriente permite el paso lineal de una característica de tensión a otra, de manera de no sobrepasar la corrientemáxima regulada.La curva CALTISTART = f(n) se obtiene a partir de la curva de par a la tensión nominal disminuida por la relación de los cuadradosde corriente.

C ALTISTART = C a UN .

La limitación de la corriente provoca un debilitamiento del par de arranque, en consecuencia un aumento del tiempo de arranque.Además, la limitación de la corriente reduce la caída de tensión en la línea.La selección de la corriente de limitación es dada por la aplicación.

3.8 Arranque en la rampa de tensión y limitacion de corriente

Fig. 24

I a UN

I límite ATS 2

Arranque, protección y frenado con componentes de estadosólido

Page 34: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

32 ALTISTART

Fig. 26

En ciertas máquinas, el par disminuido debido a la limitación de corriente puede ser suficiente para acelerar la carga, pero nosuficiente para permitir el despegue de la máquina.Una función BOOST, cuando se la activa, permite enviar durante 5 alternancias de la red, la plena tensión, lo que da el plenopar. La plena tensión es aplicada para realizar el despegue. Este impulso dura 5 alternativas de la redsea 100 ms en 50 Hz

83,3 ms en 60 Hz

El ALTISTART toma luego su funcionamiento habitual según el modo de arranque seleccionado : rampa de tensión limitaciónde corriente o combinación de los dos.

3.9 Impulso de despegue (Boost)

En máquinas de fuerte par resistente al despegue, se observa una curva de par como la siguiente:

Este gráfico es una imagen del arranque pero pueden haber muchos otros.. La tensión sube siguiendo la rampa de aceleración hasta el momento en que se alcanza la característica nominal en

corriente de la máquina.. En este momento, la corriente comienza a decrecer y la rampa toma nuevamente su función hasta el valor nominal Un.

La corriente de limitación regulada debe permitir obtener un par de arranque superior al par resistente.

Fig. 25

Page 35: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

33ALTISTART

CM < CR CM > CR CM > CR

El motor arranca a suscaracterísticasmáximas.Arranque noprogresivo

El motor no arrancaEl impulso de plenatensión es decir de plenopar, permi- te eldespegue del motor.El arranque progresivose haceprogresivo porlas limitacionesreguladas en elALTISTART

Fig. 27

El módulo de visualización y reglajes permite preregular los valores deseados para el arranque.Parámetros:

. In : reglaje de la corriente nominal del motor, sin condensaciones particulares. Tomar la corriente de la placa deidentificación del motor

. ILT : corriente de limitación

. ACC : reglaje del tiempo de subida de la rampa de tensión, de 1 a 60 seg

. BST : BOOST, impulso a plena tensión durante 5 alternancias de la red.

Resumen de las condiciones de arranque:. Obtener un par acelerador que asegura un arranque progresivo.. El tiempo de arranque depende de las características del par resistente, y de las inerciasarrastradas.. Se vence un par resistente al despegue aplicando la plena tensión durante 5 alternancias de la red

3.10 Reglajes para el arranque

De la velocidad de régimen establecido a la parada

3.11 Frenado progresivo (Soft Stop)

Page 36: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

34 ALTISTART

Al contrario del arranque, con el ALTISTART se puede aumentar o reducir el tiempo de parada.Una rampa de tensión descendiente permite frenar suavemente el motor y la máquina, por la aplicación de un par motoropuesto al par resistente.Para reducir el tiempo de frenado eléctrico el ALTISTART permite la inyección de una corriente rectificada que añade un parde frenado eléctrico al par resistente de la máquina. el tiempo de parada disminuye en relación a la parada libre.

En parada controlada por la rampa : C RAL = CR - CM ; t aumenta

En parada frenada :C RAL = CR - CF ; t disminuye

Se suprime el par motor.El frenado depende de las característicasmecánicas, inercia y par resistente.

Parada libre

Parada progresiva : t2 > t1 Parada frenada : t3 < t1

Parada con el ALTISTART Fig. 28

Donde:CRAL = par ralentizadorCR = par resistenteCM = par motorCF = par de frenado

Page 37: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

35ALTISTART

3.12 Parada progresiva con rampa de deceleración

M O T O R

MAQUINA

CR

CM

El par motor disminuye progresivamente, siguiendo una rampa de tensión o par decreciente.El tiempo de disminución se regula por medio del módulo de reglajes colocado en el frente del equipo.

Con este tipo de parada se suministra una tensión que genera un par motor inferior al par resistente.El par motor resistente resultante aumenta el tiempo de parada.Condición para tener un frenado progresivo.

CM < CR

La progresividad de la parada dependerá del valor del par motor.

Fig. 29

Tiempo de rempa más largo

Fig. 30

Page 38: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

36 ALTISTART

3.13 Parada frenada

MOTOR

MAQUINA

CF

CR

Al contrario del modo de parada precedente, el par de frenado se añade al par resistente para aumentar la eficacia del frenadoy disminuir el tiempo de parada.Para realizar esto, el ALTISTART suministra una corriente rectificada, regulada con los parámetros brc y Eba.

Fig. 31

Se obtiene el par de frenado por una inyección de corriente rectificada suministrada por el ALTISTART

inyección de corriente rectificada

Fig. 32

Page 39: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

37ALTISTART

3.14 Realización de la parada frenada

Contacto Contacto de frenado de frenado

Para que el frenado sea eficaz es necesario tener una fase de rueda libre

Fig. 33

Para inyectar corriente rectificada, se necesita disponer de un contactor pilotado por el ALTISTART, como se indica en elesquema de la página siguiente.El ALTISTAR suministra 2 Ir durante 5 segundos. si la máquina se detiene antes de estos 5 segundos el ALTISTART deja deenviar esta corriente continua al motor. El ALTISTAR detecta la parada del motor.El polo principal del contactor de frenado debe estar imperativamente conectado a los bornes de salida 4T2 y 6T3 del ALTISTART,de acuerdo con el esquema indicado en la página siguiente, cualquiera que sea el acoplamiento del motor.La función del contactor de frenado consiste en realizar una rama de rueda libre, menos costosa que una solución estática.Más adelante se verá otro método de parada rápida por medio del frenado propulsión al que reemplaze a este esquema ya queno necesita detector de freno.

Page 40: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

38 ALTISTART

Para estos dos ejemplos, la duración de la inyección de corriente rectificada está limitada para reducir el calentamiento delmotor.

3.15 Principio general del ALTISTART

Suministra una tensión variable, a frecuencia fija, al motor asincrónico

Fig. 34

Red trifásica

Escalonador de tensión

El escalonador es un convertidor tensión-tensiónConserva la frecuencia de la red y reduce la tensión.Permite un arranque sin sacudidas.La parte de potencia se compone de tres ramas de dos tiristores montados cabeza arriba-cabeza abajo.La variación de tensión se obtiene por modificación del ángulo de encendido de los tiristores.

Page 41: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

39ALTISTART

3.16 Sinóptico de control general

La alimentación de potencia se efectúa a partir de los bornes 1L1, 2L2, 3L3 y el de control a partir de C - 230 - 400 - 500 segúnla tensión.El microprocesador asegura la gestión del conjunto a partir de las órdenes marcha/parada, de las informaciones de corrientesprocedentes de los transformadores de corriente, y de las informaciones de tensión en los bornes de los tiristores.En función de los reglajes seleccionados, el microprocesador pilota los tristores a través de los encendedores aislados.Los pilotos y relés están pilotados por el microprocesador.

3.17 Funcionamiento del escalonador mando en "α"

tensióndered

υ

C A R G ARESISTIVA α α

α

Fig. 35

ω

ω

ω

Page 42: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

40 ALTISTART

ω

ω

ω

CARGA αINDUCTIVA

α

El mando en "α" presenta el inconveniente de provocar la inestabilidad del motor al final del arranque debido a la F.E.M.El mando en "γ" evita esta fenómeno.

3.18 Funcionamiento del Altistar mando en "γ"

El mando en α es el mas empleado porque es el más simple. El Gradivar funciona en α.El mando en α presenta el inconveniente de hacer, a veces, inestable el motor al final del arranque, reacción nefasta debida alhecho que la variación de α en función del tiempo no tiene en cuenta el nivel de la corriente la variación del factor de potencia.Y sucede que al final del arranque el cos ϕ de ciertos motores varía muy rápidamente, lo que provoca su inestabilidad.Como el mando en γ es un mando que se efectúa a partir del cero de corriente, no se toma en cuenta el cos ϕ, lo que eliminanaturalmente la inestabilidad.

Fig. 36

Page 43: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

41ALTISTART

ω

ω

ω

γγ

CARGAINDUCTIVA

α

Fig. 37

La tensión suministrada al motor es máxima para γ = 0

El mando en γ es elaborado directamente a partir de la corriente. No se toma más en cuenta las rápidas variaciones de cos ϕ yse dejan de tener inestabilidades.Este mando se realiza con mayor dificultad.Es necesario disponer siempre de una tensión mínima en los bornes de los tiristores; es por eso que se constata siempre unareducción de tensión del orden de 15 V en los bornes del ALTISTART.Este mando en un punto fuerte del ALTISTART.

Page 44: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

42 ALTISTART

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ = 45 α = 60

2 π

2 π

2 π

3.19 Formas de ondas

Fig. 38

La segunda curva de la imagen da la corriente resultante.La tercera muestra el ángulo correspondiente. En consecuencia γ es el ángulo durante la cual la corriente es nula.

La primera sinusoidal de la imagen da la tensión motor con un mando α a 60° en los seis tiristores.

Page 45: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

43ALTISTART

Es a partir de la corriente que se elabora un ángulo de encendido que pilota los tiristores.El ángulo γ no es jamás nulo y por esto la tensión máxima de salida es reducida ligeramente.Este periodo, durante el cual γ no es nulo, es aprovechado para la detección de los defectos internos y para la proteccióntérmica.

La tensión de salida solo comprende, a parte de la fundamental, armónicos impares. Además no hay armónicos de rango 3 omúltiplos de 3 ( motor no saturado y neutro no conectado).El primer efecto de los armónicos es de aumentar las pérdidas Joule en los bobinados.El segundo efecto es de reducir el par.

3.20 Armónicos de tensión

γ

Ejemplo:

ϕ = 30

α

γ

Fig. 39

En el dibujo se ve la evolución de los armónicos en función del ángulo de encendido.Cabe destacar que γ varía entre 0 y 120°.Se traza la curva para carga que tiene un factor de potencia de 30° sea un cos ϕ de 0,866.

. El armónico de rango 5 que es el más importante alcanza un máximo del 20 al 25% del fundamental para un ángulopróximo de 60°.. Para un arrancador este calentamiento suplementario no se debe tomar en cuenta ya que en marcha normal, γ es siempremínimo.

Page 46: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

44 ALTISTART

El estado térmico del motor se calcula a partir de la corriente medida, del tiempo de utilización y del calibre.Se definen dos estados térmicos representativos del calentamiento del bobinado y de la armazón del motor.

3.21 Protección térmica

3.22 Protección térmica y disparo

Se observan en la curva las asíntotas a 1,1 y 1,4.Si el calentamiento se encuentra en I2t, se obtiene el disparo al 1,1 In para E1 y 1,4 para E2.El calentamiento corto corresponde generalmente a lo que se llama calentamiento de los conductores (destrucción de losaislantes) y el calentamiento medio al de las masas metálicas.

E1 = calentamiento medio (hierro y armazón)E2 = calentamiento corto (cobre)

El ALTISTART trata permanentemente los datos térmicos y los memoriza. Salvaguarda el estado térmico medio E1, incluso enausencia de tensión, evitando así un arranque del motor aún demasiado caliente. Cada calibre del ALTISTART, dispone de unaconstante de tiempo medio apropiado al motor.

Hay que destacar la ausencia de armónico 3, ya que el punto neutro de los bobinados del motor no está conectado.

Fig. 40

Umbrales de disparo

Calentamiento medio (E1)

Calentamiento corto (E2)

Page 47: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

45ALTISTART

Las prealarmas térmicas se calculan de la manera siguiente:. 1,052 --- 110% para las constantes largas. 1,252 --- 160% para las constantes largas

Los disparos térmicos se calculan a partir de los umbrales de disparo:. 1,102 --- 121% para las constantes largas. 1,402 --- 196% para las constantes cortas

Un circuito analógico salvaguarda el estado térmico permanente, con una constante de tiempo adaptada al calibre del equipo.

3.23 Memoria térmica

Fig. 41

REARMADO

Existe un rearmado manual o automático cuando la prealarma está desactivada

Page 48: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

46 ALTISTART

. Para guardar la imagen térmica del calentamiento del motor se carga una capacidad cuya ley de descarga, en función deltiempo, da la imagen de la temperatura del motor.. La constante del tiempo toma en cuenta a través del calibre del ALTISTART el tamaño del motor: más grande es unmotor, más largo es el tiempo de enfriamiento.

Con el ALTISTART, no se salvaguarda el estado térmico corto. Esto no es molesto ya que el cobre se enfría rápidamente.La lectura del estado térmico se efectúa a la puesta en tensión.

Fig. 42

Page 49: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

47ALTISTART

Cortocircuito de los tiristores(defecto interno de los componentes depotencia).

Corte anterior al producto (defecto red)

Corto posterior al producto (defectodistribución o motor).

Fig. 43

El ALTISTART protege el motor y se bloquea para:. Caídas de tensión superiores al 20%.. La ausencia de unas de las fases. La puesta en cortocircuito de uno de los tiristores.. El corte de uno de los tiristores.. El corte de una de las fases del motor.

3.24 Protección contra los cortes de fases y cortocircuitos de los tiristores

Page 50: Curso de Arrancadores Suaves

Arranque, protección y frenado con componentes de estado sólido

CFT

48 ALTISTART

Page 51: Curso de Arrancadores Suaves

CFT

50 ALTISTART

NOTAS:

La gama Altistart 46La gama Altistart 46

n 21 calibres que corresponden a las potencias estandarizadas de los motores

n divididos en 5 tamaños (208 V - 500 V, 50/60 Hz)

0.5 x corriente nominal arrancador <corriente nominal motor <1.3 x corriente nominal arrancador

Servicio Tamaño 1 Tamaño 2 Tamaño 3 Tamaño 4 Tamaño 5

Normal (kW) 7.5...18.5 22 ... 75 90 ... 160 220 ... 355 400 ... 630

(A) 15.2 ... 34 42 ... 128 160 ... 290 367 ... 610 725 ... 1050

Severo (kW) 5.5 ... 15 18.5 ... 55 75 ... 132 160 ... 315 355 ... 500

(A) 11 ... 28 34 ... 98 128 ... 236 290 ... 547 610 ...880

ALTISTART 46

S

Page 52: Curso de Arrancadores Suaves

CFT

51ALTISTART

La gama AltistartLa gama Altistart

n Los aditivos de diálogo y de comunicación comunes a toda la gam

Versión básica reglajes de fábrica

( aplicaciones usuales)

-Aditivos de visualización( VW3 G46101 )

-Kit de deportación del aditivo( VW3-G46103 )

-Aditivo de interconexión PC( VW3-G46104 )

-Aditivo de comunicaciónModbus / Jbus , Unitelway

( VW3 G46301 )

NOTAS:

ALTISTART 46

S

Page 53: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

52 ALTISTART

TecnologíaTecnología

Sinóptico funcional

460/ 500

400

220

C

Microcontrôleur

VentilateurDétection température

Allumeurs Synchronisationscourant et tension

Signe des tensionsstatoriques

Mesure courants

Consolevisualisation

Bornier client

Entrées / sorties

Alimentation à découpage

Auto-tansformateurventilation

T.C

T.C

Filtre

1 L1

3 L2

5 L3

A1

B1

C1

A2

B2

C2

2 T1

4 T2

6 T5•1 Filtro•2 Ventilador•3 Detección de temperatura•4 Circuitos de disparo•5 Sincronización de corriente y tensión•6 Signo de la tension en el estator•7 Autotransformador, ventilación•8 Miicrocontrolador•9 Medición de corriente•10 Fuente conmutada•11 Entradas/ Salidas•12 Bornero cliente

Page 54: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

53ALTISTART

Tecnología : características eléctricasTecnología : características eléctricas

n Tensiones• 208 V -10% è 240 V +10%• 380 V -15% è 415 V +10%• 440 V -15% è 500 V +10%

A la puesta en tensión : reconocimiento de la frecuencia de la red 50 o 60 Hza +/- 5%En servicio permanente : tolerancia de frecuencia -15% +5%

n Cableado de la alimentación control del Altistart 46 :

• Permite la posibilidad que sin potencia (contactor de línea abierto) sepueda configurar y ajustar el Altistart .

• Optimización de la fuente conmutada mediante la adaptación de latensión de control vía el autotransformador.

Page 55: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

54 ALTISTART

Desempeño : el control de parDesempeño : el control de par

n Objetivo : evitar los golpes mecánicos(aceleración progresiva).

• El par motor es proporcional a la potenciatransmitida(Potencia absorbida– pérdidas en el estator)

• Hay que evaluar las pérdidas en el estatorè el motor asíncrono se caracteriza por uncoeficiente :

pérdidas en el estatorLsc =

potencia absorbida

• Conocemos la potencia transmitida, por lotanto también el par motor

Pérdidas del cobre en el

estatorRs I2

Potenciaactiva

UI√3 cos ϕ

Potenciatransmitida

Cm. Ωs

Page 56: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

55ALTISTART

Performancias :Performancias :sinóptico accionamiento en parsinóptico accionamiento en par

PérdidasestatorTrans.

Corriente(hard)

Sincro.tensión(hard)

Cálculopotencia

Cálculopérdidas

Cálculopar

reguladordel par

Disparode los

tiristores(hard)

Cálculodel cos ϕ

Corrientes

instantáneas

Lecturacorriente

Compensaciónpérdidas estator LSC

Potencia

Parnominalmotor In

Par dereferencia

ParLTR

γ

Retardo del angulo de disparocon respecto a la tensión

α

(Rampa de par)

Retardo del angulo de disparocon respecto a la corriente

γ

Page 57: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

56 ALTISTART

Desempeño : CaracterísticasDesempeño : Características

n Altistart 46 :Un bucle interno permite calcular el pardurante el transitorio de velocidad.El tiempo visualizado para la rampa deaceleración es el tiempo necesario paraalcanzar el par nominal de funcionamiento.

n Altistart 23 :El tiempo visualizado para la aceleración es el tiemponecesario para pasar de un ángulo de retardo γ máx. aun ángulo de retardo γ mín.

no hay dominio del control de parno hay dominio del control de la aceleración

C

t

C

ω

C

ω

Page 58: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

57ALTISTART

Desempeño : Características velocidad-corrienteDesempeño : Características velocidad-corriente

n Altistart 46• Arranque progresivo en rampa por

control del par

• Limitación del calentamiento del motor

n Altistart 23• Arranque no progresivo. La

aceleración es creciente

• Calentamiento importante del motordurante el período de arranque

ω

It

ω

I

t

t

t

Page 59: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

58 ALTISTART

AplicacionesAplicaciones

n Par = k N2 : Desempeño estándar.El arrancador Altistart 46 está preconfigurado (ajustes pordefecto);Bombas : configurar la deceleración, si es necesario.

n Par constante : Desempeño estándar, mecánica robusta.El arrancador Altistart 46 está preconfigurado (ajustes pordefecto).

n Par constante : Alto desempeño, mecánica sensible,aplicaciones especiales, motores especiales.Optimización : nueva estimación del coeficiente de las pérdidasestatóricas ( a fin de proveer el par adecuado).

Page 60: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

59ALTISTART

Aplicación : Par = k NAplicación : Par = k N22

n Arranque

CCn

Ωωn

t1 t2t (s)

t3 t4t (s)

Rampa de par :Acc ajustada previamenteen fábrica a 10 s,ajustable de 1 a 60 s

Velocidad progresivalineal

Par inicial tqoajustadopreviamente enfábrica a10% de Cn

Si se dobla el tiempo de rampa de par, se dobla también el tiempo necesario para alcanzar la velocidad nominal.

Page 61: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

60 ALTISTART

Aplicación : Par = k NAplicación : Par = k N22

n Deceleración : bombas (evitar el golpe de ariete)

Rampa de deceleraciónajustable de 1 a 60 s

Ajuste de fábrica :Dec = 10 s

Cuando el par se sitúa por debajo del 20% del par nominal, se interrumpe la deceleración :paso en rueda libre (calentamiento limitado).El umbral del 20% esta preajustado en fábrica. Se puede modificar según la aplicación.

100%

20%

0%

1s

60 s

t (s)rueda libre

Par nominal

Page 62: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

61ALTISTART

Aplicación : Par constanteAplicación : Par constante

Creación de un escalónde par CM > CR

Par inicial tqo igual alpar máximo tli

Velocidad linealAceleración constante

El Altistart 23 no permite un buen dominio de esta aplicación.El ajuste del escalón de par se hace mediante ensayos sucesivos.

Ctqo = tli

Cr

ωωn

t

t

Jddt

C CM Rω

= −

Page 63: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

62 ALTISTART

Aplicaciones especialesAplicaciones especiales

Ejemplo de puesta a punto : par constante, alto desempeño

n 1. Optimización del coeficiente LSC : Estimación de las pérdidas estatorefectivas

• 1.1 Arrancar el motor en rampa de par (ajuste de fábrica).Cargar el motor al valor máximo de la aplicación.Leer el valor del par LTR en régimen establecido ( a velocidadnominal ya establecida ) ejem. : LTR = 60Ajustar la limitación de corriente al máximo (Ilt = 700) para evitar elpaso en limitación.

• 1.2 Parar el motor.Configurar tq0 = tLI = LTR ( leido en 1.1) + 10ejem. : tq0 = tLI = 70

Page 64: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

63ALTISTART

Aplicaciones especialesAplicaciones especiales

Ejemplo de puesta a punto : par constante, alto desempeño

• 1.3 Dar una orden de marcha.

– 1.3.1 El motor arrancaParar el motor.Disminuir LSC de 10.Volver a dar una orden de marcha.

Volver a empezar la operación hasta que el motorya no arranque (rotor bloqueado o velocidad reducida).Aumentar LSC de 10, el motor arranca.

LSC queda optimizado a más o menos un 10%

Page 65: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

64 ALTISTART

Aplicaciones especialesAplicaciones especiales

Ejemplo de puesta a punto : par constante, alto desempeño

– 1.3.2 El motor no arranca.Orden de parada.Aumentar LSC de 10.Volver a dar una orden de marcha.

Volver a empezar la operación hasta que el motorarranque.

LSC queda optimizado a más o menos un 10%

n 2.Ajuste del par en aceleración• Regla :

límite del par (tLI ≠ 0) = Par inicial (tq0) > carga máx. del motor + 20%

Page 66: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

65ALTISTART

Frenado impulsionalFrenado impulsional

n En régimen permanente : los campos estatóricos y rotóricos giran a lamisma velocidad ωs.

n A la orden de parada : I estator = 0 : lectura de la posición del flujo rotóricoen los devanados estatóricos gracias a la fuerza electromotriz.

n Se conoce la posición del rotor :se emite un campo estatórico fijo cuando el ángulo θ es negativo.

Se crea un par electromagnético negativo : ϕ r

ϕ r

Isθθ

Cem = k (Is ∧ ϕr)

= k Is x ϕr . sin θ (θ < 0)

Page 67: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

66 ALTISTART

SincronizaciónSincronización

n El arrancador impone un ángulo deretardo para el disparo de la señalde corrienteEste retardo puede ser referenciadoal cruce por cero de la tensión (α) oal cruce por cero de la corriente (γ).

n Ventajas de la sincronización γEn régimen transitorio - En el período de arranque el cos ϕ es inestable. Al utilizar γ, latensión, y por lo tanto el cos ϕ no se tienen en cuenta en el momento del disparo de lostiristores.La sincronización en γ necesita una "ráfaga" de disparos corta mientras que en α dicharáfaga es más larga ( por lo tanto la potencia de la alimentación se disminuye ).

Vsa

Isa

αϕ

ϕ = α − γ/2

Page 68: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

67ALTISTART

SincronizaciónSincronización

n Altistart 23 : Cuando la corriente cruza por el cero, una tensión aparece enlos bornes del tiristor.En vacio o con una carga arrastrante, esta tensión es debil y por lo tantosensible a las perturbaciones, lo que provoca una pérdida de sincronizacióny el no disparo del tiristor.

n Altistart 46 : Este inconveniente no existe. En caso de pérdida desincronización < 200 ms, ésta puede ser retomada de nuevo a cadamomento en las tres fases (se utilizan α y γ ) . Los ensayos de campo hansido concluyentes.

Page 69: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

68 ALTISTART

Protecciones internas del arrancadorProtecciones internas del arrancador

n Corto circuito impedante : 13 ICL - 20 ms(más allá, protección por fusibles rápidos)

n Protección térmica• Desbordamiento de la capacidad térmica del tiristor (fallo 0hF)• Para productos ventilados, a partir del ATS46D75 : detección de la

ausencia de ventilación (fallo 0hF).

n Inmunidad a las perturbaciones• Respeto de las normas IEC 947-4-2 e IEC 1000-4 (micro-cortes,

huecos de tensión, ondas oscilatorias, transitorios eléctricos rápidos,etc.)

n Recuperación al vuelo

n Protección contra los micro-cortes < 200 ms

Page 70: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

69ALTISTART

Protección motorProtección motorn Sobrecargas

• 7 clases de arranque posibles (2, 10a, 10, 15, 20, 25, 30)• Valor de fábrica: clase 10

n Umbral de disparo de corriente en régimen permanente : alarma• 50% a 300% In durante 10 s como mínimo (información sobre el

desborde de un valor programado)n Rotor bloqueado en régimen permanente

• 5 x In (corriente nominal ajustada) - 200 ms• Máx. ajustable a 5 x ICL (corriente calibrada del arrancador)

n Marcha en vacio (despurga de bomba sumergida)• 20 a 100% del par nominal

n Precalentamiento : 10% ICL (corriente de calibre del arrancador) para evitarla condensación

n Gestión de fallo externo

Page 71: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

70 ALTISTART

Protección de la mecánicaProtección de la mecánica

n Control del par : aceleración y deceleración constantesè eliminación de los golpes mecánicos

n Limitación del par a 200% de Cn (ajustable) : sólo activo en aceleración

n Control del sentido de rotación (si preseleccionado)

n Sobrecarga máquina : prealarma por salida lógica (Lo2)

n Tiempo de arranque demasiado largo : 1 s a 999 s

n Gestión de fallo externo

Page 72: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

71ALTISTART

Altistart 46 de base - Configuración, ajustes deAltistart 46 de base - Configuración, ajustes defábricafábrican Selección del servicio : estándar o severo (conmutador en el producto oculto

bajo la consola )Ej. : Alitstart ATS46D17 Corriente calibre arrancador 17 A

• Conmutador en posición de servicio estándar :In = 15,2 A (7,5 kW en 400 V) (corresponde al servicio S1 motor)Configuración automática de la clase térmica del motor = 10

• Conmutador en posición de servicio severo :In = 11 A (5,5 kW en 400 V) (véase anexo 1)Configuración automática de la clase térmica del motor = 20

n Limitación de corriente = 300% (o sea 3.In) en servicio estándar350% (o sea 3,5 In) en servicio severo

n Rampa de aceleración en par = 10 s

n Parada en rueda libre

è Producto simplificado para usos corrientes sin consola

Page 73: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

72 ALTISTART

Aditivo A1Aditivo A1

n Vigilancia : lectura de las magnitudesfísicas

n Configuración de funcionesn Ajustes de los parámetrosn Visualización de los fallos

Cara frontal Cara trasera

Desfile de parámetros

DATAlectura del valor del parámetro

modificación de los valores(si autorizado)

PROGvalidación de la modificación (el indicador"prog" deja de parpadear)

DATAretorno a lectura de parámetros(código)

Page 74: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

73ALTISTART

Aditivo A1Aditivo A1

n 3 niveles de acceso para ajustes y configuración

Modo puesta en servicio

Esquema Variador bloqueado(bajo tensión - no orden de marcha)

Motor en

funcionamiento

Acceso nivel 1

Ajuste y configuración posibles de los parámetros fun-damentales para arrancar y disminuir la velocidad de unmotor en aplicaciones simples

Acceso niveles 1 y 2

Ajuste y configuración posibles de los parámetros com-plementarios del nivel 1

Acceso nivel 3

Independiente de los niveles 1 y 2. Reconfiguración delproducto de base para aplicaciones más sensibles

Sólo se pueden modificarlos parámetros de ajuste.Los parámetros de confi-guración no se puedenmodificar pero sí se pue-den visualizar.El último parámetroajustado o configuradosigue siendo visualizado.

ON

21

ON

21

ON

21

Page 75: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

74 ALTISTART

Aditivo A1Aditivo A1

Modo explotación

Esquema Variador bloqueado o motor en funcionamiento

Posición de seguridadSólo la visualización es activa :

visualiza las magnitudes eléctricas de explotación o de un código de fallolectura de los valores de ajuste

ON

21

Page 76: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

75ALTISTART

Configuración y ajustes - Aditivo A1Configuración y ajustes - Aditivo A1

n Nivel 1

Parámetros Tipo Margen de ajuste Ajusteprevio

Cos ϕ Vigilancia 0.1 a 1

Estado térmico delmotor

Vigilancia 0 a 250 (%)100% = In

Estado de carga delmotor

Vigilancia 0 a 250 (% de Cn)

Corriente motor Vigilancia 0 a 1.56 (kA)

Estado del arrancador Vigilancia

Corriente nominalmotor

Configuración (0.5 a 1.3) IcL(IcL : corriente nominal delarrancador)

I motor

Page 77: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

76 ALTISTART

Configuración y ajustes - Aditivo A1Configuración y ajustes - Aditivo A1

n Nivel 1 (continuación)

Parámetros Tipo Margen de ajuste Ajusteprevio

Corriente de limitación Ajuste 150 a 700 (% de In) limitado a 500 IcL

servicio estándar

servicio severo

Rampa de par enaceleración

Ajuste 1 a 60 (s)

Tipo de parada Configuración

Rampa de par endeceleración

Ajuste 1 a 60 (s)

Umbral de paso enrueda libre a fines dedeceleración

Ajuste 0 a 100 (% de C estimado)

Nivel del par defrenado si

Ajuste 0 a 100

Page 78: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

S

ALTISTART 46

CFT

77ALTISTART

Configuración y ajustes - Aditivo A1Configuración y ajustes - Aditivo A1

n Nivel 1A la primera puesta entensión, el puntero esta enpara los niveles 1 y 2.Al accionar s el puntero seposiciona en el parámetroAl accionar t el puntero seposiciona en el parámetro

Parámetro de vigilancia

Parámetro de ajuste

Parámetro de configuración

Selección del tipo de parada

s

s

s

s

t

t

t

t

t

tt

Page 79: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

78 ALTISTART

Configuración y ajustes - Aditivo A1Configuración y ajustes - Aditivo A1

n Nivel 2 = Nivel 1 + funciones complementarias indicadas a continuación

Parámetros Tipo Margen de ajuste Ajuste previo

Boost tensión Configuración 50 a 100 (% de Un)durante 100 ms

Par inicial en el estado inicial dearranque

Ajuste 0 a 100 (% de Cn*)

Limitación del par máximo Ajuste 10 a 200 (% de Cn*)

Umbral de carga inferior Configuración 20 a 100 (% de Cn*)

Arranque demasiado largo Configuración 10 a 999 (s)

Protección térmica motor ** Configuración a

* Cn : representa el par motor medido** Protección térmica motor : en conformidad con las clases de arranque IEC 947-4

Page 80: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

79ALTISTART

Configuración y ajustesConfiguración y ajustesAditivo A1Aditivo A1

n Nivel 2A la primera puesta en tensión, el puntero está enpara los niveles 1 y 2.Al accionar s el puntero seposiciona en el parámetroAl accionar t el puntero seposiciona en el parámetro

Parámetro de vigilancia

Parámetro de ajuste

Parámetro de configuración

Selección del tipo de parada

s

s

s

s

t

t

t

t

t

tt

t

t

t

t

t

Page 81: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

80 ALTISTART

Configuración y ajustes - Aditivo A1Configuración y ajustes - Aditivo A1

n Nivel 3

Parámetros Tipo Margen de ajuste Ajuste previo

Rearme automático Configuración

Control en par Configuración

OFF = control en tensión

Compensación pérdidasestator

Configuración 0 a 80 (en %)

Configuración de A01 Configuración

Configuración de LI Configuración

Configuración de Lo1 Configuración

Page 82: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

81ALTISTART

Configuración y ajustes - Aditivo A1Configuración y ajustes - Aditivo A1

n Nivel 3 (continuación)

Parámetros Tipo Margen de ajuste Ajuste previo

Umbral de disparo en corriente Ajuste 50 a 300 (% de In) enrégimen permanentedurante 10 s (salida Lo2)

Detección rotación de fase Configuración

Asignación del relé R1 Configuración

Reset del estado térmico motor Configuración

Retorno ajuste fábrica Configuración

Page 83: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

82 ALTISTART

Configuración y ajustes - Aditivo A1Configuración y ajustes - Aditivo A1

n Nivel 3 (continuación)

Parámetros Tipo Margen de ajuste Ajuste previo

Ajuste del tiempo de fin defrenado

Configuración 0 a 100 (en %) delfrenado dinámico brc

Asignación salida analógicaA01

Configuración

Puesta a escala de la salidaanalógica A01

Configuración

Gestión motor subdimensionado Configuración

Page 84: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

83ALTISTART

Aditivo A1Aditivo A1

n Nivel 3

Parámetro de vigilancia

Parámetro de ajuste

Parámetro de configuración

t

t

t

t

t

t

t

t

t

t

t

t

t

t

t

Page 85: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

84 ALTISTART

Configuración y ajustesConfiguración y ajustes

n Nivel 3 : Asignaciones

Forzamiento parada rueda libre

Fallo externo al arrancador provoca la parada del arrancador

Arrancador listo para el funcionamiento , precalentamiento con el10% de In en los devanados del motorForzamiento local

Alarma térmica motor (105% In, 110% temperatura)

Estado 1 desde la aparición de I motor

Alarma rebasamiento umbral de corriente (accesible únicamente en modolínea por el aditivo C1 para inhibición)

Configuración en relé de fallo

Configuración en relé de aislamiento (control contactor de línea)

Page 86: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

85ALTISTART

Configuración y ajustesConfiguración y ajustes

n Nivel 3 : Asignaciones (continuación)

Corriente motor

Par motor (en % de Cn)

Estado térmico (en %) (In = 100%)

Puesta a escala : Ejemplo corriente motor

salida 4 - 20 mA

20 mA corresponde a 100% de In

Page 87: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

86 ALTISTART

Códigos de fallosCódigos de fallosn Fallo de tipo 1 : el rearme del producto se hace mediante ensayos sucesivos

y desaparición del fallo en un período de 60 s. Tras 6 minutos, si no hadesaparecido el fallo, éste no se puede rearmar (reset producto).

n Fallo de tipo 2 : El rearme del producto se hace al desaparecer el fallo.(UsF) reaparición tensión + run

n Fallo de tipo 3 : Sólo se puede rearmar tras una orden de marcha.

n : Rearme automático

• Ajuste en fábrica :

• Rearme manual

• Rearme automático

El arrancador gestiona 3 tipos de fallos. El rearme automático sólofunciona para los fallos de tipo 1y 2.

Page 88: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

87ALTISTART

Códigos de fallosCódigos de fallosCódigo Causas probables Procedimientos remedio Rearme

Corto circuito

Reconocimiento calibre

Fallo conexionado interno

- Comprobar el conexionado internotras el corte de la alimentación (1 min)

- Volver a poner el variador bajotensión

Rotación de fase

Falta de concordancia de la red conla selección hecha por

Invertir dos fases red

Ausencia fase red

- Arrancador no alimentado L1 - L2 -L3

- Fusión fusible posible- Corte fugitivo red(t ≥ 200 ms)

Comprobar :

- la tensión- los fusibles aguas arriba delinterruptor automático

- la secuencia de alimentación- la conexión de los bornesL1 - L2 - L3

Frecuencia red no reconocida (ni50 ni 60 Hz)

Fallo norearmable(reset producto)

Fallo rearmableautomáticamenteo no. Tipo 1

Page 89: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

88 ALTISTART

Códigos de fallosCódigos de fallos

Código Causas probables Procedimientos remedio Rearme

Fallo de alimentación potencia trasorden de marcha

Ausencia de alimentación potencia

Paso en limitación de corriente (I>5In)durante 200 ms en régimenpermanente

Rotor bloqueado

Carga motor inferior durante 10 scomo mínimo

Arranque demasiado largo

Controlar el contactor de línea y el relédel arrancador R1

Controlar la alimentación. No es unfallo sino un estado.

Fallo mecánico

Controlar si el tiempovisualizado enes compatible con la aplicación

Fallo rearmableautomático o no,mediante ensayossucesivos ydesaparición delfallo. Tipo 2

Fallo rearmablemanualmentecuandodesaparece elfallo. Tipo 3

Page 90: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

89ALTISTART

Códigos de fallosCódigos de fallos

Comunicación interrumpida conATS

Fallo externo

Fallo térmico motor

Fallo térmico arrancador

Comprobar la asignación de la entradalógica

Comprobar la conexión del aditivovisualización

Comprobar el estado de carga, el ciclode funcionamiento (número dearranques, frenados), la ventilación

Comprobar el ventilador delarrancador, el calibre del arrancador, elestado de carga

Fallo rearmablemanualmentecuandodesaparece elfallo. Tipo 3

Código Causas probables Procedimientos remecio Rearme

Page 91: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

90 ALTISTART

BorneroBornero

Forzamiento parada rueda libre

Fallo externo

Precalentamiento motor

Forzamiento local

Alimentación de las entradas lógicas

Alimentación externa de las salidas lógicas.Para 24 V dc, hacer un puente entre PL y Lo+

Alarma térmica motor105% In , 110% temperatura

Estado 1 desde aparición I motor

Umbral de disparo de corriente

U < 5 V dc = estado 0

U > 11 V dc = estado 0

U nominal = 24 V dc

U min. = 10 V dc

U máx. = 40 V dc

I máx. 200 mA (más alláinterrupción)

L02

L01

L0+

PL

LI

STOPRUN

Bornes Asignación Función Características

Page 92: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

91ALTISTART

BorneroBornero

Corriente motor

Carga par

Estado térmico

Relé de fallo

Relé de aislamiento (control del contactor de línea)

Control del contactor by-pass

Referencia cero voltio de las entradas y salidas lógicas y analógicas

Bornes Asignación Función

R1

R2

COM

Page 93: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

92 ALTISTART

Aditivo C1 de comunicaciónAditivo C1 de comunicación

CARA FRONTALn Vigilancian Configuración de las

funcionesn Ajuste de los parámetrosn Visualización de los fallos

PROTOCOLOS• UNI-TELWAY• Modbus RTU/Jbus• Modbus ASCII• ASCII para PC

Ejemplo de conexión en bus UNI-TELWAY

Page 94: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

93ALTISTART

Aditivo C1 de comunicaciónAditivo C1 de comunicaciónEstructura de los datosEstructura de los datos

n El ajuste, el control y la vigilancia del Altistar 46 se hacen mediante datos (uobjetos) propios a este producto.

n Son de dos tipos :• BITS : designados Bi (i = número del bit) que permitirán realizar órdenes

lógicas.Ejemplo : B1 = Rearme del arrancador (petición de rearme en linea).

• PALABRAS (de 16 bits) : designadas Wi (i = número de la palabra) quepermitirán memorizar ya sea valores enteros sin signo (0 a 65535), o yasea 16 estados lógicos independientes llamados registros (de 0 a 9 luegoA a F).Ejemplo : W4028 = Nivel de boost (valor numérico) W4061 = Registro de estado del arrancador (16 bits de estado)

Page 95: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

94 ALTISTART

Aditivo C1 de comunicaciónAditivo C1 de comunicaciónValores a la puesta en tensiónValores a la puesta en tensión

n En cada puesta de tensión, el Altistar 46 se inicializa siempre con laconfiguración y los ajustes memorizados en su memoria EEPROM (en modoLINEA, memorización de los ajustes con W4060,E o retorno de los ajustesde fábrica con W4060,D).

n El arrancador se pone sistemáticamente en control LOCAL (órdenes demarcha en el bornero). Para pilotearlo a partir del bus multipunto, hace faltaasignar sus controles en LINEA : escritura de la palabra W4060posicionando el bit 1 en 1.

n El pilotaje a partir de un PC es automático y no necesita ningunareasignación.

Page 96: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

95ALTISTART

Aditivo C1 de comunicaciónAditivo C1 de comunicaciónGestión local / líneaGestión local / línea

n Un arrancador Altistar 46 puede funcionar según dos modos de control.• Funcionamiento en LOCAL a partir de un control bornero 2 o 3 hilos.• Funcionamiento en LINEA a partir de un PC o de un autómata (PLC).• Con PC, el aditivo de comunicación es específico (A41) pero el aditivo

de comunicación (C1) conviene también. UN PC de tipo 486 con 8 Mode RAM es necesario.

n Estos modos de funcionamiento son efectivos unicamente para el acceso alos parámetros de control. Son diferentes para los parámetros deconfiguración, ajuste y vigilancia.

Page 97: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

96 ALTISTART

Aditivo C1 de comunicación - FuncionalidadesAditivo C1 de comunicación - FuncionalidadesCOMPLEMENTARIAS accesibles en líneaCOMPLEMENTARIAS accesibles en línean Los estados arrancador

• fase de aceleración• fase de parada• parada solicitada en bornero• régimen establecido• arrancador cortocircuitado

n Los estados de las entradas/salidas lógicas• entrada LI• salida LO• salida LO2 (asignación Unicamente con C1)• relé R1• relé R2• entrada LI-Run• entrada LI-Stop

Page 98: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

97ALTISTART

Aditivo C1 de comunicación - FuncionalidadesAditivo C1 de comunicación - FuncionalidadesCOMPLEMENTARIAS accesibles en líneaCOMPLEMENTARIAS accesibles en línean La gestion de la línea

• configuración de la comunicación– dirección– protocolo– velocidad de transmisión– formato de caracteres

• estados y fallos de comunicación– estado comunicación local o línea– estado “forzamiento local”– supresión del control de la comunicación– fallo comunicación

n Identificación de la frecuencia de red : 50 o 60 Hz.

Page 99: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

98 ALTISTART

Aditivo C1 de comunicación - Diagnóstico visualAditivo C1 de comunicación - Diagnóstico visualcomplementario de los códigos falloscomplementario de los códigos fallos

n Indicadores del diagnóstico visual

• Comprobar el estado de los 2 indicadoressituados en la cara frontal de la opción :

• COM : indicador rojo• OK : indicador verde

• Estado de los indicadores• 0 = apagado 1/2 = parpadeo lento (500 ms)• 1 = encendido 1/10 = parpadeo rápido (100ms)

Page 100: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

99ALTISTART

IndicadorOK

verde

IndicadorCOMrojo

Causa probable Acciones correctivas

Funcionamiento normal, bus y productospresentes

OK

Fuera de servicio, sin tensión

Fallo de comunicación en el bus

Comprobar la interfase o la opción

Comprobar el bus de comunicación yel conexionado. Comprobar losconmutadores de las tomas asignadas

Comprobar la configuración de lacomunicación o laconexión al mismopotencial TER/ -5 V (ausente enprotocolo ASCII/presente en protocolobus)

Configurar la comunicación

Comprobar el conector 6 puntos entrela opción y el Altistar

Opción comunicación no configurada

Fallo de comunicación entre la opción decomunicación y el Altistar (cable bus conectadoen opción)

Errór carácter

1 0

0 0

0 1

0 1/10*(6x)

1/10 0

Fallo de comunicación entre la opción decomunicación y el Altistar (cable PC conectadoen opción)

Comprobar el conector 6 puntosentrela opción y el Altistar

1/2 0

1/2 1

Aditivo C1 de comunicación - Diagnóstico visualAditivo C1 de comunicación - Diagnóstico visualcomplementario de los códigos falloscomplementario de los códigos fallos

Page 101: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

100 ALTISTART

Compatibilidad electromagnéticaCompatibilidad electromagnética

nLa norma CEI 947-4-2 al estar armonizada EN 60-947-4-2, el arrancadorAltistart 46 lleva el marcado CE a título de las directivas europeas de BajaTensión y CEM.

Huecos de tensión

Ondas de choques 1,2/50 µs - 8/20 µs

Microcortes en la red

Variación de la frecuencia en la red

Ondas oscilatorias amortiguadas

Transitorios eléctricos rápidos

Susceptibilidad electromagnética radiada

Descargas electroestáticas

Medidas de las perturbaciones emitidas enconducto

Medidas de las perturbaciones emitidas enradiado

CEI 947 -4-2 CEI 1000-4-4 NV4

CEI 947 -4-2 Proj. 1000-4-3 NV3

CEI 947 -4-2 CISPR 11-EN 55011 CI.A

CEI 947 -4-2 CISPR 11-EN 55011 CI.A

CEI 947 -4-2 CEI 1000-4-2 NV3

CEI 947 -4-2 CEI 1000-4-11 0 A 200 MS

CEI 947 -4-2 CEI 1000-4-11

CEI 947 -4-2 CEI 1000-4-5 NV3

CEI 146-1-1

CEI 146-1-1 NV3

Page 102: Curso de Arrancadores Suaves

NOTAS:

ALTISTART 46

S

CFT

101ALTISTART

Compatibilidad electromagnéticaCompatibilidad electromagnética

n Los ensayos se deben realizar en régimen establecido en conformidad con elcapítulo 9-3-5 de la norma CEI 947-4-2 ( no en fase de acel. o decel.).

n El Altistart 23 es conforme con las prescripciones en régimen establecidocuando un contactor lo cortocircuita (I ≤ 100 A, más allá de 100 A, no hayprescripciones).

n El Altistart 46 es conforme con las prescripciones en régimen establecido sincortocircuito por un contactor.

Page 103: Curso de Arrancadores Suaves

CFT

102 ALTISTART

Tiempo dearranque(en s)

Corriente dearranque(en % In)Tipo de máquina Servicio Funciones realizadas por el Altistart 46

EstandarBomba centrífugaDeceleración progresiva (spresióm de golpes de ariete).Protección contra la marcha en vacío o la inversión desecuencia de fases.

Control de cebado de la bomba y de la secuencia de fases.Bomba a pistones Estandar

Detección contra las sobrecargas debidas a taponeo del flujoo marcha en vacío por transmisión rota. Par de frenado avelocidad 0.

Estandar osevero (>30 s)

Ventiladores

Compresores derefrigeración Estandar Protección mismo para motores especiales

Protección contra la inversión de la secuencia de fases.Contacto para desfogue automático a la parada.

EstandarCompresores de tornillo

Estandar osevero (>30 s)

Protección contra la inversión de la secuencia de fases.Contacto para desfogue automático a la parada.

Compresores centrífugos

Estandar(si arranque sincontrapresión)

Protección contra la inversión de la secuencia de fases.Contacto para desfogue automático a la parada.

Compresores a pistónes

Protección contra sobrecargas mecánicas por detección deincidentes o de marcha en vacío por detección de ruptura.

EstandarTransportadores

Protección contra sobrecargas mecánicas por detección de unpunto duro (sobrepar) o marcha en vacio por detección deruptura mecánica.

EstandarTornillo de elevación

Protección contra sobrecargas mecánicas por detección deatascamiento (sobrepar) o marcha en vacio por detección deruptura mecánica.

EstandarTeleski

Protección contra sobrecargas mecánicas por detección deatascamiento (sobrepar) o marcha en vacio por detección deruptura mecánica.Arranque constante con carga variable.

EstandarElevador

Estandar osevero (>30 s)

Frenaje rápido.Sierra circular,sierra de cinta

Control de par al arranque.Molino de carne,cortadora de carnicería

Severo

El despliegue de la corriente indica la densidad de lamateria.

EstandarAgitador

El despliegue de la corriente indica la densidad de lamateria.

EstandarMezcladora

Frenado para limitar las vibraciones durante la secuencia deparo, protección contra sobrecargas por detección deatascamiento.

SeveroTrituradora

Frenado para limitar las vibraciones durante la secuencia deparo, protección contra sobrecargas por detección deatascamiento.

SeveroMolino

Control de par al arranque y a la parada.EstandarRefinadora

Frenaje para aumentar el número de ciclos.SeveroPrensa

300 5 a 10

5 a 10350

300 10 a 40

300 5 a 10

300 3 a 20

350 10 a 40

350 5 a 10

300 3 a 10

300 2 a 10

400 2 a 10

350 5 a 10

300 10 a 60

400 3 a 10

350 5 a 20

350 5 a 10

400 5 a 60

450

300

400

10 a 40

5 a 30

20 a 60

Según el tipo de máquina empleada en la aplicación, el Altistart 46 responde a las exigencias más difíciles en función del tipo deservicio seleccionado (estandar o severo).La siguiente tabla se da a título indicativo.

Anexo 1

Dominios de aplicación

ALTISTART 46

Page 104: Curso de Arrancadores Suaves
Page 105: Curso de Arrancadores Suaves

Schneider Electric Argentina S.A.http://www.schneider-electric.com.ar

Sede Central y Agencia Bs. AiresViamonte 2850 (B1678DWF)Caseros, Pcia. de Bs. As.Tel. (54-11) 4716-8888Fax (54-11) 4716-8866

Planta Industrial San MartínAv. 101 (Ricardo Balbín) 3102/34(B1650NBN) S. Martín, Pcia. de Bs. As.Tel. (54-11) 4724-4444Fax (54-11) 4724-4411

Planta Industrial PlasnaviHéroes de Malvinas 2071/73(B1824CCE) Lanús, Pcia. de Bs. As.Tel. (54-11) 4246-7545Fax (54-11) 4246-5200

Agencia CórdobaAv. Sabattini 2984 (X5014AUX)Córdoba, Pcia. de CórdobaTel. (54-351) 456-8888Fax (54-351) 457-0404

Agencia MendozaSan Martín 198 2º P (M55001AAO)Godoy Cruz, Pcia. de MendozaTel. (54-261) 422-1110/4Tel. (54-261) 422-1119

Agencia RosarioCafferata 1130 (S2002QXH)Rosario, Pcia. de Santa FéTel. (54-341) 430-0202Fax (54-341) 430-0660

Delegación Bahía BlancaTelefax (54-291) 452-1567

Delegación Cdro. RivadaviaTelefax (54-297) 447-6654

Delegación NeuquénTelefax (54-299) 448-8087

Delegación PosadasTelefax (54-3752) 43-8220

Delegación SaltaTelefax (54-387) 4313008

Delegación San LuisTel. (54-2652) 422-241

Delegación TucumánTelefax (54-381) 421-8774Fax (54-381) 421-1686