Arrancadores Suaves Y Variador DE Frecuencia Actividad Entregable PDF

Preview

Summary

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIALPLAN DE TRABAJODEL ESTUDIANTE1. INFORMACIÓN GENERALApellidos y Nombres: Luis Ángel Aragón Díaz ID: 130993 3 Dirección Zonal/CFP: Arequipa, la joya Carrera: Electricista industrial Semestre: 3 sem Curso/ Mód. Formativo Arrancador suave y variad...

Description

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

PLAN DE TRABAJO DEL ESTUDIANTE

1. INFORMACIÓN GENERAL Apellidos y Nombres:

Luis Ángel Aragón Díaz

ID:

1309933

Dirección Zonal/CFP:

Arequipa, la joya

Carrera:

Electricista industrial

Curso/ Mód. Formativo

Arrancador suave y variador de frecuencia

Tema del Trabajo:

Instalación y configuración de variador de frecuencia mediante control remoto para bombeo de agua.

Semestre:

3 sem

2. PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO N °

ACTIVIDADES/ ENTREGABLES Investigar trabajo Realizar el trabajo Probar el trabajo Desarrollar las preguntas Corregir el trabajo Entrega del trabajo

CRONOGRAMA/ FECHA DE ENTREGA 3/12 3/12 3/12 3/12 3/12 3/12

3. PREGUNTAS GUIA Durante la investigación de estudio, debes obtener las respuestas a las siguientes interrogantes Nº PREGUNTAS 1 2 3 4 5

¿Qué es un variador de frecuencia?, ¿Qué características se debe tener en cuenta para su selección? ¿Por qué es importante configurar los parámetros de motor en el variador de frecuencia? ¿Cuál es la diferencia entre control 2 hilos y control 3 hilos en un variador de frecuencia? ¿Por qué se le llama control remoto a sistema de control de variador de frecuencia? ¿Cuál es la diferencia entre arrancador suave y variador de frecuencia?

HOJA DE RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS GUÍA

1.

¿Qué es un variador de frecuencia?, ¿Qué características se debe tener en cuenta para su selección?

¿Qué es un variador de frecuencia?

Un variador de frecuencia por definición es un regulador industrial que se encuentra entre la alimentación energética y el motor. La energía de la red pasa por el variador y regula la energía antes de que ésta llegue al motor para luego ajustar la frecuencia y la tensión en función de los requisitos del procedimiento.

El variador de frecuencia regula la velocidad de motores eléctricos para que la electricidad que llega al motor se ajuste a la demanda real de la aplicación, reduciendo el consumo energético del motor entre un 20 y un 70%.

¿Qué características se debe tener en cuenta para su selección?

1. Las variables eléctricas del sistema a las que será sometido el equipo, como Tensión (380-690 V BT) y Frecuencia de Red (50-60 Hz). 2. Las solicitudes de carga a controlar, considerando parámetros como tipo (par constante, par cuadrático, par inverso, par lineal, etc.), potencia mecánica requerida, momento de inercia, entre otros. Asimismo, se debe saber si existe algún rango o variación de velocidad necesario para la aplicación, y si se requiere un par (torque) inicial alto. 3. Las condiciones ambientales a las que estará sometido el equipo, como altura geográfica, humedad y temperatura. Es importante considerar si estará instalado al exterior o interior de una sala eléctrica. Si se encuentra al interior de una sala, debe conocer si esta tiene contaminación y si cuenta con una ventilación adecuada. 4. En términos del equipamiento, se recomienda que el equipo tenga posibilidad de inyección de reactivos o mitigación de armónicos a través de filtros LHF. 5. La selección del variador de frecuencia debe también considerar los datos de placa del motor que mueve la carga. Para esto, se debe verificar que el variador de frecuencia sea capaz de entregar la corriente, par y potencia máxima que dispone el motor, considerando el tipo de carga que controlará. De lo contrario, se debe sobredimensionar el VDF (aumentar la potencia). 6. Una vez que se conocen los datos antes mencionados y el tipo de carga, podemos determinar si el variador de frecuencia se dimensionará para par constante o par variable. Cabe mencionar que la mayoría de los fabricantes de VDF indican (en su placa característica o por catálogo) la corriente de par variable como corriente principal del modelo, y la de par constante, como segunda corriente (que es menor). En caso de tratarse de una carga de par variable, debemos considerar la corriente de motor para dimensionar la corriente del variador. Por ejemplo, para un motor de 22 kW con una corriente

aproximada de 42 A, debemos considerar un variador de a lo menos la misma corriente. Si el tipo de carga es de par constante, debemos fijarnos en la segunda corriente de placa del variador para así determinar la selección del variador. Por ejemplo, para un motor de 22 kW con una corriente aproximada de 42 A, se debe considerar un variador de a lo menos la misma corriente para par constante. En forma general, debería ser un variador de 30 kW para un motor de 22 kW.

A la hora de seleccionar un variador, estas consideraciones son genéricas, pero, en términos ideales, debemos tener en cuenta la gran mayoría de variables anteriormente identificadas, para así comparar las curvas de la carga v/s las curvas del motor y la capacidad del variador para controlar estas exigencias.

7. Hay que tener en consideración las recomendaciones que hacen los fabricantes para almacenamiento, instalación o montaje, puesta en servicio, funcionamiento, y mantenimiento. 8. Para configurar y/o programar un variador de frecuencia, debemos poder controlarlo vía computador o vía HMI. 9. Contar con el manual de programación en caso de que el producto tenga alguna clave inicial para poder alterar los parámetros de fábrica. También es recomendable seguir los parámetros de puesta en servicio rápida para identificar las variables a configurar. 10. Los primeros parámetros a ingresar son los de placa del motor, es decir, debemos indicarle al VDF qué características tiene el motor a controlar, como tensión nominal, frecuencia nominal, velocidad en rpm, corriente nominal, rendimiento, factor de potencia, etc. 11. Para continuar la programación, hay que tener claro cómo controlaremos el variador: desde una pantalla HMI o a través de señales (digitales/análogas) externas al equipo. También hay que configurar las salidas de relé según la necesidad de la aplicación. 12. Por último, y dependiendo del tipo de carga y aplicación del sistema, se debe configurar el tipo de control del variador (como V/F, control vectorial, control vectorial con encoder), y seleccionar los tiempos de rampas de aceleración y desaceleración. Con todos estos tópicos, podemos seleccionar y dimensionar un variador de frecuencia y, además, configurarlo para una rápida puesta en servicio.

Tipos de Carga

• Par Constante: En máquinas de este tipo, el par permanece constante durante la variación de velocidad y la potencia aumenta proporcionalmente con la velocidad. Ejemplos: compresor a pistón, grúas, bombas a pistón, trituradores, transportadores continuos, polipastos, entre otros.

• Par Lineal: En este tipo de máquinas, el par varía linealmente con la rotación, y la potencia varía con el cuadrado de la rotación. Ejemplo: cilindros con fricción viscosa.

• Par Cuadrático: En este caso, el par varía con el cuadrado de la rotación y la potencia con el

cubo de la rotación. Ejemplos: bombas centrífugas, ventiladores y mezcladores centrífugos.

• Par Inverso: Una carga a potencia constante es normal cuando el material se enrolla y el diámetro cambia durante este proceso. La potencia es constante y el par es inversamente proporcional a la velocidad. Ejemplos: bobinadora de papel, bobinadora de paño, tornos, bobinadora de hilos.

2.

¿Por qué es importante configurar los parámetros de motor en el variador de frecuencia?

Existen parámetros básicos que se deben configurar en los variadores de frecuencia de manera que el variador de frecuencia realice el mejor control de torque y velocidad sobre el motor y que además lo pueda proteger ante fallas.

Los primeros cinco datos los encontramos en la placa caracteriza del motor y deben ser ingresados en el variador de frecuencia.

Un parámetro muy importante para configurar es la protección térmica del motor quién protegerá el motor contra sobrecalentamientos excesivos que puedan dañar el aislamiento del bobinado.

Este valor puede ser menor o igual a la corriente nominal del motor, pero nunca mayor, pues el motor no estará protegido.

Los siguientes datos corresponden para configurar el funcionamiento del motor con respecto a velocidades y tiempos.

3.

¿Cuál es la diferencia entre control 2 hilos y control 3 hilos en un variador de frecuencia?

Conexión a tres hilos La conexión a tres hilos es la más común. Dos de los hilos son la alimentación del sensor y el tercer hilo va conectado a la salida del sensor, internamente uno de los cables de alimentación debe ir al circuito de salida para suministrar energía a la carga, tal como se muestra en la siguiente figura. Conexión a tres hilos

Conexión a dos hilos En la conexión a dos hilos, estos sirven para conectar el circuito de salida a la carga. El sensor puede ser visto como un interruptor, y necesariamente los mismos dos hilos alimentan el sensor. 4.

¿Por qué se le llama control remoto a sistema de control de variador de frecuencia?

Seguro alguna vez has escuchado el término "Control remoto", esto quiere decir "control a distancia" y el variador cuenta con esta capacidad, a través de unos cables conectados a sus terminales se podría tranquilamente controlar al variador por medio de interruptores, pulsadores, sensores, relés, etc. simulando a través de ellos la acción de presionar las teclas o girar el potenciómetro que trae consigo el variador, de esta forma el variador deja de ser controlado por una persona y pasa a ser controlado por un proceso el cual lo llamara y hará uso de sus capacidades cuando sea necesario para que el proceso.

5.

¿Cuál es la diferencia entre arrancador suave y variador de frecuencia?

Los arrancadores suaves constituyen una muy buena opción cuando se trata de reducir el stress mecánico del motor y la máquina durante el arranque. Sin embargo, la reducción de corriente durante el arranque no siempre se puede conseguir. En estos casos, el variador de frecuencia aporta ventajas comparativas pues mantiene intacto los rendimientos de torque del motor, permitiendo arrancar cualquier máquina por difícil que sea su arranque, y agrega una reducción de corriente importante. El variador de frecuencia permite variar la velocidad de funcionamiento del motor en cualquier etapa de operación, en tanto que el al arrancador suave no realiza esta función.

HOJA DE PLANIFICACIÓN

PROCESO DE EJECUCIÓN OPERACIONES / PASOS /SUBPASOS

Instalación de la bomba con arrancador suave: Guarda motor : protege nuestro motor Arrancador suave: mejora la vida útil del motor Relé térmico: protege al motor en caso de sobrecargas Motor Instalación de la bomba agrícola con un variador de frecuencia:  Guarda motor: protege al motor  Variador de frecuencia: controlara nuestro  la velocidad de nuestro motor eléctrico  Relé térmico: no es necesario pero nos brinda protección al motor  Motor En el circuito de mando:  un disyuntor  pulsadores abierto y cerrado  contactos del relé térmico  contactos  temporizador  finales de carrera

Ventajas al usa arrancador suave: • Uso sencillo • Algoritmo de autoaprendizaje • Funciones de diagnóstico integradas • Protección contra sobrecargas clase 10 • Amplio rango de tensión de funcionamiento • Menor tiempo de puesta a punto • Mayor espacio en el cuadro eléctrico • Mayor protección de la bomba El variador ajusta la velocidad y caudal de la bomba para mantener la presión en el valor de referencia. Una vez medida la diferencia entre la presión en la tubería y la presión requerida, actuaría modificando la velocidad del motor para mantener una presión constante. Después del armado del circuito de mando ajustaremos el arrancador suave:

SEGURIDAD / MEDIO AMBIENTE / NORMAS -ESTANDARES

  

Tiempo de arranque 3segundos Tensión inicial de arranque Tiempo de parada 3segundos

10Hz

Después del armado del circuito de mando ajustaremos el variador de frecuencia:  Programar la información de la placa de identificación del motor.  Probar la dirección del motor.  ID run/motor tuning.  Programar en parámetros de aplicación adicionales.  Ejecución de prueba para asegurar una instalación/puesta en marcha adecuada.  Guardar parámetros. Revisión constante de las bombas Tener una bomba de repuesto en caso de averías Equipo de seguridad:  Guantes de trabajo aislantes cuando maneje cojinetes calientes o utilice un calentador de cojinetes  Guantes de trabajo gruesos cuando maneje piezas con bordes afilados, especialmente los impulsores  Gafas de seguridad (con protectores laterales) para proteger los ojos  Zapatos con puntas de acero para proteger los pies al manejar piezas, herramienta pesada, etc. Tuberías: No coloque las tuberías en su sitio forzándolas en las conexiones con bridas de la bomba. Esto puede suponer deformaciones peligrosas en la unidad y causar una alineación incorrecta entre la bomba y el motor. La deformación de las tuberías afectará de forma negativa al funcionamiento de la bomba y puede producir lesiones y daños en el equipo. Puesta en marcha y funcionamiento: Al realizar una instalación en un entorno potencialmente explosivo, asegúrese de que el motor está certificado correctamente. Apagado, desmontaje y nuevo montaje: Los componentes de la bomba pueden ser pesados. Es necesario emplear los métodos de elevación adecuados para impedir que se produzcan lesiones físicas y/o daños en el equipo. Deben calzarse zapatos con punta de acero siempre. Deje que todos los componentes del sistema y de la bomba se enfríen antes de manipularlos para evitar lesiones físicas.

El operador debe conocer las precauciones de seguridad y bombeo para evitar lesiones físicas. Debe tenerse especial cuidado en ambientes potencialmente explosivos para asegurarse que el equipo esté mantenido correctamente. Esto incluye, entre otras cosas: 1. Controlar la temperatura del armazón y el líquido de la bomba. 2. Mantener una lubricación correcta en los rodamientos. 3. Asegurarse que la bomba sea operada en el rango hidráulico previsto. INSTRUCCIONES: debes ser lo más explícito posible. Los gráficos ayudan a transmitir mejor las ideas. No olvides los aspectos de calidad, medio ambiente y SHI. Video de arrancador suave y variador de frecuencia profesor: https://www.youtube.com/watch?v=pwlLYbHTjXI

DIBUJO / ESQUEMA/ DIAGRAMA

BOMBEO DE AGUA CON UN VARIADOR Y ARRANCADOR SUAVE [NOMBRE DEL TRABAJO] LUIS ANGEL ARAGON DIAZ [APELLIDOS Y NOMBRES]

[ESCALA]

LISTA DE RECURSOS

INSTRUCCIONES: completa la lista de recursos necesarios para la ejecución del trabajo. 1. MÁQUINAS Y EQUIPOS

BOMBA CENTRIFUGA ARRANCADOR SUAVE VARIADOR DE FRECUENCIA GUARDAMOTOR RELE TERMICO PULSADORES TEMPORIZADORES

3. HERRAMIENTAS E INSTRUMENTOS

ALICATE DESARMADOR PELACABLES ALAMBRE LIJA PEGAMENTO PARA TUBO PERICOS CORTADOR DE TUBO

5. MATERIALES E INSUMOS

LLAVES TEFLON TUBOS PVC VALVULA CHECK UNIONES UNIVERSALES TAPON VALVULA DE PASO NIPLES CODOS...