Motores electricos

CONTROL DE MOTORES ELECTRICOS.

LABORATORIO 2: VARIADORES DE VELOCIDAD.

Profesor:

ING. FILIBERTO BOJACÁ.

JUNIO 7 DE 2015

OBJETIVOS

• Seleccionar el VFD correcto para el motor empleado en el laboratorio, utilizando los criterios apropiados.
• Disitnguir el VFD interpretando adecuadamente su operación y tipos de componentes.
• Conocer y aplicar la parametrización del VFD.
• Conocer y aplicar el frenado con corriente continua y el frenado combinado.

DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES

1. Selección del variador: para realizar la selección de un variador se deben tener en cuenta de manera orientativa la potencia del motor eléctrico, una vez se tienen seleccionados uno o varios variadores la selección del mismo se realiza teniendo en cuenta la corriente de entrada/salida y la carga a la cual va estar sometido el motor (si se tiene).

• Datos del motor:

• Potencia: 0.6 HP
• Corriente nominal: 2.2 A
• Voltaje: 220YY/440Y
• Velocidad nominal: 1680 rpm.

Revisando el catálogo de precios facilitado por el profesor existen las siguientes opciones de variadores de velocidad para el motor en cuestión:  

1. SINAMICS V20:

• Tensión de alimentación: 2AC 200-240 V o 3AC 380-480V.
• Frecuencia de salida: 0-599 Hz.

Teniendo en cuenta los requerimientos del motor se tienen estas dos opciones de la serie de variadores de velocidad SINAMICS V20:

• 6SL3210-5BB13-7UV0
• 6SL3210-5BB17-7UV0

Los cuales cuentan con las siguientes características:

[pic 1]

Tabla 1. SINAMICS V20. Los precios están en COP. La decisión entre cuál de estos dos variadores comprar ya se debe tener en cuenta la carga.  

Al observar la tabla 1 se descarta el modelo 6SL3210-5BB13-7UV0, debido a que la potencia del motor es 0.6 HP y que la corriente de salida del variador está muy cercana a la corriente nominal del motor, por lo cual si se llega a sobrecargar muy probablemente este variador no va a ser suficiente.

1. SINAMICS G120C:

• Tensión de alimentación: 3AC 380- 480 V.

Se descarta esta serie debido a que la tensión disponible es de 110 V o 220V.

1. SINAMICS G120:

• Tensión de alimentación: 3AC 200-240 V +\- 10%
• Frecuencia de salida: 0-650 Hz.

Teniendo en cuenta los requerimientos del motor se tiene la siguiente opción de variador:

[pic 2]

Tabla 2. SINAMICS G120. Los precios están en COP.

[pic 3]

Tabla 3. SINAMICS G120 Unidad de control. Los precios están en COP.

El costo total de esta serie de variadores (2.200.000 COP) da muy por encima de cualquiera de las otras opciones por lo cual se rechaza por razones financieras.

1. MICROMASTER MM4:

• Tensión de alimentación: 3AC 200-240 V +\- 10%
• Frecuencia de salida: 0-650 Hz.

Teniendo en cuenta los requerimientos del motor se tienen las siguientes opciones:

[pic 4]

Tabla 4. MICROMASTER MM4. Los precios están en COP. La decisión entre cuál de estos dos variadores comprar ya se debe tener en cuenta la carga.  

1. Programación del variador MicroMaster MM420 (6SE6420-2UC17-5AA1-20): es un variador de propósito general que dispone de cuatro entradas digitales y una análoga. Para comenzar a parametrizar el variador primero se reseteas para obtener los valores de fábrica de la siguiente manera:  

1. El parámetro P0010 = 30. (parámetro de puesta en marcha)
2. P0970 = 1 (reposición a valores de fábrica).

El proceso de resetear para obtener los valores de fábrica se demora 10 segundos, se recomienda realizar este paso debido a que no se sabe que parámetros fueron modificados anteriormente, lo cual puede ocasionar que no se obtenga las prestaciones esperadas por desconocimiento de la programación del variador. Una vez se tiene los valores de fábrica se puede parametrizar rápidamente de la siguiente manera:

1. P0010 = 1 (puesta en servicio  rápida).
2. P0100 = 1 (parámetro del convertidos; HP y 60 Hz).
3. P0300 = 1 (selección del tipo de motor, motor asincrónico).
4. P0304 = 220 (Tensión nominal del motor, V).
5. P0305 = 2.2 (Corriente nominal del motor, A).
6. P0307 = 0.6 (Potencia nominal del motor, HP).
7. P0309 = 70.2 (Rendimiento nominal del motor).
8. P0310 = 60 (Frecuencia nominal del motor, Hz).
9. P0311 = 1680 (Velocidad nominal del motor, rpm).
10. P0700 = 2 (Selección fuente de órdenes, terminal).
11. P1000 = 2 (Selección consigna de frecuencia, consigna analógica).
12. P1080 = 0 (Frecuencia mínima, Hz).
13. P1082 = 120 (Frecuencia máxima, Hz).

Cuando se modifica la frecuencia máxima por encima de la frecuencia nominal del motor, se debe el parámetro P2000 = 120 (Frecuencia de referencia), si no se modifica este parámetro

1. P1120 = 5 (tiempo de aceleración, segundos).
2. P1121 = 5 (tiempo de desaceleración, segundos).
3. P3900 = 1 (fin puesta en servicio rápida).

1. TOMA DE MEDICIONES: Se realizaron 3 series de adquisición de datos modificando el parámetro P1300, el cual se encarga de seleccionar el modo de control.

• P1300 = 0 (V/F lineal).
• P1300 = 1 (Flux current control).
• P1300 = 2 (V/F cuadrática).
• P1300 = 3 (V/F multipunto).

Tabla 5. Mediciones realizadas. 1 V/F lineal; 2 V/F Cuadrática y 3 V/F FLUX CURRENT.

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