Mantencion VDF_2009

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Conduciendo al mundoMantención de Convertidores de Frecuencia: Conceptos, Puesta en Marcha y Detección de Fallas / 2009

1Sew Eurodrive Chile

Instalación de Convertidores de Frecuencia Conceptos, Puesta en Marcha, Detección de Fallas y Mantenimiento




RECTIFICADOR INVERTER

BUS DE CONTINUAMOTOR

Principio de Funcionamiento

DIAGRAMA BASICO DE UN CONVERTIDOR




Etapa de Rectificación - Filtrado

380 VCA 540 VDC

+

-




Efectos sobre la línea de entrada




Efectos sobre la línea de entrada

CORRIENTE RESULTANTE




Etapa de Salida de Potencia

540 VDC PWM

+

-

M




Modulación por Ancho de Pulso (PWM)

Voltaje y corriente de salida en un convertidor de frecuencia

540 V

- 540 V

0 V

M




Corrientes de fuga en un convertidor M

Corrientes de fuga debido a la conmutación PWM




Diagrama Básico - Formas de onda

Voltaje de línea DC-Link PWM

RECTIFICADOR INVERTER




Principales Efectos causados por un Convertidor

• Produce distorsión de la corriente sobre la línea de entrada.

• Significativa corriente de encendido “inrush current”.

• Puede producir el disparo de diferenciales a la conexión.

• Irradia interferencia de alta frecuencia en la salida al motor.

• Se generan corrientes de fuga a tierra debido al PWM.




Protecciones en Convertidores de Frecuencia Sew Eurodrive




Protecciones en Convertidores

Protecciones

Externas

Diferencial

Fusibles

Interruptor térmico, etc

Internas ó

Integradas

Protecciones electrónicas

integradas a la circuitería del

convertidor




Protecciones Internas o Integradas

• Protección de sobrecarga del motor.

• Protección contra cortocircuitos o defectos de aislación en motor.

• Protección contra sobre temperatura tanto del convertidor como del motor.

• Protección contra sobre tensiones por regeneración excesiva en DC-Link.

• Protección ante corte de una fase en la línea de entrada de alimentación.




Protección de sobrecargas en motor

Mediante el ajuste de un parámetro en el convertidor, me permite limitar

la corriente máxima de salida que le entrega el convertidor al motor :

CONVERTIDOR DE 1HP

CORRIENTE NOMINAL DE SALIDA 4.2 A

PARAMETRO LIMITE DE CORRIENTE 50% In

CORRIENTE MAXIMA DE SALIDA = 0.5 x 4.2 A = 2.1 A

MOTOR DE 0.5 HP

CONDICIONES DE TRABAJO :

CORRIENTE MAXIMA DE 2A

HASTA 2.1 A




Protección contra sobre temperatura en motor

MOTOR CON SENSOR TF/TH

SEÑAL TF/TH HACIA ENTRADA BINARIA

CONVERTIDOR MONITOREANDO

TEMPERATURA DE BOBINADO DE MOTOR

Para motores con sensores térmicos incorporados :




Mediante sensores térmicos colocados en el disipador del convertidor

Protección contra sobre temperatura en convertidor

T > 60º

F11




Protección contra falta de fase de entrada

F06L1

L2

L3




Mediante circuitos de control que monitorean constantemente el DC-Link se deshabilita la operación del convertidor en forma instantánea cuando el bus de continua presenta un nivel de tensión superior a 860 VDC.

Protección contra sobrevoltaje en bus de continua

DC-Link > 860 VDC

F04

NO OCURRE CON RESISTENCIA DE FRENADO




Frenado Regenerativo

DC Link

Velocidad

860 V

540 V

CONVERTIDOR OPERANDO CON RESISTENCIA DE FRENADO




Lógica de Frenado

Relé 24 VCC

Salida Digital

“/Brake” (DO02) 24

VCC

Motor con Freno Electromagnético

Ejemplo del Comando:

Rectificador

150…500 VCA

ubicado dentro de la caja de conexión

del motor

Bobina de Freno (3 hilos) Vf: 220 ó 380 VCA

220 ó 380 VCA




Protecciones Externas

Fusibles :

• Para carga resistiva.

• Voltaje mayor o igual al voltaje de línea.

• Extraer corriente nominal del fusible de las tablas dadas en el

manual de instrucciones del convertidor.

Interruptores Termo magnéticos :

• Se recomienda del tipo C.

• Voltaje mayor o igual al voltaje de línea.

• Corriente nominal 10% arriba de la corriente nominal del

convertidor.




ContactoresImportante :

No utilizar como mando de arranque – parada.

Solo utilizar para conectar y desconectar el convertidor.

DiferencialesImportante :

De ser necesario su uso se recomienda solo diferenciales del tipo súper inmunizados.

Se recomienda una corriente diferencial de actuación de 300 mA para la conexión de dos o más convertidores.




Accesorios Opcionales de Protección




Accesorios de Instalación




Instalación de Entrada - Accesorios

Choque de línea :

• Aumenta la protección contra

Sobre tensiones.

• Reduce la corriente peak de

encendido.

• Reduce armónicos de línea.





Es imperativo usar choque de línea cuando más de una unidad se opera desde un mismo contactor de línea monofásica.

EJEMPLO CON DOS CONVERTIDORES MONOFASICOS DE 1HP CON CORRIENTE NOMINAL DE APROX. 10A





Conexión de varios convertidores monofásicos a través de un único

choque de línea trifásico.





Filtro de línea :

• Previene que la interferencia de

voltaje producida por el convertidor

alcance la línea de alimentación.

• Recomendado para operar en áreas

residenciales / comerciales.

• Mantenimiento de los valores límites

exigido en áreas industriales.

• Operación de equipos sensibles en la

misma línea de alimentación.





Importante :

• Debe haber amplia área metálica de contacto entre el filtro y el

convertidor.

• Observar una distancia NO mayor a 40 cm entre el filtro y el

convertidor.




Instalación de Salida - Accesorios

Choque de salida :

• Reduce la interferencia del cable de salida.

• Ventaja : no se produce caída de voltaje.

• Generalmente de 3 a 5 vueltas.

• No reduce ruido de motor.

• Para cables no blindados.




Voltaje PWM sin y con choque de salida














Filtro de salida ó filtro seno :

• En aplicaciones donde un convertidor controla

varios motores en paralelo.

• Reduce el ruido de PWM en el motor.

• Permite operar con cables de potencia

de salida sin blindaje.

• Reduce pérdidas de corrientes en largos tramos

de cables de salida de potencia.

• Solo para modos V/f y VFC.





Voltaje de salida con y sin filtro seno




Mantenimiento Preventivo y Predictivo de Convertidores de Frecuencia Sew Eurodrive



















MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE UN CONVERTIDOR DE FRECUENCIA

SEW EURODRIVE

















































Recomendaciones para la Instalación y el correcto Cableado de un Variador de

Frecuencia Sew Eurodrive




Instalación – Cableado

Dependiendo del tipo de señal, podemos dividir los componentes de

una instalación en cuatro grupos :

• Grupo I : señales muy sensibles.

• Grupo II : señales sensibles.

• Grupo III : señales fuente de interferencia.

• Grupo IV : señales con alta fuente de interferencias.




Instalación - Cableado









LOS EFECTOS DEL BLINDAJE PUEDEN SER MEJORADOS LLEVANDO LOS CABLES POR LAS ESQUINAS




Instalación

Cableado




Instalación – Puestas a Tierra












• Situar los filtros de entrada y salida lo más cerca posible del convertidor.

• Colocar los reles de acoplamiento cerca de la señal de entrada.

• Separar cables fuentes de interferencia de los de baja señal (20 cm).

• Separar en tablero equipos de potencia de los de bajo nivel de señal.

• No colocar equipos sensibles al calor en la parte superior del tablero.

Lay-out de Tablero




Lay-out de Tablero




Lay-out de Tablero




Agradece la participación de todos UDS.

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