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Documentos del III Congreso Boliviano de Ing. Mecanica Electromecanica, Realizado el 2006 en Santa Cruz-Bolivia
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Automation and Drives
Rompalos Limites!Low-Voltage Controls and Distribution
Automation and Drives
Page 2 © Siemens AG 2006 - Subject to changes
Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Partida Directa
Característica: Corriente x VelocidadCaracterística: Corriente x Velocidad
I = f (u)I = f (u)
IA / IN
6
1
n
Característica: Torque x VelocidadCaracterística: Torque x Velocidad
M = f (u2)M = f (u2)
2
1
n
M / MN
Comparaciones
Conceptos
CaracterísticasPrincipales
Ejemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Desenvolvimento de la partidaCorriente / conjugado
• Partida directa (plena tension)
Corrente Conjugadot t
MI
Mmáx
Comparaciones
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Partida Estrela - Triangulo
Iy = I 3
Iy = I 3
IA / IN
6
1
n
2
1
n
M / MN
My = M 3
My = M 3
Característica: Corrente x VelocidadCaracterística: Corrente x Velocidad Característica: Torque x VelocidadCaracterística: Torque x Velocidad
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Desenvolvimento de la partidaCorriente / conjugado
• Partida estrella-triângulo (tension reducida)
Corriente Conjugadot
t
MI
Mmáx
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Métodos convencionales de partidaDesventajas
• Picos de corriente y picos de conjugado inevitables, sea:
- En la partida directa
- En el instante de la conmutacion de la tension de las LLaves de partida, por ejemplo, de estrella para triângulo
• Caidas de tension en la red de alimentacion
• Golpes entre el conjugado del motor, acoplamientos y la carga accionada
• Inflexibilidad en la adaptacion de los parâmetros del motor y las condiciones reales de partida
• Probables alteraciones en proyectos durante la puesta en marcha “start-up”
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Principios de funcionamientoVariacion de la tension en el motor
Aceleracion
Desacelera cion
Otimizacion p/Carga Parcial(economia de
energia)
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Partida con Arrancador Suave
Torque resultante da variacion contínua de la tension de partida
Característica: Corrente x VelocidadCaracterística: Corrente x Velocidad
I ~ UI ~ U
IA
100% U
n
Característica: Torque x VelocidadCaracterística: Torque x Velocidad
M ~ U2M ~ U2
M
90% U
70% U
50% U
20% U
100% U
50% U
Mf
n
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Desenvolvimiento de la partidaCorriente / conjugado
• Partida suave - Softstart (rampa de tension)
Corriente Conjugado
t t
MI
Mmáx
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Partida suave (soft-starter)
• Desenvolvimento de tension, corriente y la Velocida en el tiempo de partida
Usi - Tension en la rampa de partida suave
Isi - Corriente de partida suave
n - Velocidad de la partida suave
Usi - Tension en la rampa de partida suave
Isi - Corriente de partida suave
n - Velocidad de la partida suave
100
80
60
40
20
0
0 1,2 2,4 3,6 4,8 6,0
t (s)
(Isi / In )x10 n / n1 (%) Us / Un (%)
Isi
Usi
n
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Ventajas
• Alivio en el motor y la máquina accionada
- Aceleracion suave- Corriente de partida reducida- Ausencia de los picos de corriente- Ausencia de choques de conjugado
• Desgastes reducidos
- Intervalos de mantenimientos mas largos- Mayor vida útil de los accionamientos
• Bajas solicitudes de la red
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
• Cuatro opciones de paradas
- Parada libre o por inercia
- Parada suave (soft stop)
- Parada de bombas (pump stop)
- Frenado CC
• Colocacion en funcionamiento
- Alta flexibilidad en la adaptacion de los parametros del motor y las condiciones reales de partida de la máquina
- Opciones de economia de energia cuando el motor trabaja con carga parcial o en vacio
Vantajas adicionales
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Tipos de CargasCuadrática
• Durante a partida el conjugado resistente varia cuadraticamente con el aumento de la velocidad
Ejemplos:
• Bombas
• Compresores
• Ventiladores
• Extractores
Mcarga ~ n2Mcarga ~ n2
M
n
Mcarga
Mmotor
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
M
n
Mcarga
Mmotor
• El conjugado resistente es constante durante la partida
Exemplos:
• Elevadores
• Cintas transportadoras
• Escaleras rodantes
Mcarga = constanteMcarga = constante
Tipos de CargasConstante
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
• El conjugado resistente disminuye a medida que aumenta la velocidad durante la partida
Mcarga ~ 1 / nMcarga ~ 1 / n
Exemplos:
• Bobinadoras
• Molinos
• Tornos
M
n
Mcarga
Mmotor
Tipos de CargasInversa
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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SIRIUS Soft Starters
Sumario
• El conjugado resistente aumenta linealmente con la rotacion durante la partida
Mcarga ~ nMcarga ~ n
Exemplos:
•Máquinas textiles
M
n
Mcarga
Mmotor
Tipos de CargasLineal
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Posibilidades de partida Rampa de tension
U
UR
tR
t
UNn (rpm)
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Posibilidades de partidaLimitacion de la corriente
tB
t
IB
IA
I
IN
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Possibilidades de partidaRampa de tension con impulso de partida
U
ttRtI
UN
UI
US
20%
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Posibilidades de paradaParada normal o por inercia
U
UN
t
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
Automation and Drives
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Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Posibilidades de paradaParada suave (soft stop)
U
UN
t
UI
UR
tR
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
Automation and Drives
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Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Posibilidades de paradaParada de bomba (pump stop)
U
UN
t
tR
UR
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Posibilidades de parada Frenado con injeccion de corriente contínua
U / I
t
mín. tiempo de parada
máx. tiempo de parada
3s
18s
U
I
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
Automation and Drives
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Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
SumarioParada suaveParada de bomba
Paradalibre
FrenadoDC
Comando paro
Posibilidades de parada
n
t
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
Automation and Drives
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Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Exemplos de partida
Molinos
Escaleras rodantes
Bombas
Ventiladores
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
Automation and Drives
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Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Reduccion De la cargaDel motor
Reduccion De la cargaDel motor
Caida de lacorriente delmotor no esproporcional
Caida de lacorriente delmotor no esproporcional
Reducciondel factorde potencia
Reducciondel factorde potencia
Atuacion delreguladorde cos
Atuacion delreguladorde cos
ReduccionEn la tensiondel estator
ReduccionEn la tensiondel estator
ReduccionEn la corrientedel motor
ReduccionEn la corrientedel motor
ReduccionEn la potenciarequerida
ReduccionEn la potenciarequerida
ECONOMIADE
ENERGIA
Economia de Energia
Comparações
Conceitos
CaracterísticasPrincipais
Exemplos
CaracterísticasDiversas
Win-SIKOSTART
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Aplicaciones
Ventiladores Bombas CompresoresCorreas
Transportadoras
Aplicaciones estándar
Sistemas de Ventilacion Mezcladoras Trituradoras
de piedraMolinos
Aplicaciones especializadas
Market
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
A partir del 2005...
Potencia en kW (400 V)
Función
710554 250
Highfeature
Standard
1,0001.1 1,200
3RW30/31
3RW40
18.5
3RW44
SIRIUSSIRIUS
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Sistema modular SIRIUS
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Llaves de partida de partida suave Sirius
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Variantes de conección
Características do 3RW30:
4 tamanhosS00 45 mm até 9 AS0 45 mm até 25 AS2 55 mm até 45 AS3 70 mm até 100 A
Combinable con los componentes SIRIUS: disyuntores, contactores y relés de sobrecarga
Partida y parada suaves
Aviso “by-pass” e “partida concluída”
Variantes
PossibilidadeMontagem
Comparação
Comando
3RW30 03
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Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Rampa de tensión ajustable: de 40 a 100 % de Un
Tiempo de rampa ajustables (partida y parada): de 0 a 20 s
Bajas perdidas mediante contacto de “by-pass” integrado despues de la partida concluída
Tamaño S011 kW a 400V
125 mm
45 mm
120 mm
154 mm
55 mm
145 mm
Tamaño S222 kW a 400V
Llave eletrónica de partida y parada suave 3RW30
Variantes
PossibilidadeMontagem
Comparação
Comando
3RW30 03
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
L1 L2 L3 Control en dos fases
Óptimo control del accionamiento standard hasta 45 kW
Reducción del momento y corriente de partida
Contactos de “by-pass” integrados
No es necesario uu contactor de “by-pass” externo (S0, S2 e S3
Bajas perdidas en serviçio contínuoM
3 ~
Variantes do 3RW30
Variantes
PossibilidadeMontagem
Comparação
Comando
3RW30 03
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Variante standard 3RW30
Partida y parada suaves
Tiempos de partida y parada ajustables independientemente (tRan e tRaus)
Partida de motores comuma velocidade
Variante especial 3RW31
Partida de motores conpolos intercambiables (Dahlander)
Tiempos de rampa ajustables independientementepara cada velocidad (tR1 e tR2)
tRan t
US
UN
U
tR1 t
US
UN
U
tR2
tRaus
Variantes del 3RW3
Variantes
PossibilidadeMontagem
Comparação
Comando
3RW30 03
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Dos tensiones de red distintas Ue
200 V a 460 V, 50/60 Hz
460 V a 575 V, 50/60 Hz
Dos tensiones de comando distintas Uc
UC 24 V (50/60Hz, DC)
UC 110 a 230 V (50/60Hz, DC)
UcUe
Enc. /apagado
L1 L2 L3 A1A2 IN
Ejecuciones de tensión del 3RW3
Variantes
PossibilidadeMontagem
Comparação
Comando
3RW30 03
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Posibilidades de montaje sin fusíbles
Montaje con el 3RV SIRIUS (Q1)
Alternativamente pueden estar ligados con fusíbles
Fusíbles para protección de conductores F3
Fusíbles para protección de semiconductores F1
Fusíbles combinados F1‘
M1
G1
M3~
M3~
F2
G1 Q1
F3
K1
M1
Posibilidades de montaje
Obs.: Los fusíbles deben estar lo mas próximo posíbledel 3RW3
Obs.: Los fusíbles deben estar lo mas próximo posíbledel 3RW3
F1/F1´
Variantes
PossibilidadeMontagem
Comparação
Comando
3RW30 03
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
1/3 Tamaño
3 cables en vez de 6 en el motor
menos componentes
partida optimizada mediantevarias posibilidades de ajuste
posibilidades de parada suave
Comparación 3RW3 / partida estrella-triángulo
Variantes
PossibilidadeMontagem
Comparação
Comando
3RW30 03
Automation and Drives
Page 39 © Siemens AG 2006 - Subject to changes
Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
SumarioA través de pulsadores(ver ejemplo a la izquierda)
A través de un conmutador(entre A1 y IN1)
Partida automática(punte entre A1 y IN1)
L
N
L1 L2 L3
T1 T2 T313 2414/23
A2 A1
IN1
Enc. Ap.
Fim departida
Posibilidades de comando
Variantes
PossibilidadeMontagem
Comparação
Comando
3RW30 03
Automation and Drives
Page 40 © Siemens AG 2006 - Subject to changes
Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Nuevo Softstarter Sirius
3RW30 hasta 3A
El menor softstarter
del mundo!!!
Apenas 22,5 mm
Variantes
PossibilidadeMontagem
Comparação
Comando
3RW30 03
Automation and Drives
Page 41 © Siemens AG 2006 - Subject to changes
Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Nuevo Softstarter Sirius
3RW30 hasta 3A Pequeño, mas poderoso:
A través del control de tensión en dos fases, podemos controlar la tensión enviada al estator del motor variandose el ángulo de disparo de los tiristores
ligados en anti-paralelo.Características principales:
Diseño compacto – con una largura de apenas 22,5 mm, podemos obtener gran economia del espacio comparandose con los dispositivos usuales;
Ocupa 80% menos espacio comparado con las llaves de partida estrella-triángulo;
Dos posibilidades de terminales de ligación: tornillos y conección cage-clamp;
TR(on) - Tiempo de rampa de partida
(0 hasta 20s)
US - Tensión inicial de rampa (40 hasta 100% de UN)
TR(off) - Tiempo de rampa de parada (0 hasta 20s)
Variantes
PossibilidadeMontagem
Comparação
Comando
3RW30 03
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Espectro de productos 3RW40
2 TamañosPara un rango de 75 ... 250 kW (400 V)
S6 S12hasta 90 kW hasta 250 kW
Product
Automation and Drives
Page 43 © Siemens AG 2006 - Subject to changes
Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Automation and Drives
Page 44 © Siemens AG 2006 - Subject to changes
Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Sus Beneficios: 3RW40
Protección de sobrecarga deMotor y auto-protección del equipo No se requiere cableado
adicional
Ahorro de espacio, configuración transparente Gracias a un diseño compacto
Prevencion de picos de corrientes Gracias al ajuste de limitación
de corriente
Se ajusta perfectamente al sistema modular SIRIUS Gracias a tamaños optimizados
Sumario
Product
Automation and Drives
Page 45 © Siemens AG 2006 - Subject to changes
Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Características importantes 3RW40
Es la verdadera estrella entre los equipos compactos hasta 250 kW,
Diseño pequeño y compacto con conexión por 3-cables
No tiene rivales en el rango de potencia hasta 250 kW,
Tecnología de control innovadora de dos-fases
Ahorra y protege como ningún otro arrancador Sistema de puenteo de contactos integrado Protección de sobrecarga de motor integrada y auto-
protección del equipo
Además se ajusta perfectamente. Compatible con el sistema modular SIRIUS (e.g. accesorios)
Product
Automation and Drives
Page 46 © Siemens AG 2006 - Subject to changes
Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Substitucion de partidas estrella-triangulo(Exemplo 90 kW)
S6
12 x 18 cm6,5 kg
45 x 55 cm11,8 kg
Automation and Drives
Page 47 © Siemens AG 2006 - Subject to changes
Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Automation and Drives
Page 48 © Siemens AG 2006 - Subject to changes
Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Hasta 250 kW
Hasta 90 kW
Hasta 45 kW
Espectro de productos 3RW44
5 tamaños para un rango de15 ... 710 kW (400 V)
(hasta 1,200 kW (400 V) en circuito delta-interno)
Hasta 710 kW
Producto
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Smart ES 2006
Software de puesta en servicio, parametrización, diagnostico y documentación para arrancadores SIRIUS 3RW44
Ajuste de las funciones y parámetros del equipo Función claramente estructurada de diagnostico Función de Osciloscopio: Grabación de valores medidos,
eventos
Producto
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
OKEsc
Señalización y Operación 3RW44
Producto
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario Lenguaje
Entradas
Menu
Señalización y Operación 3RW44
Torque de ajuste
Producto
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
3RW44 : Sus beneficios
Comportamiento optimo deLa rampa de arranque (ramp-up) Gracias al control de torque
Puesta en servicio simple y rápida Gracias a su pantalla amigable
Tamaño mas pequeño y reducidos costos del dispositivo Gracias a la operación
en circuito delta-interno
Integración simple con controladores de mayor nivel Por medio de una conexión PROFIBUS
opcional
Sumario
Producto
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Características sobresalientes 3RW44
Ningún otro arrancador es tan facil de operar,
Teclado con pantalla amigable
Ningún otro arrancador es tan compacto en el rango de potencia hasta 250 kW,
Diseño compacto
Y además: Tan innovador: Compatible con el sistema modular SIRIUS (e.g. accesorios) Control de torque ultima tecnologia Funcionalidad elevada para las demandas mas exigentes
Producto
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
ajuste de rampa tension ... ... para la rampa de torque
1 Partida suave por rampa de tension
2 Partida suave por ajuste de torque
3 Carga (ex.: bomba)
Automation and Drives
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Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Controle de elevacion de torque
Partidas y paradas mas precisas y suaves
Aumento lineal del torque de partida
Ajuste del control de elevacion del torque
Sin golpes de conjugado (sobresaltos)
1 Partida suave por rampa de tensão2 Partida suave por ajuste de torque3 Carga (ex.: bomba)
Las Ventajas
Automation and Drives
Page 56 © Siemens AG 2006 - Subject to changes
Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
The smalldifference
Alternativa a un convertidor de frecuencia (Ejemplo 250 kW)
Automation and Drives
Page 57 © Siemens AG 2006 - Subject to changes
Producto
Mercado
Situación Inicial
SIRIUS Soft Starters
Sumario
Automation and Drives
Arrancadores Suaves SIRIUSReducción de esfuerzo mecánico y carga eléctrica.
Automation and Drives
Les agradece:Marco Vidal
Muchas gracias, por la atencion prestada!!!