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ARA COMENZAR
C
APÍTULO
1
En este capítulo...
Sumario del manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1–2
Introducción al variador DURA
PULSE
. . . . . . . . . . . .1–3
Desempaque del variador DURA
PULSE
. . . . . . . . . .1–3
Especificaciones del variador DURA
PULSE
. . . . . . . . .1–5
Capítulo 1: Como comenzar
Sumario del manual
Sumario de esta publicación
El Manual del variador DURA
PULSE
describe la instalación, configuración y métodos de operación del variador de frecuencia serie DURA
PULSE
.
Quien debe leer este manual
Este manual contiene información importante para aquellos que instalarán, mantendrán, y/u operarán cualquiera de los variadores de frecuencia de la serie
GS3.
Publicaciones suplementarias
La Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos en Estados Unidos(NEMA) publica varios documentos que discuten normas para equipo de control industrial.
Global Engineering Documents maneja la venta de documentos de NEMA. Para más información, puede comunicarse con Global Engineering Documents en:
15 Inverness Way East
Englewood, CO 80112-5776
1-800-854-7179 (dentro de EEUU)
(001) 303-397-7956 (internacional) www.global.ihs.com
Algunos documentos NEMA que pueden asistirle con su sistema de variadores de frecuencia son:
• Application Guide for AC Adjustable Speed Drive Systems
• Safety Standards for Construction and Guide for Selection, Installation and
Operation of Adjustable Speed Drive Systems
Apoyo Técnico
Por Teléfono: 770-844-4200
(Lunes a Viernes, 9:00 a.m.-6:00 p.m. E.T.)
En Internet: www.automationdirect.com
Nuestro grupo de apoyo técnico trabajará con usted para contestar sus preguntas. Si no puede encontrar la solución para su aplicación, o si por cualquier otra razón usted necesita ayuda técnica adicional, por favor llame a Apoyo Técnico al 770-844-4200.
Estamos disponibles los días de semana de 9:00 a.m. hasta las 6:00 p.m. Hora del Este de Estados Unidos.
Además le invitamos a que visite nuestro sitio en Internet, donde puede encontrar información técnica y no técnica sobre nuestros productos y nuestra empresa.
Visítenos en www.atomationdirect.com.
Símbolos especiales
1–2
Cuando vea el icono del "punto de exclamación" en el margen de la izquierda, el párrafo a la derecha será uno de ADVERTENCIA. Esta información puede evitar heridas, pérdidas de propiedad, o (en casos extremos) hasta muerte.
M
ANUAL DEL VARIADOR
DURA
PULSE
Capítulo 1: Como comenzar
Introducción al variador DURA
PULSE
El variador de frecuencia DURA
PULSE
es un aparato electrónico que permite controlar la velocidad de motores de inducción electricos, siendo que el control de velocidad es hecho cambiando la frecuencia de la salida de corriente enviada al motor, en el rango de 0 a 400 Hz.
Este variador es alimentado por un sistema trifásico en dos rangos de voltaje: 200 a 240 Volt,
50 y 60 Hz o 380 a 480 Volt, 50 o 60 Hz. Vea las tablas en las páginas siguientes para conocer los valores específicos de potencias admisibles.
Vea el diagrama siguiente para las explicaciones que siguen:
El variador de frecuencia DURA
PULSE
convierte la corriente de alimentación a corriente continua por medio de un simple rectificador de 6 pulsos, la que es suavizada por medio de condensadores en la barra de corriente continua (DC bus). Este voltaje de corriente continua es a su vez transformado a un sistema trifásico de corriente alternada con un conjunto de transistores IGBT por medio de una conmutación de la corriente a una tasa del orden de 2 a 12 kHz.
El sistema de transistores IGBT (Isolated gate bipolar transistors) es conmutado rápidamente a una frecuencia dada para producir una onda de corriente de salida que tiende a ser sinusoidal, con un sistema de modulación de ancho de pulsos (PWM), por medio de algoritmos complejos calculados por un microprocessador interno. La corriente de salida es suavizada parcialmente por la inductancia inherente de los enrollados del motor.
El control de frecuencia en el variador de frecuencia DURA
PULSE
puede ser configurado en 4 modos principales:
1) Relación constante Volt/ Hz el alzo abierto
2) Relación constante Volt/Hz en lazo cerrado
3) Sensorless vector en lazo abierto
4) Sensorless vector en lazo cerrado con realimentación por encoder
1a. Ed. español 08/05
M
ANUAL DEL VARIADOR
DURA
PULSE
1–3
Capítulo 1: Como comenzar
El modo Volt/Hz es adecuado para la mayoría de las aplicaciones en la industria y fundamentalmente el variador mantiene una relación linear constante entre el voltaje y la frecuencia de salida. Esto produce una condición de torque constante, típicamente en el rango de aproximadamente 1 a 60 Hz. La frecuencia puede ser extendida hasta 400 Hz pero el voltaje no sigue creciendo a partir de 60 Hz . Esta faja de operación se llama de potencia constante y la salida de torque del motor depende fundamentalmente de las características del motor, tipicamente cerca de una curva de potencia constante.
Si el motor puede ser modelado matemáticamente con valores de resistencia e inductancia de acuerdo a la teoria de Steinmetz u otras, por el microprocesador del variador de frecuencia, es posible tener un mejor control de velocidad o torque en el eje del motor y esto es lo que se conoce como “vector control”. El modelo normal considera conocer en cada instante las revoluciones del eje del motor y esto requeriría el uso de un sensor de velocidad, tal como un tacómetro; el modelo ha sido mejorado en este caso para que no sea necesario tener una realimentación de velocidad y esto es lo que se llama sensorless vector control. Por lo tanto, en un variador con el tipo de control sensorless vector la velocidad es estimada con algoritmos matemáticos, y de ese modo es posible corregir la frecuencia para mantener una velocidad mas constante en el eje del motor. La contrapartida es que para mantener la velociad se necesita más torque y esto significa mas corriente de entrada.
Este modelo de variador de frecuencia DURA
PULSE
puede mejorar la regulación de velocidad hasta 1% de precisión sin ningún aparato especial para medición de la rotación del motor.
Si ha esto se le coloca un encoder, que es un transductor de velocidad, la regulaciónl puede ser mejorada hasta en 0,2 %.
El variador de frecuencia DURA
PULSE
es un equipo muy robusto y flexible. Otras características notables de este variador son: protección electrónica del motor, posibilidades de controlar la velocidad y dirección con el teclado o con entradas externas programables discretas e análogas, salidas programables discretas y análogas, ajuste independiente de aceleraciones y desaceleraciones, saltos en la frecuencia, frenado dinámico, frenado por corriente continua, comunicación RS-485 ASCII o MODBUS RTU, control PID y varias otras características que hacen este variador una herramienta muy útil en sus aplicaciones.
Para poder hacer que el variador se comporte como sea necesario por su aplicación, es necesario colocar valores especiales en algunos parámetros. La definición de los parámetros está mostrada en el capítulo 4. Hemos colocado ejemplos de configuración de parámetros en el capítulo 3, asi como también una explicación de como se usan los botones del teclado para hacer la configuración y poder deteminar las características deseadas en el comportamiento del variador y de lo que se muestra en el visor.
El variador de frecuencia DURApulse tiene también muchos accesorios que le permitirán configurar un sistema de control de velocidad de facil programación e instalación.
Lo invitamos a leer mas datos en este manual para poder usar uno de los variadores mas modernos en el mercado
1–4
M
ANUAL DEL VARIADOR
DURA
PULSE
Capítulo 1: Como comenzar
Desempaque del variador DURA
PULSE
Desempaque
Luego de recibir el variador de frecuencia, por favor verifique lo siguiente:
• Verifique que el paquete incluya un variador de frecuencia , el manual del usuario del v ariador de frecuencia Serie DURA
PULSE
y la referencia rápida del v ariador de frecuencia serie DURA
PULSE
.
• Inspeccione la unidad para asegurarse que no ha sido dañada durante el embarque.
• Asegúrese que el número de artículo indicado en la placa de identificación corresponda con el número de artículo en su orden.
Información en la placa de identificación:
Ejemplo de un variador de frecuencia de 20HP, 230V
Explicación del modelo:
1a Ed. español 08/05
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ANUAL DEL VARIADOR
DURA
PULSE
1–5
Capítulo 1: Como comenzar
Partes externas y etiquetas; mostrado el GS3-25P0:
6
1
4
5
2
3
1
Orificios de montaje
2 Ranuras de ventilación
3 Placa de Identificación
4
Cubierta
5 teclado digital
6
Aletas de disipación de calor
7
Terminales de alimentación
8
Terminales del frenado dinámico
9
Terminales de control j
Terminale de salida al motor k
Switch de modo de entradas drenadoras/surtidoras(Sink/Source)
9
8
7
1–6
M
ANUAL DEL VARIADOR
DURA
PULSE
k j
Capítulo 1: Como comenzar
Especificaciones del variador DURA
PULSE
Modelo: GS3-xxx
Valores nominales de salida
Potencia del motor
Clase 230V - Trifásico
21P0 22P0 23P0 25P0
HP
1
kW
0,75
2
1,5
3
2,2
5
3,7
Corriente nominal (A)
Maximo voltaje de salida
Frecuencia nominal
5 7 11
0,1 a 400 Hz
17
27P5
7,5
5,5
25
200 a 240V trifásico (proporcional al voltaje de entrada)
Entradas
Voltaje y frecuencia nominal
Corriente de entrada (A)
Tolerancia de voltaje y frecuencia
Pérdidas en Watt a 100% de corriente
Peso en lb, (kg)
5,7
200/208/220/230/240 VCA,trifásico,50/60Hz
60
4,5
(2,034)
7,6 15,5 20,6
Voltaje: ± 10% Frecuencia: ± 5%
82 130 194
4.5
(2,034)
9,4
(4,24)
9,4
(4,24)
26
301
13,3
(6,031)
Modelo : GS3-xxx
Potencia del motor
Valores nominales de salida
Corriente nominal (A)
Máximo voltaje de salida
Frecuencia nominal
Clase 230V - Trifásico
2010 2015 2020 2025 2030 2040 2050
HP
10
kW
7,5
15
11
20
15
25
18,5
30
22
40
30
50
37
33 49 65 75
0,1 to 400 Hz
90 120
200 a 240V trifásico (proporcional al voltaje de entrada)
145
Voltaje y frecuencia nominal
Entradas
Corriente de entrada (A)
Tolerancia de voltaje y frecuencia
Pérdidas en Watt a 100% de corriente
Peso en lb. (kg)
34
200/208/220/230/240 VCA, trifásico, 50/60Hz
50 60 75 90 110 142
380
13,3
(6,031)
Voltaje: ± 10% Frecuencia: ± 5%
660 750 920 1300 1340 1430
14,3
(6,487)
26,5
12
26,5
12
26,5
12
77,2
(35)
77,2
(35)
Nota: Por favor revise las condiciones de ventas de AutomaciónDirect para este producto. No hay 30 dias de plazo para devolver este variador, cuando es más de 10 HP.
1a Ed. español 08/05
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ANUAL DEL VARIADOR
DURA
PULSE
1–7
Capítulo 1: Como comenzar
Modelo : GS3-xxx
Potencia del motor
Valores nominales de salida
Corriente nominal (A)
Voltaje de salida máximo
Frecuencia
Clase 460V - Trifásico
41P0 42P0 43P0 45P0 47P5 4010 4015
HP
1 2 3 5 7,5 10 15
kW
0,75 1,5
2,7 4,2
2,2
5,5
3,7
8,5
5,5
13
7,5
18
11
24
380 a 480V trifásico (proporcional al voltaje de entrada)
0,1 a 400 Hz
Entradas
Voltaje/Frecuencia nominal
Corriente de entrada (A)
Tolerancia de voltaje y frecuencia
Pérdidas en Watt a 100% de corriente
Peso en lb (kg)
3,2
380/400/415/440/460/480VCA, trifásico, 50/60Hz
70
3,9
(1,759)
4,3 5,9 11,2 14 19
102
Voltaje: ± 10% Frecuencia: ± 5%
132 176 250 345
4,4
(1,994)
4,1
(1,857)
9,4
(4,24)
13,2
(6,002)
13,5
(6,106)
25
445
14,4
(6,525)
Clase 460V - Trifásico
Modelo: GS3-xxx
Potencia del motor
Valores nominales de salida
Corriente nominal (A)
Voltaje de salida máximo
Frecuencia
HP kW
4020 4025 4030 4040 4050 4060 4075 4100
20
15 18,5 22
32
25
38
30
45
40
30
60
0.1 a 400 Hz
50
37
73
60
45
91
75
55
380 a 480V trifásico (proporcional al voltaje de entrada)
100
75
110 150
Entradas
Voltaje/Frecuencia nominal
380/400/415/440/460/480 VCA, trifásico, 50/60Hz
Corriente de entrada (A)
32 39 49 60 63 90 130 160
Tolerancia de voltaje y frecuencia
Voltaje: ± 10% Frecuencia: ± 5%
Pérdidas en Watt a 100% de corriente
620 788 1290 1420 1680 2020 2910 3840
Peso en lb. (kg)
26,5
(12)
26,5
(12)
26,5
(12)
77,2
(35)
77,2
(35)
77,2
(35)
116,8
(53)
116,8
(53)
Nota: Por favor revise las condiciones de ventas de AutomaciónDirect para este producto. No hay
30 dias de plazo para devolver este variador, cuando es más de 10 HP.
1–8
M
ANUAL DEL VARIADOR
DURA
PULSE
Capítulo 1: Como comenzar
Especificaciones generales
Características de control
Sistema de control
Modulación de ancho de pulso, frecuencia portadora ajustable entre 1k
- 15kHz, dependiendo del modelo. Este sistema determina los métodos de control del variador.
00: control V/ Hz en lazo abierto, 01:control V/Hz en lazo cerrado,
02: Sensorless Vector 03: Sensorless Vector con realimentación
Rango de frecuencia de salida
0,1 a 400.0 Hz
Resolución frecuencia de salida
0,1 Hz
Capacidad de sobrecarga
150% de la corriente por 1 minuto
Características de torque
Torque de frenado
Frenado con corriente continua
Aceleración/desaceleración
Incluye refuerzo de torque automático, compensación de deslizamiento, torque de partida de 125% @ 0.5Hz o 150% @ 1.0Hz
20% sin frenado dinámico, 125% con resistencia opcional (resistencia de frenado incluída en unidades menores de 20HP)
Operación frecuencia 60-0Hz, 0 - 100% de la corriente nominal,
Tiempo en la partida 0,0 - 5,0 s; tiempo en la parada 0,0 - 25,0 s
0,1 a 600 segundos (aceleración y desaceleración linear o no ), segunda aceleración y desaceleración disponible
Modelos de voltaje/frecuencia
Torque constante - torques de partidas altos y bajos, Torque variable torques de partidas altos y bajos, y configurados por el usuario
Nivel de prevención de bloqueo
20 a 200% de la corriente nominal
Operación
Definición de frecuencia
Operación
Teclado Ajuste con las teclas <UP> o <DOWN>
Señal externa
Potenciómetro - 3 a 5kq, 0 to 10VCC (Resistencia de entrada 10kq), 4 to 20 mA (Resistencia de entrada 250q), 0 to 20mA.Entradas de Multivelocidad 1 a 4, interfase de comunicación RS232C/RS485
Teclado Operación de partir y parar con botones <RUN>, <STOP>, <JOG>
Señal externa
Control partir FWD/Parar, partir inverso/parar, (run/stop, fwd/rev),
Comunicación serial RS485 (Modbus RTU)
Entradas
Terminales de entradas
Terminales de salida
Discretas
Selección drenadoras o surtidoras
11 terminales programables: FWD/STOP, REV/STOP, RUN/STOP,
REV/FWD, RUN momentáneo (N.O.), STOP momentáneo (N.C.), Falla externa (N.O./N.C.), Reset externo, Multi-velocidad Bit (1-4), Control manual del teclado, Jog, Bloqueo base externo, 2o. tiempo de
Acel/desacel, mantención de velocidad, subir y bajar velocidad,
Coloque velocidad a 0 , desactive PID (N.O/N.C.), Desactive entradas.
Análogas
Discretas
3 transistores
1 relevador
3 entradas configurables, 0 a 10VCC (resistencia de entrada 10kq),
0 a 20mA, 4 a 20mA (resistencia de entrada 250q) con resolución de
10 bit, -10V a +10V con resolución de 10 bit
4 entradas programables: funcionando, falla, a la velocidad, a velocidad cero, sobre la frecuencia deseada, bajo la frecuencia deseada, a velocidad máxima, torque excesivo detectado, sobre la corriente deseada, bajo la corriente deseada, alarma de desvío PID, disipador caliente (OH), señal de frenado suave,,sobre la frecuencia 2 deseada, bajo la frecuencia 2 deseada, pérdida de encoder
Salidas
Funciones de operación
Regulación automática de voltaje , selección de voltaje/frecuencia, aceleración/desaceleración no linear, límites de frecuencia inferior y superior, operación de 15 velocidades, frecuencia portadora ajustable
(1 to 15 kHz), control PID, 5 frecuencias de salto, ganancia análoga & ajuste de desvío, jog, sobrecarga térmica, refuerzo de torque automático, historia de fallas, protección del software
1a Ed. español 08/05
M
ANUAL DEL VARIADOR
DURA
PULSE
1–9
Capítulo 1: Como comenzar
Especificaciones generales (cont.)
Funciones de Protección
Protección térmica del motor, sobrecarga, partida automática después de una falla, acepta pérdida de alimentación momentáneamente,
Inhibición de operación reversa, Regulación de voltaje automático,
Prevención de bloqueo por sobretensión, Aceleración y desaceleración ajustable automáticamente, modo de detección de torque excesivo, nivel de detecciónde torque excesivo, tiempo de detección de torque excesivo,Prevención de sobrecorriente durante aceleración, prevención de sobrecorriente durante la operación estable
Interface de
Operador
Aparatos de operador 9 teclas, visor de 2 lineasx16 caracteres LCD, 5 LEDs de estado
Programación
Parámetros para configuración y supervisión, códigos de falla
Visor (Display)
Frecuencia de salida, velocidad del motor, Frecuencia a escala,
Corriente de salida, carga del motor en %, Voltaje en la salida,
Voltaje de la barra de CC, referencia para PID, realimentación para
PID, referencia de frecuencia
Ambiente
Opciones
Funciones de teclas
RUN, STOP/RESET, FWD/REV, PROGRAM, DISPLAY, <UP>,
<DOWN>, ENTER
Protección
IP20
Temperatura ambiente -10°C a 40°C (14°F a 104°F)
Temperatura de almacenamiento
-20°C a 60°C (-4°F a 140°F) – durante períodos de transporte
Humidad ambiente
20 a 90% de humedad relativa (sin condensación)
Vibración
Localización de la instalación
9,8 m/s
2
(1G) con menos de 10Hz, 5,9 m/s
2
(0.6G) con 10 a 60Hz
Altura hasta 1000 m. sobre el nivel del mar, alejado de gases, liquidos corrosivos y polvo
Filtro de ruido de interferencia electromagnética, reactor de entrada, reactor de salida, cable para operación remota, software de programación, resistencia de frenado dinámico, fusibles de entrada
1–10
M
ANUAL DEL VARIADOR
DURA
PULSE
