5. Soft-Starters
• Acelera, desacelerara e protege MITs
• Varia somente a tensão eficaz
• Não atende aplicações que exijam variação de velocidade
-
L1
L2
L3
11. Controle de tensão/corrente
Tensão e Corrente aplicada pela soft-starter x Tempo
Tensão [pu] e Corrente [pu]
2.5
2
Corrente da soft-starter
Tensão da soft-starter
1.5
1
0.5
0
0
5
10
15
20
25
Tempo [s]
30
35
40
12. Comparativo de correntes no tempo
Comparativo de Correntes entre partida direta e tiristorizada
7
Partida Direta
Partida Tiristorizada
6
Corrente [pu]
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
Tempo [s]
30
35
40
45
13. Início
Tempo de partida <
0,8 * Tempo de rotor bloqueado’
Ler Parâmetros
Tempo de aceleração
Corrente limite da SS
Tensão Ininial da SS
Momentos de inércia
N
S
Corrente <
Corrente limite da SS
Calcular Conjugados
Do motor
Da carga
De aceleração
Erro
Tempo limite excedido
S
Tensão SS <=
Tensão Nominal
Calcular
Tempo de aceleracao parcial
Tempo de aceleracao acumulado
N
S
Incrementa o valor da Tensão
N
Fim
21. Características de algumas chaves
• Ciclos de Partida
– SSW03: 3.Inom durante 30s, 10 partidas/hora
– SSW04: 3.Inom durante 20s, 10 partidas/hora
– SSW05: 3.Inom durante 10s, 04 partidas/hora
• IHM local ou remota para SSW03 e SSW04
• Proteção ao motor
• Funções
– Pump Control - minimiza o golpe de aríete
– Kick Start - para cargas com alto conjugado resistivo
23. Características Técnicas
• Controle
– Método Variação de tensão sobre a carga
– Freqüência de operação 50 / 60 Hz
• Entradas
– Analógicas 01 diferencial - 10 bits
( 0...10 Vcc, 0... 20 mA, 4... 20 mA )
– Digitais 04 fotoacopladas
24 Vcc
• Saídas
– Analógicas 01 não isolada - 8 bits
( 0...10 Vcc )
– Digitais 02 relés contato NA (NO)
250 Vca / 1 A
– Digitais 01 relé contato NA,NF (NO,NC)
250 Vca / 1 A específico para defeitos
24. • Proteções
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Subcorrente imediata na saída
Sobrecorrente imediata na saída
Falta de fase na alimentação
Falta de fase no motor (não conectado)
Fases desbalanceadas 5 %
Freqüência de rede com variação de ± 10%
Falha no tiristor
Sequência de fase invertida (programável)
Sobretemperatura na potência (dissipador)
Sobrecarga na saída (i2.t)
Defeito externo
Erro na CPU
Erro de programação
Erro de interface serial
25. • Comunicação
– Interface serial - RS 232
– Protocolo aberto padrão ASCII
• Funções
–
–
–
–
–
–
–
Pump control
Economia de energia
By-pass (via relé programável)
Inversão do sentido de giro
Frenagem por injeção de corrente contínua
Jog (impulso momentâneo)
Kick Start (pulso de tensão na partida)
26. • 05 teclas : liga, desliga,
incrementa/decrementa
(parâmetro ou conteúdo)
• 04 display’s de LEDs 7 segmentos;
• Permite acesso/alteração de todos
os parâmetros;
•
Destacável;
- IHM-3P.1 - comprimento do cabo = 1 m
- IHM-3P.2 - comprimento do cabo = 2 m
- IHM-3P.3 - comprimento do cabo = 3 m
27. Dimensionamento
• Motor
– Corrente nominal
• Carga
–
–
–
–
Curva Conjugado x Rotação
Momento de Inércia
Sobrecargas na partida ou em operação
Tipo de acoplamento entre carga e motor
• Instalações
– Tensão de rede
– Condições ambientais
28. Dimensionamento
• Condições indispensáveis
– O tempo de aceleração deve ser menor que 80% do tempo de rotor bloqueado
equivalente do motor
– A corrente equivalente para o ciclo de operação do motor deve ser menor que a
corrente equivalente máxima da chave
• Tabela de Dimensionamento
Carga
Inércia
Torque
Fator
Compressor a parafuso
Baixa
Quadrático
1,0 x Inom
Bomba centrífuga
Baixa
Quadrático
1,0 x Inom
Ventilador
Média/Alta
Quadrático
1,5 x Inom
Pulper
Alta
Quadrático
2,0 x Inom
Transportadores, Moinhos, centrífugas.
Alta
Constante
2,0 x Inom
29. Exemplos de Dimensionamento...
Linha W21
Potência 175 cv
Pólos IV
Carcaça 315 S/M (IEC)
Tensão
380 / 660 V
Corrente 254,03 / 220 A
FS 1,0
Acoplamento Direto
Ambiente
Altitude
Rede
1000 m
Temperatura = 40 °C
380 V - trifásica - 60 Hz
Observações Acionamento através de
chave soft-starter
30. Ex 1: Bomba centrífuga /
Compressor a parafuso
Condição típica de partida : UP
= 30 % UNOM
IP / Inom 3,0
ta
= 20 s
Pelo critério da tabela : chave modelo SSW-03.255/220-440
Limite da Soft Starter = 3 x INOM por 30 s
Neste caso : 3,0 x INOM por 20 s
10 partidas/hora
765 A por 30 s
762 A por 20 s
Vemos que esta chave atenderá a condição de partida
32. Ex 2: Ventilador
Condição típica de partida : UP
= 37 % UNOM
IP/Inom = 3,5
ta
= 30 s
Pelo critério da tabela : chave modelo SSW-03.290/220-440
Limite da Soft Starter = 3 x INOM por 30 s
Neste caso : 3,5 x INOM por 30 s
10 partidas/hora
870 A por 30 s
889 A por 30 s
Vemos que esta chave atenderá a condição de partida
34. Ex 3: Transportador
Condição de partida : UP
= 45 % UNOM
IP/Inom = 4,5
ta
= 40 s
Pelo critério da tabela : chave modelo SSW-03.410/220-440
Limite da Soft Starter = 3 x INOM por 30 s
Neste caso : 4,5 x INOM por 40 s
10 partidas/hora
1230 A por 30 s
1143 A por 40 s
Vemos que esta chave atenderá a condição de partida
36. Uso da I.H.M
A IHM-3P é uma interface simples que
permite a operação e a programação
da soft starter .
Display de LED´s
Indicação de estado de operação;
Indicação dos erros;
Visualização e alteração de parâmetros;
Operação da soft starter (liga/desliga).
Possibilidade de instalação remota.
37. Função das teclas
Aciona o motor via rampa
Desaciona o motor via rampa (quando programado);
Reseta a soft-starter após ocorrência de erros
Incrementa o número do parâmetro ou seu conteúdo
Decrementa o número do parâmetro ou seu conteúdo
Comuta o display entre o número do parâmetro e o
seu conteúdo
38. Descrição dos Parâmetros
• Parâmetros de leitura
– Variáveis que podem ser visualizadas no display,
– Mas não podem ser alterados pelo usuário.
– P71...P77,P82, P96...P99
• Parâmetros de regulação
– Valores ajustáveis à serem utilizados pelas funções da soft- starter
– P00...P15,P22...P42,P45,P47
• Parâmetros de configuração
– Definem as características da soft starter, as funções à serem
executadas, bem como as funções das entradas/saídas
– P43,P44,P46,P51...P57,P61,P62
• Parâmetros do motor
– Dados nominais do motor, para ajuste das proteções
– P21, P25, P26 e P27
39. P71 - Versão de Software
Indica a versão de software contida CPU
(circuito integrado D1 CCS 1.1X)
Parâmetro de leitura
40. P73 - Corrente do motor
Indica a corrente de saída da soft-starter
diretamente em Ampéres (A).
Valores possíveis
0 ... 9999 A
Parâmetro de leitura
41. P76 - cos
Indica o cos
da carga.
Valores possíveis
0.00 ... 0.99
Parâmetro de leitura
42. P77 - Tensão de Saída
Indica a tensão imposta pela soft-starter sobre
a carga (desconsidera a FCEM).
Valores possíveis
0 ... 100 % UN
Parâmetro de leitura
43. P01 - Tensão Inicial
Ajusta o valor inicial de tensão (% UN) que será aplicado ao
motor para a execução da rampa de partida.
mín
faixa
máx
25%
1%
90%
Padrão de fábrica 30 %
Parâmetro de regulação
44. P02 - Tempo da Rampa de Aceleração
Define o tempo da rampa de tensão a ser aplicada na partida
do motor, desde que a soft starter não entre limitação de
corrente.
mín
faixa
máx
1s
1s
240s
Padrão de fábrica 20 s
Parâmetro de regulação
45. Rampa de Tensão
P01 - tensão inicial (%UN)
P02 - tempo de rampa (s)
UN
P01
P02
t (s)
Parâmetro de regulação
46. P03 - Degrau de Tensão na
Desaceleração
Ajusta o valor da tensão (%UN) que será aplicada imediatamente
após a soft starter receber o comando de parada por rampa.
mín
100%
faixa
máx
1%
40%
Padrão de fábrica 100%
Parâmetro de regulação
47. P04 - Rampa de Desaceleração
Define o tempo da rampa decrescente de tensão que será
aplicada ao motor.
mín
faixa
máx
OFF, 2s
1s
240s
Padrão de fábrica OFF
Parâmetro de regulação
48. Parada com Rampa de Tensão
U(%)
UN
P03 - degrau de tensão (%UN)
P04 - tempo de rampa (s)
P03
P04
t(s)
Parâmetro de regulação
49. P11 - Limitação de corrente
Ajusta o valor máximo de corrente fornecida pelo conjunto
rede + soft starter para o motor (carga) durante a aceleração.
mín
OFF, 150%
faixa
1%
máx
500%
Padrão de fábrica OFF
Se a tensão total não for atingida ao final da rampa de tensão,
será indicado no display E02 e os tiristores serão bloqueados.
Parâmetro de regulação
50. Limitação de Corrente
I, V
UNom
P11 ILim
ILim = corrente limite
INom = corrente nominal
UNom = Tensão nominal
P22 INom
P02
Parâmetro de regulação
t(s)
52. P33 - Nível de Tensão do Jog
Define o valor de tensão aplicada ao motor enquanto a DI4
estiver em 24 VCC (Após realizada a rampa).
mín
25% UN
faixa
1%
máx
50% UN
Padrão de fábrica 25%
Parâmetro de regulação
53. P34 - Tempo da Frenagem CC
Ajusta o tempo da frenagem C.C., desde que P53 = 3.
mín
faixa
máx
1s
1s
10s
Padrão de fábrica 1 s
Parâmetro de regulação
54. P35 - Nível de Tensão de Frenagem CC
Ajusta o valor da tensão de linha VAC convertido em VCC
aplicado aos terminais do motor, durante a frenagem.
mín
faixa
30% UN
1%
máx
50% UN
Padrão de fábrica 30%
Parâmetro de regulação
55. Acionamento típico com frenagem CC
SSW-03/04
K1
Dimensionar K1 pela INOM
do motor em regime AC3.
56. P41 - Tempo do pulso no “Kick Start”
Define o tempo de aplicação do pulso de tensão que será
aplicado ao motor para que este possa vencer a inércia da
carga.
mín
OFF,0.2s
faixa
0.1s
máx
2s
Padrão de fábrica OFF
Inibe a limitação de corrente
Parâmetro de regulação
57. P42 - Nível de Tensão no “Kick Start”
Determina o nível de tensão (%UN) aplicado ao motor para que
este consiga vencer o processo inercial da carga.
mín
faixa
máx
70%
0.1%
90%
Padrão de fábrica 70%
Parâmetro de regulação
59. P45 - Pump control
Faz o controle na aceleração e desaceleração do motor para
evitar “Golpes de Aríete” nas tubulações.
Valores possíveis
OFF,ON
Padrão de fábrica OFF
Esta função ajusta automaticamente os parâmetros abaixo :
P02 = 15 s
P03 = 80 % UN
P04 = 15 s
P11 = OFF
P14 = 70 % IN
P15 = 5 s
Parâmetro de regulação
60. P43 - Relé By-Pass
Atua relé após a tensão de saída ter atingido seu
valor nominal.
Valores possíveis
OFF,ON
Fazer o by-pass da soft starter
Acionamento multimotor
Padrão de fábrica OFF
Parâmetro de configuração
61. P46 - Valores Default
Restaura valores pré definidos na programação padrão
de fábrica
Valores possíveis
OFF,ON
Não afeta “P22” e “P23”
Padrão de fábrica OFF
Parâmetro de configuração
62. P51 - Função do Relé RL1
Habilita o relé RL1 a operar conforme a seguinte
programação :
1 - Em funcionamento
2 - Em tensão plena
3 - Sentido de giro
Valores possíveis
1 ... 3
Padrão de fábrica 1
Parâmetro de configuração
63. Funcionamento do Relé RL1
UN
Relé ligado
t(s)
Em funcionamento
t(s)
Em tensão plena
t(s)
64. Funcionamento do Relé RL1
Relé ligado
UN
100%
Sentido
horário
do motor
500 ms
DI3
Sentido
anti-horário
do motor
t
+ 24Vcc
OV
RL1
Função Reversão
t
1s
t
65. P52 - Função do Relé RL2
Habilita o relé RL2 a operar conforme a seguinte
programação :
1 - Em funcionamento
2 - Em tensão plena
Valores possíveis
1 ... 3
3 - Frenagem CC
Padrão de fábrica 2
Parâmetro de configuração
66. Funcionamento do Relé RL2
UN
Relé ligado
100%
P35
t
RL2
500 ms
Injeção C.C.
t
P34
1s
Não é possível realizar a frenagem CC quando a Soft-Starter estiver conectada dentro da ligação delta do motor
67. P53 - Entrada digital DI2
Habilita a entrada digital para operar conforme a seguinte
programação :
OFF - Sem função
1 - Reset de erros
2 - Erro externo
Valores possíveis
OFF,1 ... 4
3 - Habilita geral
4 - Comando três fios
Padrão de fábrica 1
Parâmetro de configuração
68. P54 - Entrada digital DI3
Habilita a entrada digital para operar conforme a seguinte
programação :
OFF - Sem função
1 - Reset de erros
2 - Erro externo
Valores possíveis
OFF,1 ... 4
3 - Habilita geral
4 - Sentido de giro
Padrão de fábrica 2
Parâmetro de configuração
69. P55 - Entrada digital DI4
Habilita a entrada digital para operar conforme a seguinte
programação :
OFF - Sem função
1 - Reset de erros
Valores possíveis
2 - Erro externo
OFF,1 ... 4
3 - Habilita geral
4 - Função JOG
Padrão de fábrica OFF
Parâmetro de configuração
71. P56 - Saída analógica
OFF - Sem função
1 - Corrente In %
2 - Tensão Un %
Valores possíveis
OFF,1 ... 4
3 - Fator de serviço
4 - Proteção térmica
Padrão de fábrica OFF
Parâmetro de configuração
72. P61 - Habilitação de I/O Local
Executa as funções Liga/Desliga e Reset pelas
entradas digitais.
ON - Liga/Desliga através da IHM-3P
OFF - Liga/Desliga via entrada digital
Valores possíveis
OFF, ON
Padrão de fábrica ON
Parâmetro de configuração
73. P62 - Endereço da Soft Starter
Indica o endereço da chave na rede de comunicação.
Valores possíveis
1 ... 30
Parâmetro de configuração
Padrão de fábrica 1
Parâmetro de configuração
74. P21 - Corrente do motor
Ajusta o valor da corrente do motor percentualmente em
relação a corrente nominal da chave.
Valores possíveis
OFF, 50 % ... 120 % (INOM)
Parâmetros do motor
Padrão de fábrica 30
Parâmetro do motor
75. P25 - Classes térmicas
Determina as curvas de atuação da proteção térmica do
motor conforme norma IEC 947-4-1.
Valores possíveis
5, 10, 15, 20, 25, 30
Parâmetros do motor
Padrão de fábrica 30
Parâmetro do motor
76. Motor In = 580 A, Ip/In = 3,5,
FS = 1,15, ta = 41 s. P25?
P25 = 25
77. Ambiente
• Condições não-permissíveis
– Exposição direta à raios solares, chuva, umidade excessiva ou maresia
– Gases ou líquidos explosivos ou corrosivos
– Vibração excessiva, poeira ou partículas metálicas óleos suspensos no
ar
• Condições permissíveis
– Temperatura
• 00...40ºC - Condições Nominais
• 40...55ºC - Corrente conforme tabela 8.2
– Umidade Relativa do Ar
• 5% a 90% sem condensação
– Altitude Máxima
• 0000...1000m - Condições Nominais
• 1000...4000m - Redução da corrente de saída em 10% para cada 1000 m