View
269
Download
24
Category
Preview:
Citation preview
Oil-free Air service dept Junio 1999
Compresores
Electricidad
Básica
Oil-free Air service dept Junio 1999
Electricidad Básica - CompresoresContenido :
• Algunas definiciones y leyes básicas
- DC, AC monofase, AC trifase
• Sistemas trifásicos - Conexiones Estrella y Triángulo
• Datos de los motores
• Clase de aislamiento de motores y factor de servicio
• Protecciones de motores - Protecciones eléctricas
- Protecciones de sobrecarga
• Cómo interpretar un diagrama de servicio
• Conexiones de dispositivos y mediciones
Oil-free Air service dept Junio 1999
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
ELECTRICIDAD - ¿Qué es ?
Algo - INVISIBLE
- POTENTE
- ¡¡ PELIGROSO !!
Algo - SENCILLO para
PERSONAS CUALIFICADAS
¡¡¡ TENGA CUIDADO !!!
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Fuentes de potencia
Corriente Continua (DC)
VoltajeUdc
Tiempo
El voltaje se polariza con + y -• Ejemplos : Baterías
Fuentes de alimentación rectificadas ; 12….24 V• Aplicaciones: Alimentación de instrumentos electrónicos
Equipos de controlAlimentación para transmisores de presión, etc...
• Seguridad : Los voltajes hasta 24 VDC son seguros; los voltajes mayores pueden ser peligrosos para las personas.
Ex: 12 Volt
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Corriente Alterna (AC) - Monofase
Característica : El voltaje y la intensidad cambian regularmente de potencia y dirección en una variación sinusoidal
Aplicación : Uso general
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Corriente Alterna (AC) - Monofase
Parámetros característicos:• Período T = Tiempo para 1 ciclo
• Frecuencia (Hz) = 1/T
• 50 HZ = 50 períodos por segundo
• 60 Hz = 60 períodos por segundo
• Valor RMS : = amplitud máx. divida por raíz cuadrada 2 (Para seno)
Seguridad : - Voltaje A.C. <= 24 V es seguro para las personas
> 24 V es peligroso
Terminología : < 50 V : Voltaje extra bajo
< 1000 V : Baja tensión
1000 V < U < 10000 V : Media tensión
> 10000 V : Alta tensión
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Corriente Alterna (AC) - Trifase
Characteristics :
• La corriente alterna trifásica se produce en un generador con tres devanados separados.
• Todos los valores del voltaje sinusoidal están desplazados 120° entre sí
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Sistema de corriente alterna
Fase 1Fase 2Fase 3
NeutroTierra
1-Fase
3-Fases Y 3-FasesTriángulo
L1L2L3
N
UL=Voltaje de línea = UL1-UL2
Uf =Voltaje de fase = UL
3
UL
UL
UL
Uf
En una red 3 x 400 V UL = 400 V y Uf = 230 V
IL
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Relación entre Reactancia (X) - Resistencia (R) - Impedancia (Z) - Desplazamiento de fase ()
ZX
R
Factor de potencia - cos
Uac
X
R
Reactancia
Resistencia
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Leyes básicas
Corriente Continua
• Ley de Ohm
I = U / R con I = Intensidad en Amp
U = Voltaje en Volt
R = Resistencia en Ohm
• Potencia absorbida
P = U x I con U = Voltaje en Volt
I = Intensidad en Amp
P = Potencia en W
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Corriente Alterna• Ley de Ohm I = U / Z con
I = Intensidad in Amperios
U = Voltaje en Volt
Z = Impedancia en Ohm
= Raíz cuadrada (R² + X²) donde X es la reactancia
• Potencia en un sistema monofásico
P = U x I x cos
• Potencia en un sistema trifásicoP = UL x IL x cosx raíz cuadrada
(3) con
P = Potencia en W (demás unidades, según se indica arriba)
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Unidades y medidas
Tensión : Diferencia de potencial entre dos puntos
Unidad = VOLTIO
Ejemplo : L1
L2220 V
Medida en V ac entre V y Com
Intensidad : Mide el flujo de corriente en un circuitoUnidad = Amperio
L1
L2PS
Medida en A (de mA) entre A y Com
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Conexión de motor en Estrella
Caja de terminales
U1
U2
V1
V2
W2
W1
400 V400 V
400 V
230 V
UV1-V2 = Un V3
Potencia = Pn 3
W2 U2 V2
U1 V1 W1
Un
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Conexión de motor en Triángulo
W2 U2 V2
U1 V1 W1
Caja de terminales
U1
U2
W2 W1
V1
V2
400 V
400 V
400 V
400 V
Uw1-w2 = Un
Potencia = Pn
Un
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Curva de par de un motor de inducción cortocircuitado
Tstart Tmin Tmax
Tnom
RPM
Par
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Curva de par de un compressor de tornillo - arrancado en Estrella/Triángulo
Curva de par (
Compresor en carga
Compresor en descargaVelocidad
Curva de par (Y
Velocidad : +/- 90-95 %
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
V Hz A KW cos t/m IA / In IP 55400 50 430 250 0,87 1488
+/- 10 %460 60 430 285 0,87 1784
KL 13 EN 60034 IEC 34-1SF : 1,1SF : 1,0
Weight : 1,3 tSFA : 470 ATemp rise : 105 K
S I E M E N S
1080 2846 42Nmax : 3000 RPM
3 f Mot 1LA8 315 4AB91 - Z
ROTOR SQU. CAGE
Temp rise : 80 KAmbient temp : 40°CAmbient temp : 55°C
PLACA DE DATOS DE MOTORESElectricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
CLASE DE PROTECCIÓN (De acuerdo con IEC 34-5)
• Indica cómo está protegido un dispositivo eléctrico• contra contacto y • contra el agua
Código : I P X Y Protección contra el agua
Protección contra contacto humano y penetración de un
objeto sólido Ejemplo : IP 55
Protección contra chorros de agua
Protección contra polvo
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Valores para x0 Motores abiertos PROTEGIDOS CONTRA 1 Cuerpos con un diámetro > 50 mm2 Cuerpos con un diámetro > 12 mm3 Cuerpos con un diámetro > 2.5 mm4 Cuerpos con un diámetro > 1 mm5 Puede penetrar polvo, pero no en una
cantidad que ocasione perturbación6 Protección total contra el polvo
Valores para y0 Ninguna protection PROTEGIDOS CONTRA1 Goteo vertical2 El agua cae pulverizada en un ángulo
igual o menor de 15° respecto de la vertical
3 Igual que 2, pero con un ángulo de 60°
4 El agua golpea contra el motor desde cualquier dirección
5 Contra chorros de agua6 Contra el entorno de las cubiertas de
barcos7 Contra el efecto de inmersión
Los más frecuentemente utilizados son IP23, 44 and 54
Grado de protección de los equipos eléctricos : IP xyElectricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
V Hz A KW cos t/m IA / In IP 55400 50 430 250 0,87 1488
+/- 10 %460 60 430 285 0,87 1784
KL 13 EN 60034 IEC 34-1SF : 1,1SF : 1,0
Temp rise : 105 K
S I E M E N S
1080 2846 42Nmax : 3000 RPM
3 f Mot 1LA8 315 4AB91 - Z
ROTOR SQU. CAGE
Temp rise : 80 KAmbient temp : 40°CAmbient temp : 55°C
Weight : 1,3 tSFA : 470 A
PLACA DE DATOS DE MOTORESElectricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Clase de aislamiento
Alcance• La resistencia de aislamiento de los devanados está influencia por
• La temperature del devanado• La clase de aislamiento
• El aumento de temperatura máximo admisible de los devanados está definido por la clase de aislamiento• ¡¡ La potencia suministrada por un motor está limitada por el aumento de temperatura del devanado !!
NOTA IMPORTANTE :Si el límite superior de temperatura de los devanados se sobrepasa en 10 °C, la vida de servicio del aislamiento se acortará aproximadamente a la mitad
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
AUMENTO DE TEMPERATURA DEL MOTOR
Insulation class A E B F HAmbient temp °C 40 40 40 40 40Temp increase °C 60 75 80 105 125Thermal margin °C 5 5 10 10 15Max. final temp °C 105 120 130 155 180
INSULATION CLASSES
020406080
100120140160180200
A E B F H
Tem
p (°
C)
Ambient temp °C Temp increase °C Thermal margin °C
Oil-free Air service dept Junio 1999
V Hz A KW cos t/m IA / In IP 55400 50 430 250 0,87 1488
+/- 10 %460 60 430 285 0,87 1784
KL 13 EN 60034 IEC 34-1SF : 1,1SF : 1,0
Temp rise : 105 K
S I E M E N S
1080 2846 42Nmax : 3000 RPM
3 f Mot 1LA8 315 4AB91 - Z
ROTOR SQU. CAGE
Temp rise : 80 KAmbient temp : 40°CAmbient temp : 55°C
Weight : 1,3 tSFA : 470 A
PLACA DE DATOS DE MOTORESElectricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
¿Factor de servicio?
¿Qué es?• El factor de servicio de un motor eléctrico es :
• Un multiplicador que, cuando se aplica a la potencia relacionada, indica una carga mayor admisible que puede ser soportada, a condición de que no se supere el límite máximo de temperatura ambiente de 40 °C
Ejemplo : - Potencia nominal del motor : 100 KW- Factor de servicio : 1,2- El motor se puede cargar hasta : 120 KW- Si la temperatura ambiente <= 40 °C
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
¿Factor de servicio?
¿Por qué se utiliza?
DE CARA AL MERCADO
• La competencia usa incluso unos factores de servicio más altos
POLITICA DE ATLAS COPCO
• Usar sólo un factor de servicio dentro de los límites de seguridad de la clase de aislamiento
• No se utiliza nunca el margen térmico (ver tabla de clase de aislamiento).
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990
500Kg
1000Kg
1500Kg
Evolución del peso de los motores (motor de 4-polos TOFC 30 kW) desde 1900 hasta hoy
Oil-free Air service dept Junio 1999
Factor de servicio
Criterios para la selección de los motores Atlas Copco:
• Alta eficiencia• No deben estar sobredimensionados por motivos de eficiencia y par de arranque• Devanados Clase F• Alto grado de protection (IP55)• Larga duración de rodamientos y devanados Mínimo 40 000 hours• Factor de servicio
¡Los motores se seleccionan para que funcionen en las peores condiciones dentro del AREA DE SEGURIDAD de la clase de aislamiento!
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Factor de servicio
La potencia del motor está influenciada por :
• La dispersión del rendimiento del elemento compresor• Ensuciamiento de los refrigeradores• Tolerancias en el voltaje nominal
Atlas Copco realiza rigurosas pruebas mediante:
• Medición de los parámetros eléctricos a diferentes voltajes y salidas de potencia• Medición de las temperaturas alrededor del motor• Medición del diferencial de temperatura de los devanados a diversos voltajes
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Protección de los motores
Posible protección basada en la intensidad de línea :• FUSIBLE : - Impide una sobreintensidad sostenida a la vez que evita su fusión en el arranque
- Para motores de mayor tamaño, se usa principalmente como protección contra cortocircuito
• RELÉ TÉRMICO- Un elemento bimetálico que es calentado por la
intensidad de línea, para activar el mecanismo de protección
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Protección de los motores
• RELÉ MAGNÉTICO- Responde al campo magnético establecido por la intensidad de línea - Casi ninguna función de tiempo
Las citadas protecciones no responden a :• Sobretemperatura debido a condiciones ambientes de mucho calor• Ventilación o refrigeración bloqueadas
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Protección de los motores
OPCIONAL
PROTECTORES QUE RESPONDEN ANTE LA TEMPERATURA :
TERMISTORES y RTD’s
• Integrados (empotrados) en los devanados del motor para proteger contra un sobrecalentamiento peligroso• Acoplados térmicamente a los devanados del motor• Necesitan un equipo de acondicionamiento adicional para interrumpir el contactor
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Termistor protector
Relé de acondicionamiento
PTC
Alimentación
Salidas para control
Alarma Disparo
Nota :• Los termistores no se pueden usar para medir• Los termistores se pueden conectar en serie
(Rtotal frío < 1500 ohm)• Se puede usar el mismo sensor para protecciones
Alarma y Disparo
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Protección de los motores
RTD’s = Resistance Temperature Detector
RTD’s utilizados en Atlas Copco :• Pt 1000 : se usa en casi todos los compressors• Pt 100 : se usa a veces para medir las temperaturas de los bobinados de los motoresPt 1000
Valor de resistencia - 1000 Ohm - a 0 °C Resistor basado en platino
• Pt 100 : Valor de resistencia de Pt 1000 dividido por 10 para la misma temperaturaValores : Ver tabla y diagrama
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
TEMP
(°C) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9-10 960,9 964,81 968,72 972,63 976,54 980,45 984,36 988,27 992,18 996,090 1000 1003,9 1007,8 1011,7 1015,6 1019,5 1023,4 1027,3 1031,2 1035,110 1039 1042,89 1046,78 1050,67 1054,56 1058,45 1062,34 1066,23 1070,12 1074,0120 1077,9 1081,78 1085,66 1089,54 1093,42 1097,3 1101,18 1105,06 1108,94 1112,8230 1116,7 1120,57 1124,44 1128,31 1132,18 1136,05 1139,92 1143,79 1147,66 1151,5340 1155,4 1159,26 1163,12 1166,98 1170,84 1174,7 1178,56 1182,42 1186,28 1190,1450 1194 1197,84 1201,68 1205,52 1209,36 1213,2 1217,04 1220,88 1224,72 1228,5660 1232,4 1236,23 1240,06 1243,89 1247,72 1251,55 1255,38 1259,21 1263,04 1266,8770 1270,7 1274,52 1278,34 1282,16 1285,98 1289,8 1293,62 1297,44 1301,26 1305,0880 1308,9 1312,71 1316,52 1320,33 1324,14 1327,95 1331,76 1335,57 1339,38 1343,1990 1347 1350,8 1354,6 1358,4 1362,2 1366 1369,8 1373,6 1377,4 1381,2
100 1385 1388,79 1392,58 1396,37 1400,16 1403,95 1407,74 1411,53 1415,32 1419,11110 1422,9 1426,67 1430,44 1434,21 1437,98 1441,75 1445,52 1449,29 1453,06 1456,83120 1460,6 1464,36 1468,12 1471,88 1475,64 1479,4 1483,16 1486,92 1490,68 1494,44130 1498,2 1501,96 1505,72 1509,48 1513,24 1517 1520,76 1524,52 1528,28 1532,04140 1535,8 1539,53 1543,26 1546,99 1550,72 1554,45 1558,18 1561,91 1565,64 1569,37150 1573,1 1576,83 1580,56 1584,29 1588,02 1591,75 1595,48 1599,21 1602,94 1606,67160 1610,4 1614,12 1617,84 1621,56 1625,28 1629 1632,72 1636,44 1640,16 1643,88170 1647,6 1651,3 1655 1658,7 1662,4 1666,1 1669,8 1673,5 1677,2 1680,9180 1684,6 1688,3 1692 1695,7 1699,4 1703,1 1706,8 1710,5 1714,2 1717,9190 1721,6 1725,28 1728,96 1732,64 1736,32 1740 1743,68 1747,36 1751,04 1754,72200 1758,4 1762,07 1765,74 1769,41 1773,08 1776,75 1780,42 1784,09 1787,76 1791,43210 1795,1 1798,76 1802,42 1806,08 1809,74 1813,4 1817,06 1820,72 1824,38 1828,04220 1831,7 1835,35 1839 1842,65 1846,3 1849,95 1853,6 1857,25 1860,9 1864,55230 1868,2 1871,83 1875,46 1879,09 1882,72 1886,35 1889,98 1893,61 1897,24 1900,87240 1904,5 1908,12 1911,74 1915,36 1918,98 1922,6 1926,22 1929,84 1933,46 1937,08250 1940,7 1944,32 1947,94 1951,56 1955,18 1958,8 1962,42 1966,04 1969,66 1973,28260 1976,9 1980,5 1984,1 1987,7 1991,3 1994,9 1998,5 2002,1 2005,7 2009,3270 2012,9 2016,49 2020,08 2023,67 2027,26 2030,85 2034,44 2038,03 2041,62 2045,21280 2048,8 2052,37 2055,94 2059,51 2063,08 2066,65 2070,22 2073,79 2077,36 2080,93290 2084,5 2088,07 2091,64 2095,21 2098,78 2102,35 2105,92 2109,49 2113,06 2116,63300 2120,2
Resistance(in Ohm) of PT 1000 element as a function of the temperature
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Sensor PT 1000
9001000110012001300140015001600170018001900200021002200
-10 10 30 50 70 90 110
130
150
170
190
210
230
250
270
290
°C
Ohm
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
RTD’s Pt 100 y Pt 1000RTD’s Se pueden conectar a módulo de extensión Elektronikon sin otros amplificadores de acondicionamiento
Nota para localización de averías :
Desconectar siempre los dos hilos de un RTD para comprobar su valor en caso de problemas.
RTDElektronikon
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
RTDElektronikon
Lectura en Ohm
Electricidad Básica - CompresoresRTD’s Pt 100 y Pt 1000RTD’s Se pueden conectar a módulo de extensión Elektronikon sin otros amplificadores de acondicionamiento
Nota para localización de averías :Desconectar siempre los dos hilos de un RTD para comprobar su valor en caso de problemas.
Oil-free Air service dept Junio 1999
Cables y dimensiones
• Cables de alimentación y conexiones de baja tensión
• Los puntos de conexión de los cables se deben conectar de la forma correcta
• Los puntos de conexión flojos pueden producir daño mecánico al compressor y estropear los cables
• Usar cables con dimensions de acuerdo con lo especificado en el manual de instrucciones A.C. de cada compresor. Los cables con unas dimensions demasiado pequeñas producen una caída de tensión excesiva.
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Cables y dimensiones
• Cables para media tensión
• La selección de cables para media tensión debe ser realizada por electricistas cualificados.
• Las conexiones y aislamiento de los cables en ambos extremos se deben realizar con sumo cuidado.
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
¿Cómo se interpreta un diagrama de servicio?• Símbolos : lista condensada de símbolos (detalles A.C. Standard E1282 K)
• Numeración de los components
• Numeración de los contactos auxiliares
• Números de circuitos en el diagrama
• Referencia cruzada
• Filas de terminales
Por ejemplo 1 X1- 74 Número de terminal
Fila de terminales
1 = Armario
2 = Módulo Maestro Elektronikon
3 = Números consecutivos de módulo o componente• Cables e hilos
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Símbolos básicos
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Símbolos básicos
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Parte de un diagrama de cableadoElectricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Transformador para potencia auxiliar
Importante• Retirar siempre los fusibles F1, F2, F3 antes de la puesta en marcha• Medir Uin y hacer las conexiones principales de acuerdo con la tabla• Poner F1, F2 en su lugar y medir Uout• Si Uout es correcto, cerrar F3; si no, ajustar las conexiones
F1
F2
F3
Uin Uout
¡Tabla sólo como ejemplo!
VOLT208220230380440460575
110220
TRANSFORMER CONNECTIONS
32-3831-35
1-37 & 31-21-36 & 32-21-35 & 33-2
3-4 & 5-64-5
PRIM
ARY
SEC
33-35 34-35
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Parte de un diagrama de cableadoElectricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Parte de un diagrama de cableado
Atención :
Nota sobre el secundario de 24 Vac :
• El secundario 24 de V no se puede poner nunca a tierra• El secundario está protegido por dos disyuntores
• ¡No cambiar NUNCA esto!
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Parte de un diagrama de cableado (para compresor suministrado sin arrancador)
K02 y K03
se pueden usar
para control de
arrancador Y - D
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Parte de un diagrama de cableado (para compresor suministrado sin arrancador)
Importante
Asegúrese de que las
conexiones son de
acuerdo con el
ECB AIF 1133
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Conexiones con Elektronikon
Entradas auxiliares
Salidas decontacto de relés
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Conexiones con Elektronikon
Salidas de relé Entradas de temp.Pt 1000
Entradas desensor de presión
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
ConexionesConexión de dispositivos
Transductores de presiónconexión a 3 hilos
Sensores de temp. Pt1000conexión a 2 hilos
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
SENSORES DE PRESIÓN
B
C
A
A = Tierra (-)B = Voltaje alimentación (+5 V)C = Señal (+)
Medición en Volts DC
Gama : Cero = 0.5 Volt DCPlena escala = 4.5 Volt DC
El sensor debe permanecer conectado al Elektronikon
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
ELECTRICIDAD
¡¡¡ ATENCIÓN !!!
Algo - INVISIBLE
- POTENTE
- ¡¡ PELIGROSO !!
Algo - SENCILLO para
PERSONAS CUALIFICADAS
¡¡¡ TENGA CUIDADO !!!
Electricidad Básica - Compresores
Oil-free Air service dept Junio 1999
Hora de tomar un café ...
Oil-free Air service dept Junio 1999
Recommended