Guia para la Correcta Instalacion de Motores
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1. T TM IM Enric Rius vaeon DRIVEN BY DRIVES Aplicaciones para la industria del agua Control de una estaci n de bombeo con una bomba regulada y hasta 4 bombas de apoyo de velocidad constante rotaci n total o solo bombas auxiliares Opcional hasta 8 bombas auxiliares NXL solo hasta dos bombas auxiliares PFC2 Solo NXS y NXP Control de una estaci n de bombeo con una bomba regulada y hasta 4 bombas de apoyo de velocidad constante rotaci n total o solo bombas auxiliares hasta 16 presiones de consigna captura autom tica de la frecuencia dormir Puesta en marcha simplificada Enric Rius vacon PFC Red DRIVEN BY DRIVES Marcha A Enclav it Enric Rius Aplicaciones para la industria del agua Multimaster kh ain Solo NXS y NXP Control de una estaci n de bombeo con un opcional hasta 10 bombas solo NXP Multifollower convertidor por bomba una bomba regula y las otras sirven de apoyo con rotaci n y redundante Hasta tres bombas Solo NXS y NXP Control de una estaci n de bombeo con un convertidor por bomba todas las bombas regulan con bombas solo NXP rotaci n y redundante Hasta tres bombas opcional hasta 10 NN TIN UN I Enric Rius vacon2. Debido a las mayores p rdidas el ctricas del motor cuando ste trabaja con un variador de frecuencia se debe incrementar un 1096 la potencia del motor requerida Ajustar el variador de frecuencia de forma que no se sobrepasen los valores l mite de m nimo 30 Hz y m ximo 50 Hz consultar con el fabricante para frecuencias superiores Entre 30 y 50 Hz hay que mantener la relaci n tensi n frecuencia constante o sea 240V a 30 Hz 320V a 40 Hz 400V a 50 Hz Por encima de 50 Hz tener la tensi n nominal 400V a 50 Hz 55 Hz y 60 Hz La rampa de arranque y parada debe de ser de m x 1 segundo de 0 a 30 Hz y de 30 Hz a 0 y de m ximo 3 segundos de 0 a 50 Hz y de 50 Hz a 0 Dejar 1 minuto entre varios arranques Es imprescindible limitar los picos de tensi n a una rampa m xima de 500 V us y a un pico de tensi n m ximo de 1000 V seg n norma EN 60034 EN 0530 anexo 2 Utilizar filtros para disminuir los picos de tensi n especialmente cuando la longitud del cable entre el motor y el variador sea superior a 15m Contacte co variador 4 Franklin Electric Convertidores de frecuencia vacon DRIVEN BY DRIVES Enric Rius Qu es un convertidor de frecuencia El convertidor de frecuencia es un aparato electr nico que nos sirve para variar la velocidad de los motores de inducci n li Enric Rius vacon DRIVES cPara que sirve M
3. 10 m3 h D rowr 95 25 mm V 0 08 m sec 10 m3 h x 353 68 25 mm 230 83 mm 0 08 c COMERCIAL TECNICAS HIDR ULICAS SA www cth fele com Franklin Electric Algunas de las aplicaciones para las que es necesario Service Club instalar una camisa de refrigeraci n en el motor Tubo demasiado Acu fero porencima Tanque abierto ancho de la bomba COMERCIAL Franklin Electric Service Club Aplicaciones para alta temperatura Motores bobinados con hilo PE2 PA Y los motores rebobinables 6 8 y 10 pueden bobinarse con hilo especial de doble aislamiento PE2 PA Y sempre que se cumplan las velocidades m nimas de refrigeraci n exigidas los motores pueden trabajarcon agua hasta 50 45 para el 37kW que est bobinado con 2 de serie para los motores 6 509C para los motores de 8 45 para los 10 COMERCIAL Tipos Hilo bobinado PVC Clase de Aislamiento 70 temperatura del cobre PE2 PA Clase de Aislamiento Y 90 C temperatura del cobre COMERCIAL TECNICAS HIDRAULICAS S A www cth fele com Franklin Electric Service Club Aplicaciones para alta temperatura DE RATING Otra opci n para trabajara plena carga con agua a temperatura superior a 30 esel De rating para evitarel sobrecalentamiento de los bobinados Se trata de incrementar la potencia del motor para compensar la p rdida de rendimiento por trabajar con
4. Multimaster Multifollower Marcha Enclav Marcha Enclav T Marcha Enclav Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Aplicaciones para la industria del agua Dosificaci n Solo NXS y NXP Control de la dosificaci n de productos qu micos o abonos desde el propio convertidor Bombas sumergidas Rampa de aceleraci n y deceleraci n en dos tramos Aceleraci n desde O a frecuencia ajustada Aceleraci n desde frecuencia ajustada a frecuencia m xima Tiempo en segundos de aceleraci n Protecci n de baja frecuencia Paro por debajo de esta frecuencia auto reset Protecci n de baja carga Paro si la intensidad est por debajo de un valor ajustado durante un tiempo determinado Auto reset ajustable en minutos para que el pozo recupere el nivel adecuado Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Aplicaci n bombas sumergidas gr fico NN MM Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Ajustes m s importantes e Velocidad m nima M nima velocidad a la que la bomba puede trabajar de manera permanente e Velocidad m xima M xima velocidad a la que puede trabajar el motor de manera permanente Tiempo de aceleraci n hasta velocidad m nima Para evitar problemas en el rodamiento axial del motor ntens
5. e O q E Q A O o c o Sensor PT100 para Motores Rebobinables 6 y 8 negro negro man n azul vacon DRIVEN BY DRIVES Protecciones Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Protecciones El convertidor de frecuencia Vacon proporciona de serie las protecciones Sobreintensidad Sobrecarga Subcarga Fallo fase entrada Fallo fase salida Rotor bloqueado Fallo a tierra protecci n motor y convertidor no protecci n personal Adem s de manera opcional se puede equipar con las siguientes protecciones PT100 NXOPTB8 PTC NXOPTA3 Enric Rius vaeon DRIVEN BY DRIVES Aplicaci n bombas sumergidas Rampa de aceleraci n y deceleraci n en dos tramos Aceleraci n desde O a frecuencia ajustada Aceleraci n desde frecuencia ajustada a frecuencia m xima Tiempo en segundos de aceleraci n Protecci n de baja frecuencia Paro por debajo de esta frecuencia auto reset Protecci n de baja carga Parosi la intensidad est por debajo de un valor ajustado durante un tiempo determinado Auto reset ajustable en minutos para que el pozo recupere el nivel adecuado Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Aplicaci n bombas sumergidas gr fico NN MM Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES I nstalaci n de
6. lisis de aver as An lisis de aver as en los motores sumergibles Franklin Elec tric Franklin Electric Service Club Tres tipos de aver as e El ctricas Mec nicas e Aver asmec nicasque causan aver as el ctricas Posibles causas Fallo de fase Muyalta o muy baja tensi n en el motor e Desequilibrio de fases Sobretensiones ca da de rayos Falta de refrigeraci n sobrecalentamiento COMERCIAL lt Frankin Blectrio Service Club Falta de fase Cuando se produce una falta de fase La comente en las otras dos aumenta un 73 del valor nominal puesto que la fase cortada no tiene carga Condiciones normales Falta una fase LI 100 A LI 0A LH H L2 gt gt A L3 ES COMERCIAL TECNCAS HIDRAULICAS S A Www cth fele com Franklin Electric Service Club Desequilibrio de corrientes DESEQUILIBRIO EN LOS MOTORES TRIFASICOS Un 1 de desequilibrio de tensi n provoca de un 6 a un 10 de desequilibrio de comente Para asegurarun funcionamiento correcto el desequilibrio de comente entre fases no debe sobrepasar el 5 respecto a la media Ejemplo Ph 1 51Amps Ph 2 246 Amps Ph 3 253 Amps Total 2150 Amps Se busca la corrente media entre la tresfases en este caso 50A 150A 3 La mayordiferencia es 50 46 4 A El desequilibrio esde 4A 50A 8 demasiado COMERCIAL TECNICAS HIDRAULICAS S A www ctih fel
7. DRIVES Cables e Recomendable utilizar cables apantallados sim tricos con tierras conc ntrico EMC Cumplir la normativa de EMC M s importante cuanto m s grande es el motor gt 200 kW e Empalme cable motor cable alimentaci n lo m s pr ximo al motor Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Longitud de cables a motor e Debido al efecto capacitativo del cable sobre el convertidor de frecuencia la distancia m xima entre convertidor y motor son seg n el tipo de convertidor e Vacon NXL 220 V 380 500 V Tama os MF2 y MF3 hasta 2 2 kW hasta 30 m Tama o MF4 hasta 5 5 kW hasta 50 m Tama os MF5 y MF6 hasta 300 m e Vacon NXS NXP 220 V 380 500 V Modelos con potencia hasta 1 5 kW hasta 100 m Modelos potencias superiores hasta 300 m Enric Rius Longitud de cables a motor vacon Distancias superiores a las recomendadas e inferiores a 600 m Utilizar filtros dU dt de salida 400 V eDistancias superiores a 600 m Utilizar filtros senoidales Da ERA 0 eInstalaciones con red de 690 V L gt 600m Utilizar siempre filtros dU dt hasta 300 m Desde 300 m utilizar filtros senoidales I DRIVEN BY DRIVES vacon Enric Rius Filtro du dt de salida i n Tensi de salida filtro i n Tensi con
8. aqua a temperatura superior a 30 Con ello disminuimos la temperatura intema de los devanados Carga m xima del motor en de la carga nominal Potencia 5 5 22 kW Potencia gt 22 kW Temp Velocidad en m s Velocidad en m s 0 16 0 3 1 0 16 0 3 1 40 88 100 100 76 88 100 45 76 88 100 62 76 88 50 62 76 88 48 62 76 55 48 62 76 48 62 tm WE 48 Franklin Electric Service Club Aplicaciones para alta temperatura Motores especiales Hi Temp Y motores encapsulados con una soluci n acuosa refrigerante intema especial que permite trabajar con agua hasta 75 los motores 8 Hi Temp 30kW a 110kW 909C para los motores 6 Hi Temp 3 7kW a 30kW con las condiciones de refrigeraci n m nimas requeridas Y pemite trabajar en condiciones de escasa refrigeraci n a temperaturasde agua adecuadas Y cablesadecuadospara trabajara altastemperaturas Y brida NEMA Y ret n SiC especial antiarena de serie Y versi n en material inoxidable AISI 304 y 316 v aplicaciones en minera aguas termales condiciones de refrigeraci n deficiente etc COMERCIAL TECNICAS HIDRAULICAS S A Www cth fele com In 4 Franklin Electric Arena y sedimentos Consecuencias de la existencia de arena en el pozo Y desgaste mec nico de las piezas intemas del motor cojinete axial cojinetes radiales contracojinete ret n eje rotor Y falta de refrigeraci n lo que se puede traducir en una avera mec
9. filtro sin x 1kV us 550 V 0 5 us 6 kV us 550 V 0 1 us us 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 ps ici vacon Filtros senoidales Tek 250kS s 7 Acqs 1 CH 1 CH 2 M 440 V 26 Mar 2004 13 34 53 VACON Michael Bj rkman DRIVEN BY DRIVES Voltage before filter Voltage after filter Enric Rius vacon Recomendaciones DRIVEN BY DRIVES e Para motores sumergibles utilizar siempre filtros de salida entre motor y convertidor lij Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Conexi n del tierras El convertidor de frecuencia siempre debe estar conectado a tierras por un cable de la secci n adecuada El cable de tierras del motor debe conectarse a la conexi n de tierras del convertidor de frecuencia La malla no se conecta a la tierra del filtro sino a la malla del siguiente tramo del cable As establece el paso m s f cil para las corrientes de circulaci n par sitas Franklin Electric Service Club Elementos asociados la instalaci n Man metro de presi n Utilizar un man metro preferentemente con indicaci n por aguja para detectar ss la presencia de golpesde anete V
10. nica comentado en el primer punto y o el ctrica derivado de losbobinados del estator Franklin Electric Service Club Como minimizar la acci n de la arena en el motor Y antes de instalar el motor se recomienda aforarel pozo Y instalar el grupo hidr ulico por amba del fondo del pozo y de los sedimentos que pueda haberen el mismo Recomendaci n e Motores de 4 y 6 m nimo a 5m del fondo del pozo Motores de 8 y 10 m nimo a 10m del fondo del pozo Y instalar motores Sandfigther que levan incorporados un ret n de carburo de silicio y protector antiarena especiales dise ados por Franklin Electric para evitar la entrada de arena en el mismo COMERCIAL Franklin Electric Service Club Como minimizar la acci n de la arena en el motor Y de todasformas en funci n de la cantidad y di metro de la arena incluso este tipo de ret n especial no asegura al 10096 que no penetre con el tiempo la misma dentro del motor 8 151 922 8 Y proteger el estiado del motor f poniendo grasa no cida y no t xica a en el mismo antes de acoplar este dis p con el manguito de acoplamiento de la bomba por ejemplo Mobil FM 102 Texaco Cygnus 2661 o bien vaselina a gt 4 151 551 COMERCIAL Consecuencias de la existencia de sedimentos en el aqua Y los sedimentos se fijan en la superficie del estator dificultando su refrigeraci n lo que se puede traducir en una aver a el
11. HIDRAULICAS S A www cth fele com Frankin Etectric Service Club ires wp Consecuencias de la falta de refrigeraci n en el cojinete axial Base del motor enterrada en el fondo correcto mus correcto COMERCIAL TECNCAS HIDRAULICAS S A www cth fele com y O Franklin Electric service Ciub Y Eemplos de desgaste en el cojinete axial correcto Desgaste del cojinete axial correcto Franklin Electric Service Club Consecuencias del desgaste del cojinete axial en el eje del rotor COMERCIAL Qo Franin Electric Service Club MOTOR Referencia motor 2 Potencia KW Voltaje V Amanque AD Prolongaci n cable Longitud m Secci n mm Montaje motor Vertical Horizontal Motor Monof sico Trif sico BOMBA Model i m h CONTROLES Y PROTECCIONES Est n instalados los siguientes controles y o protecciones Rel t rmico S NO ajuste A Sensor temperatura PT100 SI NO ajuste Q Detectorde fallo de fase S NO Subtrol S NO Tipo arancador Estrella Tri ngulo Tiempo conmutaci n conexi n estrella a tri ngulo sg Arrancador Progresivo Tiempo rampa voltaje aranque parada sg Tensi n de arranque m nima V Variadorde Frecuencia Tiempo rampa voltaje arranque 0 30 Hz
12. Tensi n del motor 380V 10 342V hasta 415V 6 440V 440V 5 400V 5 En los motores as nc ronos como los Franklin Electric una tensi n demasiado alta o demasiado baja genera un excesivo aumento de la comente y por consiguiente una sobretemperatura en el motor COMERCIAL TECNICAS Franidin Electric Service Club O Tipos de arrancador A Amanque directo B Amanque estrella tri ngulo Arranque del motor Arranque del motoren directamente de la dosetapas alimentaci n Diferenciar motor de superf cie de motor sumergible COMERCIAL Qo Franin Electric Service Club Conexi n motor en estrella En algunas aplicaciones puede ser conveniente la conexi n de un motor estrella tri ngulo en estrella Por ejemplo para utilizar un motor 220 380V ET como 380V AD Para ello Franklin Electric dispone de un conector para realizar la conexi n en estrella directamente en el conector de uno de los cables del motor sin sobresalir ning n cable adicional de la brida del mismo En el ejemplo dado para utilizar el motor 220 380V ET como 220V AD deber a realizarse la conexi n en tri ngulo de las conexiones del motor COMERCIAL Franklin Electric Service Club C Amancador progresivo A ue y parada del motor progresiva mente variando la tensi n de entaci n v Ventajas armanque y parada progresiva Minimiza el golpe de ariete v Desventajas No se pueden trabajar c
13. ZN Franklin Electric Service Club BOMBAS SUMERG IBLES Y VARIADO RES DE FRECUENCIA Pautasde instalaci n de los motores 1 sumergibles Franklin Electric Aplicaci n de los variadoresde frecuencia Frankin Electric VACON ESQUEMA DE INSTALACI N DE UNA BOMBA 9833090909009090 SUMERG IBLE ALIM ENTAC I N EL CTRICA TIPOS DE ARRANCADOR CABLES DE ALIMENTACI N ELEMENTO S ASOCIADOSA LA INSTALACI N REFRIG ERACI N DEL MOTOR ARENA Y SEDIM ENTOS CONTROL DE LA CORROSI N PROTECCI N Y CONTROL DEL MOTOR PUNTOS A TENER EN CUENTA EN LA INSTALACI N APLICACIONES AHORRO ENERG TIC O AN LISIS DE AVER AS COMERCIAL Franklin Electric Service Club Alimentaci n el ctrica Por linea Tener en cuenta la tolerancia de tensi n que permiten los motores Franklin Instalar una protecci n de sobre o bajo voltaje Porgenerador Las tolerancias de tensi n son las mismas que para la alimentaci n de l nea Asegurarse que el generador puede suministrar continuamente la potencia requerida por el grupo y que el voltaje durante el arranque es de porlo menos el 65 de la tensi n nominal Teneren cuenta el pico de comente del motor durante el arranque Siempre poner en marcha el generador sin carga alamancar poneren marcha primero el generador y despu sel motor al parar parar primero siempre el motor y despu sel generador COMERCIAL Franklin Electric service Club Tolerancia de
14. a en el lugar de la instalaci n La existencia de lodos y sedimentos en la misma pueden causar graves problemas en el grupo hidr ulico Fuentes omamentales y estanques Y Se trata de una aplicaci n complicada especialmente debido a los factores de refrigeraci n y usual presencia de elemento idosen el agua COMERCIAL Franklin Electric Service Club Normas para la instalaci n de motores sumergibles en fuentes estanques o dep sitos abiertos Teneren cuenta la temperatura del agua de la fuente a bombear circuito cerrado poca profundidad elevada temperatura exterior Sobredimensionar el motor para evitar problemas de consumo y refrigeraci n Instalar siempre camisa de refrigeraci n el agua no se direcciona en forma de flujo a lo largo del motor Bomba instalada con protecci n antioleaje para evitarla entrada de aire cavitaci n y mala refrigerac i n El agua a bombeardebe estarlibre de elementos s lidos hojas arena papeles ramas para evitartaponarla boca de aspiraci n de la bomba o depositarse en la superf ci ie del motor mantenimiento adecuado de la fuente El motor se puede instalar en posici n horizontal pero nunca con el eje boca abajo ni tan siquiera leve inclinaci n hacia abajo Verificar durante y despu sde la instalaci n que el consumo del motor no sobrepase el m ximo permitido placa de caracter sticas del motor Instalar protecciones para evitar sobrepasano En caso de arranque con
15. adecuadas Y Deben instalarse v lvulas adecuadas en los emplazamientos necesarios para evitar choques hidr ulicos Revisi n peri dica de los controles y protecciones Y Los controles y protecciones deben estar en buenas condiciones de trabajo y de seguridad Y Deben revisarse regularmente para detectar falos en los mismos y Franklin Electric Service Club Medici n de aislamiento Motornuevo 200 000 000 Motor a instalar nuevamente en el pozo 20 000 000 200 y m s 20 y m s Motoren el pozo con cable Motornuevo 2 000 000 Motoren buenascondiciones 500 000 2 000 000 Defecto de Aislamiento reparaci n Menosde 500 000 necesaria Medidor de aislamiento 500V DC Previo a la medici n desconectar el cable del motor del sistema COMERCIAL TECNICAS HIDRAULICAS S A Www cth fele com 05 2 Menosde 0 5 in O Franklin Electric Franklin Electric Service Club Aplicaciones Pozos Y Esla aplicaci n t pica de los motores sumergibles Y Tener en cuenta las nomas dadas principalmente en cuanto a refrigeraci n y distancia de instalaci n respecto al fondo del pozo Cistemas dep sitos y pantanos Y Debe instalarse sempre una camisa de refrigeraci n en el motor ya que en caso contrario no se produci a la velocidad del flujo de refrigeraci n requerida produci ndose una sobretemperatura en el motor y la aver a del mismo v En un pantano tener en cuenta la calidad del agu
16. ctrica derivado de losbobinadosdel estator Y dependiendo de la magnitud de dichos sedimentos al igual que la arena puede producir desgastesen laspiezas mec nicas del motor o Franklin Electric Franklin Electric Service Club Q Control de la corrosi n Matenales de los motores AISI 304 Acero inoxidable est ndar Esel tipo de material de que est n fabricados los motores est ndar excepto para la brida y la base del motor que es de hiero de fundici n pintado con pintura epoxy AISI 316 Mejor protecci n contra la corrosi n que el 304 gracias a la presencia de Molibdeno AISI 316 Ti El acero inox 316 Ti lleva un ndice importante de Ti En el proceso de soldadura en vez de carburo de cromo se crea carburo de titanio conservando la concentraci n de Cr cerca de la soldadura De esta forma se conserva la resistencia contra la comosi n alrededorde la soldadura AISI 9041 material de una calidad superior al 316 Indicado para aplicaciones en aguas salinas y o agresivas Elimina la corrosi n debido a comentes galv nicas Parte exterior del motor totalmente en 904L La parte superior del eje se diferencia del resto por ser de calidad DUPLEX lo que le confiere una mayor resistencia al desgaste mec nico COMERCIAL Temperature C Gr fico de corrosi n L1 904L 1 4539 O 31655 1 4401 E 304 1 4301 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 o Chlorid cont
17. de alimentaci n con conector extra ble apropiados para trabajarfuera del agua Y Puede trabajaren posici n vertical horizontal Y Mayor volumen intemo de alojamiento de l quido para mejorar su lubricaci n y refrigeraci n Y Rotorequilibrado din micamente para maximizar la duraci n de los cojinetes Y Versi n en material inoxidable AISI 304 y 316 Y Disponible en el rango de potenciasde 30a 93kW COMERCIAL TECNICAS HIDRAULICAS S A Www cth fele com in 4 Franklin Electric hin A Aplicaciones Enric Rius vaceon DRIVEN BY DRIVES Aplicaciones Aplicaciones Presi n constante Nivel constante Dosificaci n Booster Mi NI vacon DRIVEN BY DRIVES Enric Rius Presi n constante Se mantiene la presi n independientemente de las variaciones de caudal MA Il WM Enric Rius Nivel constante acu fero vacon Mantenemos constante el nivel del pozo para no agotar el M Enric Rius vaceon DRIVEN BY DRIVES Dosificaci n Dosificaci n de componentes qu micos para la depuraci n del agua o dosificaci n de abono para el riego Enric Rius DRIVEN BY DRIVES Booster Aumento de la presi n para compensar las perdidas de carga en la red de suministro
18. e com Franklin Electric Service Club Desequilibrio de corrientes Un desequilibrio del 8 es muy importante el 5 es considerado como el l mite aceptable Soluci n intentar otra conexi n moviendo todas las fases en el mismo sentido y medir las comentes Si el resultado no es satisfactorio volver hacerla otra conexi n que falta Si el resultado tampoco es satisfactorio se debe informara la compa a suministra dora de electricidad L L L L L L L L L D D D T 51 A T 50A T 50 A T 46 A T 48 A T 49 A 1 53 A T 52 A T 51A Franklin Electric Service Club La mayor parte de lasaver as pueden evitarse con El ajuste correcto de los sistemas de protecci n la protecci n por falta de fase y el empleo de rel de protecci n equipados con sistemas de compensaci n de la temperatura ambiente e Un pararayos de buena calidad correctamente conectado a tierra Una refrigeraci n adecuada del motor COMERCIAL TECNICAS HIDRAULICAS S A www cth fele com Ejemplos de perforaciones causadas porlas sobretensiones o ca da de rayos COMERCIAL Consecuencia de la ca da de ravos Franklin Electric Service Club Consecuencia de sobretensiones Consecuencia de la falta de refrigeraci n sobrecalentamiento Cl Club hri Desgaste eje y estriado rotor Franklin Electric Service Club Desgaste mec nico del eje COMERCIAL TECNICAS
19. e pueden da arel motor COMERCIAL Franklin Electric Service Club Golpe de ariete Si la v lvula de retenci n esta m s alta de 9 metros del nivel del agua cuando se para la bomba se vac a el tubo de impulsi n desde la v lvula hasta el nivel del agua Cuando se vuelve a poner en marcha la bomba este espacio vac o del tubo se lena a gran velocidad produciendo un choque hidr ulico com nmente llamado golpe de ariete Este golpe debilita la tuber as y tambi n causa importantes da os en las partes mec nicasde los motores principalmente el cojinete axial COMERCIAL Franklin Electric Service Club Bac inni El motor gira al rev sa causa del vaciado deltubo de impulsi n a trav s de la bomba Causas Y fallo fugaso ausencia de v lvula de retenci n Y v lvulasagujereadascon elobjetivo de vaciartubos impulsi n Consecuencias en el motor Y desgaste del cojinete axial y radiales insuficiente velocidad Y si e pone en marcha el motor mientras ocurre este fen meno el esfuerzo del grupo del motor y la bomba cambia de sentido y puede causarda osen eleje COMERCIAL 4 Franklin Electric Franklin Electric Service Club Q Refrigeraci n del motor Para que los motores sumergibles Franklin Electric tengan una refrigeraci n adecuada la temperatura del agua a bombear debe ser como m ximo de 25 para los motores de 10 y de 30 para el resto de motores Asimismo deben respeta
20. ejora el funcionamiento Arranque suave y controlado Eliminaci n del golpe de ariete No son necesarios los condensadores para la reactiva Ahorro energ tico Permite adaptar la velocidad del motor a las necesidades del proceso Control de la presi n Control del nivel Control del caudal T I Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Esquema de bloques RED Rectificador Inversor Motor Proceso Enric Rius Inversor VEGON DRIVEN BY DRIVES lh Th i Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Generaci n PWM Ucc Ucc _ gt t Enric Rius Generaci n PWM Ucc VEGON DRIVEN BY DRIVES T Enric Rius vaeon DRIVEN BY DRIVES Conexi n mediante convertidor de frecuencia Elimina las puntas de arranque Arranque con intensidad controlada puede ser inferior a la nominal Permite la conexi n a generadores Disminuci n de la intensidad de arranque Retraso a la puesta en marcha e Soporta los microcortes Continua funcionando sin desconexi n frente pequenos fallos de red Reduce los golpes de ariete Paro controlado disminuci n progres
21. ent 1000 ppm Potable Riego 4 5 6 7 8 9 lo 11 12 Salobre Mar Franklin Electric Service Club Conientes galv nicas Y tienen lugaren aguassubten neas Y provocan el desgaste por electr lisis de ciertos materiales usualmente en forma de poros en especial en las uniones de dos o m s de ellos de diferente tipo Y consecuencia p rdida de aislamiento de los bobinados Y su intensidad puede variaren el tiempo y la profundidad de instalaci n del motor dentro del pozo Y incluso en aguas potables peque as cantidades de cloruros sulfatos otros ingredientes as como altas conductividades pueden crear una soluci n que lleve a reacciones galv nicas Y soluci n instalaci n de un nodo de sacrificio en la base del motor que har la funci n de cebo para dichas corrientes minimizando la acci n da ina de las mismas sobre el motor COMERCIAL Franklin Electric Service Club Anodo de sacrificio Y Se trata de una pieza de hierro de fundici n GG20 que se une a la base del motor mediante tres to millos inoxidable Y Al ser ese material qu micamente m s activo que los materiales de que est n formados el motor y la bomba este reacciona con los elementos comosivos del agua desgast ndose y con ello minimizando los da os en el motor COMERCIAL o Franklin Electric vacon DRIVEN BY DRIVES Instalaci n Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES I n
22. idad nominal del motor Para ajustar las protecciones del convertidor a las caracter sticas del motor hi A Ahorro de energ a Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Ahorro de energ a e Formula de la potencia de una bomba En donde H pxQxHxg P potencia en el eje densidad H altura manom trica n rendimiento g 9 81 m s IM TN li I Enric Rius Curvas altura caudal Altura Q 0 Curva del sistema k o Q Punto de lt funcionamiento de la bomba H 0 Q Qm x Caudal Q T TW M Enric Rius vacon Regulaci n de velocidad curvas de la bomba H ni WM Enric Rius vaceon Calculo de la potencia consumida Suponiendo que n es constante y englob ndolo junto a p y g en la constante k nos queda P KxQxH Enric Rius vaceon Regulaci n de caudal por v lvula de estrangulamiento Enric Rius v lvula vacon DRIVEN BY DRIVES Potencia consumida control de caudal por WU n WA Enric Rius vacon Regulaci n de cauda
23. iva de la velocidad Sin condensadores No son necesarios para compensar la reactiva Reconexi n autom tica Frankin Blectrio Service Club Cablesde alimentaci n Prolongaci n del cable La secci n de los cables prolongados debe calcularse para fuera del agua en funci n de la distancia existente entre el punto de entrada de alimentaci n de flu do el ctrico y el motor Para su elecci n ver las tablas de selecci n de cables de Franklin Electric o consultar con el fabricante del cable El cable proporcionado con el motor Franklin Electric debe estar plenamente sumergido en el aqua durante funcionamiento del motor para asegurar su refrigeraci n En el empalme de los cables pueden usare cartuchos de resna cintas vulcanizadas o funda termoretr ctil para proporcionarla estanqueidad requerid Franklin Electric Service Club Cable de Tierra El motor debe conectarse a tiema con un cable correctamente dimensionado y este a una adecuada toma de tiera Al dimensionar el cable de tierra tener en cuenta la potencia del motor y la normativa del pa s en el que ser instalado La instalaci n del tierra es imprescindible para un correcto funcionamiento y eficacia de las protecciones de los controles y de los pararayos COMERCIAL 4 Franklin Electric hi Cables Enric Rius vacon DRIVEN BY
24. l convertidor de frecuencia Humedad m xima 9596 sin condensaci n Temperatura m xima 40 9C Sin sustancias agresivas en el ambiente Protecci n contra sobre tensiones rayos Recomendable cartas barnizadas Recomendable protecci n IP54 convertidor sin armario WM NI li Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Ajustes m s importantes e Velocidad m nima M nima velocidad a la que la bomba puede trabajar de manera permanente e Velocidad m xima M xima velocidad a la que puede trabajar el motor de manera permanente Tiempo de aceleraci n hasta velocidad m nima Para evitar problemas en el rodamiento axial del motor ntensidad nominal del motor Para ajustar las protecciones del convertidor a las caracter sticas del motor Franklin Electric Service Club instalaci n Punto de trabajo de la bomba Y El punto de trabajo de la bomba debe situarse en el tercio medio de la curva la bomba funciona demasiado a la derecha de su curva se produce una inversi n del empuje En estas condiciones la mayor a de las bombas ejercen una tracci n hacia amba que amasra el rotor del motor produciendo el rozamiento del contracojinete con la parte inferior del cojinete radial superior por un periodo de tiempo demasiado prolongado v Ese fen meno produce la de
25. l por variaci n de velocidad DRIVEN BY DRIVES li Enric Rius regulaci n de velocidad vacon DRIVEN BY DRIVES Potencia consumida control de caudal por WU n WA Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Comparaci n regulaci n v lvula velocidad e Control de caudal por v lvula 91 e Control de caudal por regulaci n de velocidad 45 e Ahorro 46 M MI Enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Ahorro de energ a al aho Bomba 90 kW Tiempo Caudal Control por estrangulaci n h ls KW kWh 3000 90 270 75 Control por Ahorro veloc variable kW kWh KWh 225000 64 192000 33000 3000 62 186 71 213000 35 105000 108000 2000 32 96 65 130000 24 48000 82000 Total ahorro de energia kWh 223000 I enric Rius vacon DRIVEN BY DRIVES Amortizaci n Coste ahorrado 223 000 kWh x 0 07 kWh 15 610 Coste aproximado instalaci n de un convertidor de frecuencia para el accionamiento de una bomba centrifuga de 90 kW Coste aprox convertidor 10 000 Coste aprox instalaci n 3 000 Total coste aproximado 13 000 48 An
26. lvulas de regulaci n Es conveniente la instalaci n de una v lvula de control que permita la regulaci n del caudal de salida Sondas de nivel En pozos con gran variabilidad de entrada de agua se recomienda la instalaci n de sensores de nivel para evitar que el grupo hidr ulico pueda funcionar en seco lo cual dafiar a de inmediato la bomba y el motor COMERCIAL O Franklin Electric Service Club Picos de voltaje y sobretensiones Causas Y ca da de rayosen lasinmediaciones v conmutaci n de grandescargasinductivasen la l nea v conmutaci n de equipos de potencia en la l nea Estos picos y sobretensionestransitorias pueden transmitirse a losbobinados del motor y dafiarla resistencia de aislamiento Soluci n instalaci n de un pararayos Y lo m scerca posible del motor boca del pozo Y conectarlo al cable de tierra proveniente del motor Y conectareste a una buena toma de tierra Sin embargo teneren cuenta que espr cticamente imposible protegerel motor de la ca da directa de un rayo de millones de voltios COMERCIAL O Franklin Electric Service Club V lvulas de retenci n Debe instalarse una v lvula de retenci n a la salida de la bomba y como m ximo a una distancia de 7 m desde la misma Aconsejamos que el reso de v lvulas se instalen a una distancia de unos 50m entre cada una de ellas la no instalaci n o defecto de estas v lvulas pueden provocar choques hidr ulicos qu
27. on sistemas de alimentaci n monof sicos v Aplicaci n aconsejada para todaslas potencias D Variador de frecuencia VDF Arranque y parada del motor progresivamente variando la tensi n y frecuencia de alimentaci n al motor v Ventajas arranque y parada progresiva controlada Se evitan golpes de ariete Podemos variar la frecuencia lo que nos permite regular el caudal y prefijar la presi n Permite controlar sistemas con alimentaci n monof sica v Desventajas Coste del variador v Aplicaci n aconsejada pa odaslas potencias COMERCIAL Franklin Electric Service Club Reglas generales de uso de arrancadores progresivos en motores sumergibles Franklin La tensi n de arranque debe ser al menos el 55 96 de la tensi n nominal de funcionamiento para asegurar el par de arranque adecuado El tempo de la rampa de aceleraci n y de parada debe ser como m ximo de 3 segundos Compatible con el SubMonitor COMERCIAL lt Franidin Electric Reglas generales de uso de variadores de Service Club frecuencia en motores sumergibles Franklin ensidad del motor siempre debe estar por debajo de la indicada en la placa de caracter sticas Verificar durante el funcionamiento que la velocidad del flujo de refrigeraci n s la m nima exigida motores encapsulados 4 8 cm s 6 y 8 16 cm s motores rebobinables 8 30 52kw 20 cm s 55 93kw 50 cm s motores rebobinables 10 50 cm s
28. parada 30a O HZ sg Tiempo rampa voltaje arranque 50 Hz parada 50a O HZ sg Frecuencia m nima Hz m xima Hz Filtros insta lados 9 NO Temperatura del agua Flujo de refrigeraci n m sg V lvulas retenci n Ws dia m 1 Diametro del pozo tubo m 2 Di metro de la tuber a de impulsi n mm 3 Nivel est tico del agua m 4 Nivel de agua m nimo m 5 Profundidad instalaci n bomba m Est instalada camisa de efrigeraci n S NO Di metro camisa mm 6 Profundidad entubado pozo m 7 Profundidad del ice m
29. rse las siguientes velocidades de flujo de circulaci n del agua a lo largo de la superficie del motor Motores 4 v 0 08 m s CamisadelPozo Motores 6 y 8 Encapsulados v 20 16 m s Motores 6 Rebobinables lt 15 kW v 20 20 m s Motores 8 Rebobinables lt 52 kW v 20 20 m s Motores 6 Rebobinables gt 185 KW 0 50 m s Motores 8 Rebobinables gt 55 kW v 0 5 m s Motores 10 Rebobinables v 0 5 m s COMERCIAL TECNICAS HIDRAULICAS S A www ctih fele com Qo Franin Electric Service Club Si no se cumplen las condiciones de refrigeraci n requeridas se debe instalar una camisa de refrigeraci n en el motor Aspiraci n omba Camisa en material gt T resistente a la corrosi n Motor mc m Tornillos de centrado Cortes hechas con sierra Traves a para el Protector del cable 3 huecos de centrado a 1209 Apoyar los tornillos de centrado sobre la parte baja del estator o sobre la carcasa del cojinete axial Pon A Tuercas en el gt interior de la Camisa 2 77 cd X Ay 5 Franklin Electric Service Club Refrigeraci n Motor y C lculo camisa Caudal Q Caudal Surperficie Anular Camisa del pozo QUA o mm Dw De amisa mm lt Frankin Electric Servico GN Ejemplo c lculo camisa refrigeraci n N Q m3 h x 353 68 gt HD mmi m sec Ejemplo de una aplicaci n Q
30. s motores equipados con el sensor Subtrol Genera se al on off de salida al superar una temperatura pre ajustada de f brica para los motores encapsulados Los rebobinables no pueden utilizar esta opci n Adem s controla los siguientes par metros Y Sobrecarga Funcionamiento en vac o Y Desbalanceo de conientes Y Falso arranque Y Sobrevoltaje Voltaje insuficiente Y Falta de fase Extensi n de garant a a 3 a os para los motores instalados con el SubMonitor con la opci n Premium que incluye un pararayos COMERCIAL Franklin Electric Service Club Sistemas de control de temperatura Tipo de motor Control de Observaciones temperatura 6 lt 30 kW Encapsulado PT100 PT100 f cil instalaci n previa petici n al hacerpedido motor SubMonitor SubMonitor previa petici n sensorSubtrol al hacerpedido motor 6 237kWy8 Encapsulado PT1OO PT100 f cil instalaci n e SubMonitor e SubMonitor incorporan sensor Subtrol de serie F cil instalaci n 6 8 y 10 Rebobinable PT100 PT100 f cil instalaci n COMERCIAL lt Franidin Electric Service Club PTC PT100 PTC 175 84 60 180 4 138 50 100 00 NAT ec COMERCIAL TECNCAS HIDRAULICAS S A www cth fele com blanco d PT100 Hi Temp marr n 2 gt gt o o o 2 gt o o O o c LU Y ps O sj O O ES O
31. stalaci n del convertidor de frecuencia Humedad m xima 9596 e Sin condensaci n Temperatura m xima 40 9C Ambiente no corrosivo e Sin sustancias agresivas en el ambiente Protecci n contra sobre tensiones rayos Recomendable cartas barnizadas Recomendable protecci n 1P54 convertidor sin armario Franklin Electric Service Club Q Protecci n y control del motor Sistema de protecci n m nima exigida Y rel t rmico conforme a la noma EN 60947 4 1 VDE 660 cap 102 de la clase 10A o 10 con compensaci n de la temperatura ambiente de 20 a 40 Con comentes del 500 de lI deber a disparar en menos de 10 segundos con el bimetal fr o por ejemplo en caso de bloqueo del rotor Y el rel deber a ajustarse al consumo medido y como m ximo a la comente m xima indicada en la placa de caracter sticas del motor Se recomienda su ajuste al 90 ly Y rel con protecci n porfallo de fase Y diferencial conectado a una buena toma de tierra donde tambi n deber conectarse el motor Y intemuptor magnetot rmmico adecuado a la instalaci n Y si las protecciones no cumplen los requisitos anteriores la garant a del motor pierde su validez COMERCIAL TECNICAS HIDRAULICAS S A Www cth fele com Franklin Electric Service Club SubMonitor Control de sobretemperatura s lo para lo
32. strucci n del contracojinete las part culas del cual se mezclan con el lquido intemo del motor desgastando todoslos cojinetes Puntos importantes a tener en cuenta en la Inversi n del Empuje Carga axial Carga negativa Franklin Electric Service Club Posici n instalaci n del motor v El motor se puede instalar en todas las posiciones entre vertical y horizontal de O a 1809 pero ni un grado de inclinaci n boca abajo Y Excepciones por la longitud del rotor no se pueden instalar horizontalmente los motores rebobinables de 8 93kW y 10 185kW Amanques hora Y No exceder el n mero permitido de arranques por hora indicados en el manual de instalaci n de los motores arranque sin varia dor 10aranqueg hora para los motores 8 y 10 rebobina bles 20 amanques hora para el resto de los motores Sistemas de protecci n v Es de una gran importancia proteger el motor con los controles adecuados y verificar sus ajustes seg n las recomendaciones dadas en el apartado n9 8 v El cumplimiento de estas nomas puede suponer el evitar danos importantes al motor y porlo tant coste de su mantenimiento COMERCIAL TECNICAS HIDRAULICAS S A www ctih fele com Franklin Electric Service Club Refrigeraci n Y La refrigeraci n del motor es un factor muy importante para optimizar la vida til del motor Y Teneren cuenta lasrecomendacioneshechasen el apartado n9 6 Uso de v lvulas
33. variador de frecuencia tener en cuenta los puntos dados por Franklin Electric COMERCIAL Franklin Electric Service Club Plantas desalinizadoras Y La aplicaci n t pica es la de desalinizarel agua por medio de un sistema de osmosis inversa que consiste b scamente en una membrana a trav s de la cualse aplica agua a presi n v El motor sumergible puede tener variasfunciones proporcionaragua a presi n para limpiarla membrana de desalaci n como sistema recuperadorde presi n una vez pasada el agua a trav s de la membrana de desalaci n en peque as instalacionescomo bomba de cabecera Y teneren cuenta que la presi n m xima que soporta el motor sin test adicionalde presi n esde 35 bar COMERCIAL Franklin Electric Service Club Aplicaciones Plantas desalinizadoras Elecci n del tipo de motor v preferentemente usar el motor especial encapsulado para aplicaciones Booster diapositiva siguiente v de querer usar un motor est ndar escoger preferiblemente un encapsulado porlos siguientes motivos longitud rotor menorque en losrebobinables los motores encapsulados de potencias mayores llevan un cojinete central que da mayorestabilidad al conjunto la resina de los motores encapsulados tiene una muy buena transmisi n de calor COMERCIAL Franklin Electric Service Club Motor 8 especial para aplicaciones Booster Caracter sticas m s relevantes Y Cables
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