Controladores de Potência

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1 boletim124 MANUAL DO USUÁRIO Controladores de Potência Sistema Ângulo de Fase com Proteções Incorporadas Para controlador sem proteções consulte boletim 106, para controlador trem de impulsos consulte boletins 104 e 123. SÉRIE SOLIDVAR

2 Índice Conteúdo Introdução Sobre este manual A Quem se Destina... 1 Informação Importante ao Usuário... 1 Capítulo 1 Características Gerais Características Elétricas...3 Descrição...4 Capítulo 2 Capítulo 3 Seleção e Características Tipos de Controles Disponíveis... 6 Tabelas de Características Elétricas... 8 Tabelas de Características Mecânicas... 9 Tabela de Proteção Recomendada Tabela de Sobressalentes Conhecendo Melhor Seu Controlador Funcionamento Funções, Proteções e Sinalizações Modos de Operação Proteções Sinalizações Layout Módulo de Controle Instalação Especificação e Aplicação Exemplo de Aplicação Esquemas Elétricos dos Controladores Capítulo 4 Garantia e Customização Garantia...28 Folha de Customização...29

3 Introdução Sobre Este Manual A Quem se destina este manual Este manual se destina ao usuário que acabou de adquirir seu controlador de potência de estado sólido e neste caso ele é parte integrante do fornecimento, e também ao possível usuário que necessite dimensionar uma aplicação para posterior compra dos controladores. No caso em que este manual acompanha o controlador comprado, o usuário encontrará uma folha de customização no final deste, contendo os dados relativos ao tipo específico comprado, bem como informações úteis para o futuro, como número de pedido, data de compra, número de série, sobressalentes específicos ao tipo etc. Deste modo é de bom alvitre guardar este manual em lugar seguro. No final também se encontra as condições de garantia e assistência técnica fornecidas pela VARIX. A VARIX pode fornecer também treinamento específico e SIMPÓSIOS para empresas interessadas. VARIX é marca registrada da ENGETÉCNICA ENGENHARIA COMÉRCIO E INDÚSTRIA LTDA. INFORMAÇÃO IMPORTANTE AO USUÁRIO Equipamentos de estado sólido possuem características diferentes daquelas de equipamentos eletromecânicos, deste modo os usuários devem entender perfeitamente as características, limitações e proteções antes de especificar e aplicar os mesmos. Entre os aspectos mais importantes ressaltamos os seguintes: Proteção adequada com fusíveis ultra rápidos, ventilação adequada, respeitar margens de segurança e correntes médias e máximas e cuidados na aplicação de megmetros(meggers.). Os desenhos de aplicação deste manual são fornecidos como exemplos. Por causa das muitas variáveis envolvidas na aplicação dos controladores, cabe ao usuário o correto dimensionamento e esquema de aplicação. A VARIX não pode assumir responsabilidade por qualquer perdas ou danos, diretas ou indiretas. É proibida reprodução em parte ou total deste manual. As especificações técnicas podem variar com a evolução do estado da arte ou com diferenças de componentes utilizados.consulte sempre o manual. Características Gerais

4 Capítulo 1 Características Gerais Diferenças em Relação aos Equipamentos Eletromecânicos: Vantagens Os controladores de potência em estado sólido VARIX apresentam inúmeras vantagens em relação aos equipamentos eletromecânicos, a saber: Alta durabilidade. Não apresentam repiques ou bounces. Não geram sobretensões e ruídos eletromagnéticos para CLP,CP e outros equipamentos eletrônicos. Baixo consumo, podendo ser comandados diretamente pelo CP ou CLP. Não apresentam partes móveis, a não ser pelos ventiladores, que ligam automaticamente acima de 50º C. Não apresentam vibrações, evitando soltura de parafusos e ruídos sonoros. Possuem controle linear da potência. Possuem proteções incorporadas: (falta de fase na entrada e na saída, curto circuito, falta de sinal de comando, limite de corrente ajustável e sobretemperatura. Admitem dois modos de operação: malha aberta com limite de corrente ajustável e malha fechada a corrente constante. Possue sinal de saída proporcional para CLP ou indicação de corrente. (0-5VCC). Possue saída de indicação de falha a relé SPDT Alimentação do controle: 110 / 220 VCA - Ver F.C. no final do manual Alimentação potência: 220 / 380 / 440 VCA - Ver F.C. Características Gerais 2

5 Características Elétricas Modos de Operação: ângulo de fase, para modo trem de impulsos ver boletins correspondentes (106 / 124). Modos de Controle: malha aberta normal com limitador de corrente ajustável, malha fechada a corrente constante. Tipos de Semicondutores: tiristores, antiparalelo Disparo Tiristores: óticos, com alta isolação e baixo consumo de energia. Isolação entre comando e potência: mínimo 2500V Isolação entre potência e chassis: mínimo 2500V Consumo alimentação de controle: 50mA normal / 80mA com sua proteção atuada. Impedância da entrada do sinal de controle: Modo: 0-5 V / 1 a 5 V / 0 a 10 V / = maior que 1M Ohm Modo: 4 a 20 ma / 0 a 20 ma= 250 Ohm Correntes nominais e máximas: ver tabelas Corrente máxima do sinal de saída de 0 a 5 VCC: 15 ma Relé de indicação falha: máximo 250 VCA / 2 A // 150 VCC / 2A Potência diretamente proporcional ao sinal de controle, ou seja menor potência corresponde ao menor sinal de controle. Características Gerais 3

6 Descrição dos Controladores tipo Ângulo de fase com proteções incorporadas. Descrição Geral controladores de Estado Sólido Os controladores de estado sólido VARIX englobam o que há de mais moderno no estado atual da arte. Eles possuem acoplamento ótico que dispensa sincronismo. São disponíveis em 4 versões: ângulo de fase com e sem proteções e trem de impulsos com e sem proteções.consulte o boletim correspondente. Os controladores apresentam total isolação entre comando e potência que são providos por acoplamentos óticos. Descrição de Funcionamento O controlador de potência é um equipamento destinado à controle de potência para processos em geral, especialmente envolvendo cargas resistivas, podendo ser empregados em iluminação fornos indústriais, estufas, injetoras, extrusoras e outros. O controlador recebe sinal de entrada analógica, proveniente de um controlador de processo (exemplo controlador de temperatura) e em função do sinal, modula o tempo de condução do tiristor. Desta forma a carga recebe energia, cujo tempo de duração é proporcional ao nível de sinal de entrada. Com este sistema consegue-se obter uma excelente estabilidade na temperatura controlada. A potência de saída é diretamente proporcional ao sinal de controle, ou seja menor potência corresponde ao menor sinal de controle. No sistema de controle ângulo de fase o controle de potência na carga atua em cada semiciclo da rede. Odisparo dos tiristores se dá quando a forma de onda atinge o ângulo de fase determinado pelo sinal de controle na entrada. Desta forma podemos ter tanto onda completa como parte da mesma energizando a carga. Para aplicação em carga resistiva a VARIX oferece os controladores tipo trem de impulsos, com e sem proteções incorporadas. Características Gerais 4

7 Descrição de Funcionamento O controlador possui uma saída de 5VCC e uma entrada de 0 a 5VCC possibilitando que do modo mais simples apenas com um potenciômetro externo, o mesmo já possa operar. O controlador pode operar ainda no modo 4 a 20mA ou 1 a 5VCC ou 0 a 20mA ou 0 a 5VCC ou 0 a 10VCC, recebendo o sinal de um controlador externo. O controlador possui 5 proteções incorporadas as quais serão melhor descritas posteriormente. Elas são: falta de fase na entrada e saída, curto-circuito, sobretemperatura, falta no sinal de controle e limite de corrente ajustável. Os controladores possuem ainda saída de 0-5VCC proporcional a corrente média das fases controladas, saída de sinalização de falha por relé SPDT. O controlador pode operar em dois modos selecionáveis fechando-se ou não dois bornes do mesmo, à saber: modo normal em malha aberta, com limite de corrente ajustável e modo corrente constante a malha fechada, no qual a corrente na carga é mantida razoavelmente constante, apesar de variações da tensão de rede e resistência à da carga. Características Gerais 5

8 Capítulo 2 Seleção e Características. Tipos de Controles Disponíveis e Exemplos de Nomenclatura Os controladores de potência possuem seis tipos de modelos de controles em três versões monofásico, bifásico e trifásico, perfazendo dezoito possibilidades de especificação que abrangem qualquer aplicação (para controles sem proteção incorporada, consulte os boletins 104 para trem de impulso ou 106 para ângulo de fase). Estes controles, se referem ao módulo encapsulado plug in, que possue a eletrônica necessária, e fica sobre o controlador. Sua troca é simples, não sendo necessário soltar nenhum fio. Modelo VCF*-107-P : alimentação 110 VCA - controle 0 a 5V ou 0 a 20mA ou potenciômetro externo. Modelo VCF*-207-P: alimentação 220 VCA - controle 0 a 5V ou 0 a 20mA ou potenciômetro externo. Modelo VCF*-147-P : alimentação 110VCA - controle 1 a 5 V ou 4 a 20mA ou potenciômetro externo. Modelo VCF*-247-P : alimentação 220VCA - controle 1a 5V ou 4 a 20mA ou potenciômetro externo. Modelo VCF*-117 -P: alimentação 110VCA - controle 0 a 10V ou potenciômetro externo. Modelo VCF* -217-P: alimentação 220VCA - controle 0 a 10V ou potenciômetro externo * Para completar o código dos módulos de controle usar as seguintes letras: M para controlador monofásico B para controlador bifásico e T para controlador trifásico. Obs: A letra P no final do código refere-se ao modelo com proteções incoporadas. Exemplo: VCFT-247-P- módulo de controle para ângulo de fase trifásico, alimentação 220VCA, sinal de controle 4 a 20mA ou 1 a 5V ou potenciometro externo, com proteções incorporadas. Seleção e Características 6

9 Tabelas de Características. As páginas a seguir apresentam as tabelas, com os tipos disponíveis. Existem quatro tipos de tabela: Elétrica, Mecânica, Proteção e Sobressalentes. As potências são especificadas em KILOWATTS para cargas resistivas, categoria AC1. Os fusíveis ultra rápidos listados aparecem a título de exemplo, podendo também serem modificados em suas características pelos fabricantes dos mesmos a qualquer tempo. Cabe ao usuário a correta especificação dos mesmos e a checagem das características com o fabricante dos fusíveis. OBRIGATÓRIAMENTE o controlador deverá ser protegido por fusíveis ultra rápidos, conforme as tabelas deste manual, levando em conta os valores i².t dos tiristores e dos fusíveis, sendo que os valores i².t dos fusíveis deverá ser 20% menor que dos tiristores. Caso não seja observado esta orientação haverá perda de garantia do controlador. Seleção e Características 7

10 Especificações Elétricas Controladores de Potência Bifásicos e Trifásicos Modelos SVMB... e SVMT... Modelos SVMB... SVMT... Corrente Nominal ( Média ) ( A ) Corrente Máxima ( 30 seg. ) ( A ) Corrente de Surto ( 10 ms ) Potência Máxima em KW Categoria AC1 ( A ) 220V 380V 440V Obs: Para controladores sem proteções existe também os modelos 10,15,20 e 25A. Controladores de Potência Monofásicos Modelo Corrente Corrente Corrente Potência Máxima em KW Nominal Máxima de Dimensões SVMM... ( Média) (30 seg.) Surto Categoria AC1 Largura Altura Profund. Ventilaçã Figura ( A ) ( A ) (10 ms) ( L ) ( A ) ( P ) o Nº ( A ) 220V 380V 440V mm mm mm Forçada ,6 11, Natural N , N N N N N F F 4 Obs: Para controladores sem proteções existe também os modelos 10,15,20 e 25A. Seleção e Características 8

11 MECÂNICA Controladores Bifásicos Modelo SVMB... Modelos SVMB... Ventilação Forçada Natural Dimensões Controladores Bifásicos Maiores detalhes ver figura Figura Nº Largura ( L ) mm Altura ( A ) mm Profund. ( P ) mm 30N N N N N N N N N N N N N F N F N F N F N F N F N F N F N F N F N F N F N F Obs: Para controladores sem proteções existe também os modelos 10,15,20 e 25A. MECÂNICA Controladores Trifásicos Modelo SVMT... Modelo SVMT... Ventilação Forçada Natural Dimensões Controladores Trifásicos Maiores detalhes ver figura Figura Nº Largura ( L ) mm Altura ( A ) mm Profundid. ( P ) mm 30N N N N N N N N N F N F N F N F N F N F N F N F N F N F N F N F N F N F N F Obs: Para controladores sem proteções existe também os modelos 10,15,20 e 25A. Seleção e Características 9

12 4 FUROS O 6 mm FIGURA A FIGURA P 5 7,5 23 CONTROLE L 2 7,5 L 4 FUROS O 7 mm 20 L 4 FUROS Ø 9 mm FIGURA P 23 4 FUROS O 11 mm FIGURA CONTROL A CONTROL A L P 23 Seleção e Características 10

13 PROTEÇÃO Fusíveis Ultra Rápidos Recomendados Controlador de Potência SVMM / SVMB / SIEMENS TEE ELETROMEC SD SP155N A SD SP155N A SD SP155N A NE SP155N A NE SP155N A NE SP155N A NE SP255N A NE SP255N A NE SP255N A NE SP255N A SP355N A SP355N A NE SP355N A SP355N SP455N SP455N SP455N Obs: QUANDO SE UTILIZAR FUSÍVEIS EM PARALELO O I 2 T DEVE SER MULTIPLICADO POR 4 E NÃO POR 2 COMO PODERIA PARECER. CUIDADO PORTANTO NA UTILIZAÇAO DE FUSÍVEIS EM PARALELO. PODERÁ SER UTILIZADO OUTRAS MARCAS DESDE QUE O I 2 T SEJA O RECOMENDADO. PARA OS TIPOS QUE NAO TEM Obs: Para controladores sem proteções existe também os modelos 10,15,20 e 25A. Seleção e Características 11

14 Componentes e Sobressalentes Tabela de Componentes Passíveis de Substituição Na próxima página apresentamos tabela de componentes passíveis de substituição, com o numero de componentes de cada tipo utilizado por controlador. Note que os módulos de disparo, que vão internamente ao controlador são sómente de um unico tipo, para todos os controladores. Do mesmo modo os módulos de controle ou comando, são também sómente seis tipos para todos os controladores, dentro do mesmo modelo monofásico, bifásico e trifásico. Os módulos os de controle, denominados VCFM para controlador monofásico, VCFB para controladores bifásicos e VCFT para controladores trifásicos, São os mesmos para qualquer tamanho de controlador de 30 a 2000A. O módulo de controle é localizado na parte superior externa do controlador. Sua substituição é muito facil, podendo ser feita mesmo com o controlador energizado. Os módulos de disparo denominados VDA, também podem ser trocados facilmente. Os módulos de disparo VDA-440V servem para as rede de 220/380/440V. Obs: o usuário que utiliza por exemplo, controladores trifásicos de diversos correntes desde 30 até 2000A, alimentados por 220VCA, necessita apenas um tipo de módulo de controle, para reposição de todos Seleção e Caracteristicas 12

15 Tabela de Componentes para controladores ângulo de fase com proteções incorporadas ** DESCRIÇÃO REFERÊNCIA VARIX APLICAÇÃO VT-13-B3-C2-M VT-13-B5-C2-M VT-16-B3-C2-M VT-16-B3-C2-M VT-22-B3-C2-M VT-22-B5-C2-M VT-25-B3-C2-M VT-25-B5-C2-M VT-28-B3-C2-M VT-28-B5-C2-M VT-34-B3-C2-M VT-34-B5-C2-M VT-40-B3-C2-M VT-40-B5-C2-M VT-43-B3-C2-M VT-43-B5-C2-M VT-55-B3-C1-N VT-55-B5-C1-N VT-58-B3-C1-N VT-58-B5-C1-N VT-61-B3-C1-N VT-61-B5-C1-N VT-64-B3-C1-N VT-64-B5-C1-N VT-67-B3-C1-N VT-67-B5-C1-N VT-70-B3-C1-N VT-70-B5-C1-N SVMT-220V-40A SVMT-380/440V-40A SVCT-220V-50A SVMT-380/440V-50A SVMT-220V-75A SVMT-380/440V-75A SVMT-220V-100A SVMT-380/440V-100A SVMT-220V-150A SVMT-380/440V-150A SVMT-220V-200A SVMT-380/440V-200A SVMT-220V-300A SVMT-380/440V-300A SVMT-220V-500A SVMT-380/440V-500A SVMT-220V-650A SVMT-380/440V-650A SVMT-220V-750A SVMT-380/440V-750A SVMT-220V-1000A SVMT-380/440V-1000A SVMT-220V-1250A SVMT-380/440V-1250A SVMT-220V-1500A SVMT-380/440V-1500A SVMT-220V-2000A SVMT-380/440V-2000A VENTILADOR VENTILADOR VENTILADOR TERMOSTATO TERMOSTATO VV-B1-T1-C1-P VV-B2-T2-C1-P VV-B3-T2-C1-P VR-N1-50-C1-P VR-N2-85-C1-P PARA CONTROLADORES DE 100A a 750A EM 110/220VCA PARA CONTROLADORES DE 1000A a 2000A EM 110VCA PARA CONTROLADORES DE 1000A a 2000A EM 220VCA PARA LIGAR OS VENTILADORES EM CONTROLADORES ACIMA DE 75A PARA DESLIGAR OS CONTROLADORES ACIMA DE 75A MÓDULO ATUAÇÃO MÓDULO ATUAÇÃO MÓDULO ATUAÇÃO MÓDULO ATUAÇÃO MÓDULO ATUAÇÃO MODULO ATUAÇÃO VCF*-107-P VCF*-207-P VCF*-147-P VCF*-247-P VCF*-117-P VCF*-217-P PARA COMANDO DE CONTROLADORES 110VCA - 0 A 5V OU 0 A 20mA com PARA COMANDO DE CONTROLADORES 220VCA - 0 A 5V OU 0 A 20mA com PARA COMANDO DE CONTROLADORES 110VCA - 1 A 5V OU 4 A 20mA com PARA COMANDO DE CONTROLADORES 220VCA - 1 A 5V OU 4 A 20mA com PARA COMANDO DE CONTROLADORES 110VCA - 0 A 10V com proteções PARA COMANDO DE CONTROLADORES 220VCA - 0 A 10V com proteções MÓDULO DISPARO VDA-440 PARA DISPARO DOS ES DOS CONTROLADORES * Completar o código com as letras ( M ) para monofásico ( B ) para bifásico ( T ) para trifásico. ** OBS.: Para outros controladores, sem proteções incorporadas e tipo trem de impulsos com e sem proteções consulte os boletins 104, 123, 106. Seleção e Caracteristicas 13

16 Capítulo 3 Conhecendo seu Controlador de Potência Ângulo de Fase com Proteções Incorporadas. Princípio de funcionamento Os controladores de estado sólido VARIX deste modelo apresentam somente 12 bornes de ligação, sendo 2 para alimentação 110 ou 220VCA, 4 para controle (ver diagrama de ligação), 3 para saída relé e 3 para saída VCC e seleção de modo de operação. No sistema de controle ângulo de fase o controle de potência na carga atua em cada semiciclo da rede. Odisparo dos tiristores se dá quando a forma de onda atinge o ângulo de fase determinado pelo sinal de controle na entrada. Desta forma podemos ter tanto onda completa como parte da mesma energizando a carga. A seguir apresentamos um gráfico como exemplo de funcionamento. OBS a VARIX oferece também os controladores tipo trem de impulsos, com e sem proteções incorporadas. Ãngulo de fase com 50% de potência na carga Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 14

17 Funções, Proteções e Sinalizações existentes Funções 2 Modos de operação mormal e corrente constante Integrador de corrente para amperímetro e CLP Limitador de corrente ajustável ( para o modo normal) Proteções Falta de fase na entrada e na saída + detecção de falha de resistência Curto circuito na carga Sobretemperatura no controlador Falha no sinal de controle Limite de corrente ajustável Sinalizações Controle ligado Potência ligada Limite de corrente / corrente constante Falta de fase Curto-circuito Falha do sinal de controle Sobretemperatura Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 15

18 Descrição das Funções Modo Normal com limitador de corrente ajustável: Neste modo o controlador trabalha em malha aberta, não recebendo sinal de realimentação da corrente, sendo que o sinal de controle, altera simplesmente o ângulo de condução dos tiristores. O controlador possui, no módulo de controle, um trimpot, onde se pode ajustar o valor de corrente máxima de trabalho, dentro da faixa de 10% a 100% da corrente nominal do mesmo. Durante a operação se a corrente se elevar até o valor correspondente ao programado, a corrente passa a ser limitada, mesmo que o sinal solicite que a mesma suba. Neste ponto acende o led amarelo, marcando limite / corrente constante. Ao se abaixar a corrente, o controlador volta ao modo normal sem limitação e o led se apaga. A faixa de potência de saída neste modo, que se consegue com a variação do sinal de controle, é de 0% a 100%. Modo Corrente Constante com malha fechada: O controlador possui incorporado 3 míni TCs (transformadores de corrente), que servem para leitura da corrente média nas fases. Neste modo, selecionado jampeando-se os bornes B8 e B9, a corrente de saída é mantida constante, no valor correspondente ao sinal de controle. O led limite / corrente constante, permanece aceso. O trimpot de ajuste de limite de corrente fica sem função. A faixa de potência que se consegue neste modo, com a variação do sinal de controle, é de 10% a 100%. A corrente na carga permanece constante, para moderadas variações de voltagem da rede ou de impedância da carga. (Regulação de 5% para variação de 50% da carga ou ± 20% da rede desde que ainda dentro da faixa de controle, com duty cicle menor que 100%). Integrador de corrente para amperímetro ou CLP: o controlador possui 3 transformadores de corrente incorporados. O integrador integra a corrente das três fases e transforma em um sinal analógico de 0 a 5VCC, que é destinado para o uso em amperímetro ou entrada de CLP. Zero volts indica que o contralador está desligado e 5VCC que o controlador está com sua potência máxima. O sinal 0 a 5VCC é fixo de fábrica de acordo com a corrente nominal do controlador (exemplo: em um controlador de 200A, quando o sinal analógico for 5VCC, indica que o mesmo está com sua corrente máxima 200A). Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 16

19 Descrição das Proteções Falta de Fase e falha de resistencia de carga: detecta se ocorrer a falta de corrente em uma das fases e na carga, quando as outras fases estão em condução. Deste modo não é detectado como falha o ponto de operação a 0%, quando o sinal de controle esta no mínimo. Este tipo de detecção permite perceber, a queima de resistência de carga de uma das fases, falha no disparo dos tiristores e falta de fase na entrada do controlador. Quando atuada, acende o led vermelho correspondente. não inibido o funcionamento e comutado o relé de indicação de falha. Em sistemas trifásicos com carga em estrela, caso seja ligado o fechamento de estrela no neutro, pode-se detectar a falta de duas fases ao mesmo tempo. Nos outros casos, se ocorrer a falta de duas fases simultaneamente, o sistema não detecta a falha por falta de corrente nas três fases, pois não há corrente para comparação. Isto não causa nenhum problema, já que as correntes vão a zero de qualquer maneira. Para resetar a condição de falha, é necessário desligar a alimentação do controlador. Curto-cicuito: esta falha é detectada, caso ocorra uma corrente instantânea de valor 4 vezes a nominal do controlador. (tempo de atuação: 5 mseg. Neste caso acende o led correspondente, inibe-se o funcionamento e comuta-se o relé de indicação de falha. Para resetar a condição da falha é necessário desligar a alimentação do módulo. Importante: Esta proteção não dispensa o uso de fusíveis ultra-rápidos, para proteção dos tiristores, já que as condições de curtocircuito variam, dependendo da impedância da rede, podendo atingir valores de corrente elevados, da ordem de vários kiloamperes. A proteção de curto-circuito incorporada poderia ser melhor classificada como proteção de sobrecorrente instantânea, para valores de sobrecorrente nos quais o fusível é lento para interromper o circuito, como na faixa até 10 vezes a corrente nominal do mesmo. Sobretemperatura: o controlador possui um sensor térmico nos dissipadores de calor dos tiristores. Caso ocorra elevação da temperatura acima de 85ºC, ocorrerá a indicação da falha no led vermelho correspondente, inibição do controlador, e a comutação do relé de indicação da falha. Para resetar a condição de falha, é necessário que o nível de temperatura esteja abaixo do ponto e desligar a alimentação do módulo. Falha sinal de controle: se houver a quebra do fio do sinal de controle ocorrerá a indicação da falha no led vermelho correspondente, inibição do controlador e comutação do relé de indicação de falha. Para resetar esta condição é necessário estar estabelecida a ligação e desligar a alimentação do módulo de controle. Limitação de corrente: esta função não é uma detecção de falha propriamente dita, pois a mesma serve para o usuário limitar a corrente máxima na carga, evitando erros de operação, por exemplo, no qual o operador ou controlador tenta ajustar uma corrente maior que a ajustada como limite admissível. No caso de atuação (somente no modo normal) o led de indicação amarelo acende, passando a atuar o limite de corrente neste ponto. Não ocorre inibição do funcionamento do controlador e nem comutação do relé de falha. Quando o sinal de controle cai abaixo do valor limite, automaticamente o led apaga e o modo volta ao normal. Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 17

20 Descrição das Sinalizações Controle ligado: Led verde. Acende sempre que o módulo de controle estiver energizado. Potência ligada: Led verde. Acende sempre que a carga estiver energizada. Limite de corrente atuado: Led amarelo. No modo normal, acende quando atingido o limite de corrente pré programado no trimpot frontal. No modo corrente constante fica todo o tempo aceso. Falta de fase: Led vermelho. Acende quando ocorre a falta de uma fase na entrada ou na saída, falha em uma das fases do controlador ou abertura da carga em uma das fases. Curto-circuito: Led vermelho. Acende quando ocorrer uma sobrecorrente instantânea de 4 vezes o valor nominal do controlador, em qualquer das fases controladas. Falha de sinal de controle: Led vermelho. Acende se houver quebra da fiação do sinal de controle. Sobretemperatura: Led vermelho. Acende se a temperatura nos dissipadores do controlador ultrapassar 85º. Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 18

21 Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 19

22 Instalação e Esquemas Pontos Importantes Referentes a Instalação A seguir apresentamos alguns tópicos com respeito a instalação dos controladores de estado sólido em geral. Os controladores podem ser fixados à chapa de montagem por quatro parafusos Os mesmos são para serem usados em instalação abrigada, sendo relativamente imunes ao ambiente agressivo, já que a única parte móvel é representada pelos ventiladores, nos modelos maiores. Os controladores muito grandes, que utilizam tiristores de discos, devem também ser relativamente protegidos de pó condutor ou que se torne condutor por acúmulo de umidade. Os controladores que utilizam tiristores tipo módulos encapsulados são muito imunes a poeira já que os tiristores são totalmente isolados do ambiente externo. Os controladores com ou sem ventilador incorporado, geram uma quantia de calor, o qual deve ser extraido do painel, pois caso contrário haveria um acúmulo de calor, elevando muito a temperatura interna do painel, fazendo com que atue a proteção de temperatura do controlador. Deve-se portanto, utilizar venezianas no painel ou mesmo ventiladores com filtro no caso de painel com controladores que controle alta potência. O ventilador mencionado no item acima, deve ser adequado para trocar o ar do painel e manter o mesmo a temperaturas adequadas de operação. Para saber as perdas aproximadas em Watts de cada controlador, multiplique a corrente média do controlador trifásico por 4,5, do controlador bifásico por 3 e do controlador monofásico por 1,5. Evite enfileirar demais os controladores, de modo que o ar mais aquecido que sai de um controlador, seja o ar que vai ser sugado pelo ventilador do outro. Na pratica pode-se enfileirar até 3 controladores sem problema, já que a velocidade do ar também aumenta. Os controladores acima de 75A possuem ventilador incorporado. Os ventiladores ligam somente quando a temperatura do dissipador atingir 50 graus centigrados.caso a temperatura do dissipador ultrapassar 85 graus centigrados, a saída de potência será bloqueada, atuando-se a proteção de sobretemperatura. OBRIGATORIAMENTE o controlador deverá ser protegido por fusíveis ultra rápidos, conforme as tabelas deste manual, levando em conta os valores i².t dos tiristores e dos fusíveis, sendo que os valores i².t dos fusíveis deverá ser 20% menor que dos tiristores. Caso não seja observado esta orientação haverá perda de garantia do controlador. Conhecendo seu Controlador de Sólido 20

23 Pontos Importantes Referentes a Instalação Verifique e reaperte todos os parafusos dos controladores antes de colocá-los em operação pela primeira vez. Verifique a tensão marcada na etiqueta dos controladores e se a mesma está de acordo com sua rede. IMPORTANTE: Controladores de estado sólido de qualquer procedência deixam passar uma pequena corrente de fuga, no estado de não condução. Esta corrente embora não apresente nenhum inconveniente em termos de operação, apresenta risco de choque elétrico de grande importância, com risco de vida, caso não haja carga conectada na saída do controlador. Com carga conectada as tensões são muito baixas e não há riscos. Cabe portanto ao usuário prever chave de desconexão, para eventuais manutenções na carga do controlador. Obs: Para controladores monofásicos, obrigatoriamente as fases que alimentam o controle, deverão ser as mesmas que alimentam a carga, pois caso contrário o controlador perde o sincronismo EXEMPLO DE ESPECIFICAÇÃO SISTEMA DE CONTROL S = SEM PROTEÇÕES * P = COM PROTEÇÕES I = TREM DE IMPULSO * F = ÂNGULO DE FASE CONTROLE CONTROLES 147- DISPONÍVEIS 247- VER 117- PÁGINA * CORRENTE NOMINAL 30 a 2000A TENSÃO MÁXIMA DE TRABALHO 220V 380V 440V MODELOS SVMM = MONOFÁSICO SVMT = TRIFÁSICO EXEMPLO : SVMT - 440V -400A FP = CONTROLADOR DE POTÊNCIA TRIFÁSICO, TENSÃO DA REDE 440 VOLTS, CORRENTE NOMINAL 400A, ALIMENTAÇÃO DO CONTROLE 220 VCA, SINAL DO CONTROLE 4 a 20 ma / 1 a 5 V, POTENCIOMETRO EXTERNO, TIPO DE CONTROLE ÂNGULO DE FASE NORMAL, COM PROTEÇÕES INCORPORADAS. * PARA OUTROS TIPOS DE CONTROLADORES, SEM PROTEÇÃO OU TIPO ÂNGULO DE FASE COM OU SEM PROTEÇÕES, VER OS BOLETINS CORRESPONDENTES 104 / 123 / 106. Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 21

24 Exemplo de Aplicação para Controladres Trifásicos 220/380/440 VCA CHAVE GERAL 1 0 Fornecidos e Instalados pelo Cliente FUSÍVEIS ULTRA-RÁPIDOS Controlador de Potência VARIX L1 L2 L T1 T2 T3 Alimentação do Controle 110 ou 220 VCA. Ver Etiqueta ou Folha de Customização. Sinal de Controle Ver Manual na página 25 A Voltímetro de IN / 0 a 5 VCC Rele de indicação de falha 250VCA / 2A Fechar 8 e 9 para operar em modo corrente constante (Malha fechada) CARGA Abrir para operar no modo normal Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 22

25 Exemplo de Aplicação para Controladores Monofásicos 220/380/440 VCA Obs: obrigatoriamente as fases que alimentam o controle, deverão ser as mesmas que alimentam a carga, pois caso contrário o controlador perde o TR1 CHAVE GERAL Fornecidos e Instalados pelo Cliente 1 0 FUSÍVEIS ULTRA-RÁPIDOS 110 / 220VCA Controlador de Potência VARIX L T1 Alimentação do Controle 110 ou 220 VCA. Ver Etiqueta ou Folha de Customização. Sinal de Controle Ver Manual na página 25 A Voltímetro de IN / 0 a 5 VCC Rele de indicação de falha 250VCA / 2A Fechar 8 e 9 para operar em modo corrente constante (Malha fechada) CARGA Abrir para operar no modo normal Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 23

26 EXEMPLOS DE APLICAÇÃO Controlador de Potência Trifásico Controlado por Controlador de Processos Fusíveis Ultra Rápido A L I M E N T A Ç Ã 0 1 LIGA / DESL. L1 T1 L2 T2 L3 T3 1 Controlador de Potência Trifásico RELE DE INDICAÇÃO DE FALHA 250V / 1 2 Controlador de Processos A VOLTÍMETRO FECHAR 8 e 9 PARA OPERAR EM MODO CORRENTE CONSTANTE ABRIR PARA OPERAR NO MODO NORMAL Banco de Resistência Ligação para 4 a 20 ma São disponíveis também 1 a 5V - 0 a 5V - 0 a 10V - 0 a Termopar Controlador de Potência Trifásico Controlado por potenciômetro Fusíveis Ultra Rápido A L I M E N T A Ç Ã 0 1 LIGA / DESL. L1 L2 L3 1 2 Controlador de Potência Trifásico T1 M1 T2 T V C O N T R O L 5 0V A 8 VOLTÍMETRO RELE DE INDICAÇÃO DE FALHA 250VCA / 150VCC / 2A FECHAR 8 e 9 PARA OPERAR EM MODO CORRENTE CONSTANTE POTENCIÔMETRO ABRIR PARA OPERAR NO MODO NORMAL Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 24

27 Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 25

28 Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 26

29 Sinais de Controle Disponíveis no Mesmo Módulo VCF* 107 P / VCF* 207 P MÓDULO POT. EXT. 0 a 20 ma - 0 a 5V VCF* 147 P / VCF* 247 P MÓDULO POT. EXT. 4 a 20 ma - 1 a 5V Potenciometro SAÍDA 5V 3 Potenciometro SAÍDA 5V 3 P1 + 4 Pot. Ext. 0 a 2K até 0 a 10K ohm P1 + 4 Pot. Ext. 0 a 2K até 0 a 10K - 5 R1 = 20% do Valor Total Ver Exemplo R1 5 Sinal : 0 a 5V Sinal : 1 a 5V a 5V a 5V - 5 Sinal : 0 a 20 0 a 20 ma Sinal : 4 a 20 4 a 20 ma VCF* 117 P / VCF* 217 P MÓDULO POT. EXT. 0 a 10V EXEMPLO PARA P1 = 10K R1 0.2 x P1 0.2 x 10K = 0.2 R1 = = = 2.5K Potenciômetro P1 SAÍDA 10V EXEMPLO PARA P1 = 2K R1 0.2 x P1 0.2 x 2K = 0.2 R1 = = = 0.5K Pot. Ext. 0 a 2K até 0 a 10K - 5 Sinal - 0 a 10V 0 a 10V Para Certificar os Sinais de Controle Disponíveis em seu Controlador Verifique a Etiqueta do Mesmo. * VCFM para controladores monofásico VCFB para controladores bifásico VCFT para controladores trifásico OBS: Para 4 a 20mA o controlador fornece potência minima para 4mA e potência máxima para 20mA, idem para outras escalas.. Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido 27

30 Capítulo 4 Garantia e Customização Garantia e Customização Nas páginas a seguir será encontrada uma folha com os termos de garantia e condições de assistência técnica, além da folha de customização que especifica as características dos controladores, além da data de compra, número do pedido e número de série, os quais devem ser especificados em eventual pedido de assistência técnica fora ou dentro da garantia. A garantia prevista, nas condições especificadas já está inclusa no fornecimento do produto, sendo que o comprador ao adquirir-lo concorda expressamente com os termos da mesma. Garantias adicionais com tempo e coberturas ampliadas poderão ser negociadas por escrito, mediante pagamento adicional especificado em contrato. Garantia e Customização 28

31 Garantia e Folha de Customização 1 Os controladores de Estado Sólido VARIX são garantidos contra defeitos de fabricação e materiais, por 1 ano à partir da data de Certificado de Garantia entrega dos mesmos, constante da folha de customização, que é parte integrante deste manual, excetuando-se os defeitos provenientes das causas a seguir: Má especificação do controlador, o que acarreta operação fora das caracteristicas dos mesmos. Operação errada, inclusive no que se refere a ventilação do painel e temperatura ambiente recomendada. Ligação de tensões fora das especificadas em manual e folha de customização. Manuseio errado, batidas e danos causados durante o transporte. Má especificação dos fusíveis ultra-rápidos ou sua falta. Outras causas que não diretamente aquelas causadas por defeito de material ou fabricação, inclusive catástrofes, excesso de vibração no local de instalação, exposição a intempéries, exposição a atmosfera agressiva ou ambiente demasiado sujo ou poluído. Efetuar modificação ou alteração no equipamento, sem a expressa autorização por escrito da VARIX. Efetuar consertos através de pessoas não autorizadas expressamente pela VARIX. 2 A garantia fornecida é válida expressamente para equipamentos colocados em nossa fabrica, sendo as despesas de transporte de ida e volta por conta do comprador. Os riscos inerentes ao transporte de ida e volta de consertos, são por conta do comprador, devendo ser suprido pelo seguro da transportadora escolhida pelo cliente. 3 A VARIX se compromete a executar o conserto no mais breve tempo possível, porém não pode se comprometer a ter todos os componentes durante todo o tempo em estoque, devido a grande variedade de tipos, o que eventualmente pode acarretar demoras, sendo portanto, recomendável que o usuário tenha os componentes sobressalentes do seu equipamento em estoque, para maior segurança. 4 A mão de obra e materiais não serão cobrados caso o equipamento esteja na garantia e em conformidade com o item 1. Caso o usuário solicite a qualquer tempo, manutenção On Site, e exclusivamente a critério e disponibilidade da VARIX, a mesma poderá ser efetuada, mediante orçamento prévio e concordancia por escrito do usuário. Neste caso são cobradas as horas, desde a saída até a chegada em nossa fábrica, do responsável pela manutenção. 5 A VARIX não assume nenhuma responsabilidade, por qualquer tipo de perdas, danos, acidentes, ou lucro cessante, decorrente de falha ou defeito nos equipamentos, tão somente se comprometendo a consertar ou repor os componentes defeituosos, do equipamento que estiver dentro das condições do item 1. 6 A folha de customização no final deste manual é parte integrante desta garantia pois especifica as condições de operação, data de compra, número de série e componentes utilizados. 7 Cada compra de equipamentos será acompanhada de um manual por tipo de equipamento, com a respectiva folha de customização, a qual poderá se referir a mais de um equipamento, sempre do mesmo tipo. A VARIX por sua vez guarda uma cópia da folha de customização, para futura referência e fornecimento da garantia e componentes. 8 O usuário deve guardar a folha de customização em local seguro, já que a numeração sequencial da mesma deverá ser mencionada para o fornecimento da garantia. Garantia e Customização. 29