Controlador Inteligente de Motor SMC 150 Dialog Plus TM. Guia de Aplicação do Produto. Spare Allen-Bradley Parts

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1 Controlador Inteligente de Motor SMC 150 Dialog Plus TM Guia de Aplicação do Produto Spare Allen-Bradley Parts

2 Em vista da variedade de aplicações deste equipamento, e considerando sua distinta diferença com relação aos equipamentos eletromecânicos, deverá ser verificada a aplicabilidade para cada caso em específico. As instruções, gráficos e exemplos de configuração que aparecem neste manual têm por finalidade auxiliar no entendimento do texto. Devido às muitas variáveis e exigências associadas com qualquer instalação em particular, a Rockwell Automation não assumirá responsabilidade pelo uso real baseado em ilustrações de aplicações. É proibida a reprodução, parcial ou total, deste manual sem a permissão por escrito da Rockwell Automation CLP - é marca registrada da Rockwell Automation do Brasil Ltda.

3 Controladores SMC A linha de Controladores SMC da Allen-Bradley oferece uma ampla faixa de produtos para partida e parada de motores de indução CA de 1/3 HP a 6.000HP. Os recursos inovadores e o projeto compacto atendem os requisitos industriais do mundo inteiro para o controle motores. Se você precisa controlar um único motor ou um sistema de automação integrado, nossa linha de controladores atende às suas necessidades com o Controlador de Torque de Partida (STC - Starting Torque Controller) e com a família dos Controladores Inteligentes de Motor (SMC-2, SMC PLUS, MV SMC PLUS e SMC Dialog Plus). Recursos V Monofásico 1-22A STC SMC-2 SMC PLUS MV SMC PLUS V V V Trifásico 1-97A V 1-22A A SMC Dialog Plus V A Partida Suave Impulso de Partida Partida com Limitação de Corrente Duas Rampas de Partida Partida à Tensão Plena Economizador de Energia Parada Suave Controle de Bomba Baixa Velocidade Pré-selecionada Freio Inteligente de Motor SMB Parada Precisa Baixa Velocidade com Frenagem ❶ Operação Monofásica Normal/Velocidade nominal Aux Contato de Falha Projeto Modular Proteção contra Sobrecarga Monitoração Comunicação Display de Cristal Líquido Teclado de Programação Reversão de Fase Rebalanceamento de Fase Detecção de Obstrução Detecção de Subcarga = Disponível ❶ Inclui a opção Parada Precisa. Spare Allen-Bradley Parts

4 Índice Controlador Inteligente de Motor SMC Dialog Plus Capítulo 1 Descrição Modos de Partida Partida Suave com Impulso de Partida Selecionável Partida com Limitação de Corrente Duas Rampas de Partida Partida à Tensão Plena Recursos Display de Cristal Líquido Teclado de Programação Sobrecarga Eletrônica Porta de Comunicação Incorporada Travamento e Obstrução Rebalanceamento de Fase Monitoração Indicação de Falha Contatos Auxiliares Economia de Energia Projeto Modular Descrição do Terminal de Controle Ajustes Partida Suave Partida com Limitação de Corrente Partida com Duas Rampas Partida à Tensão Plena Diagramas de Fiação Típicos (sem opções) Opções de Controle Opção de Parada Suave Opção Controle de Bomba Opção Baixa Velocidade Pré-selecionada Opção Freio Inteligente de Motor SMB Parada Precisa/ Opção Baixa Velocidade com Frenagem Perfis de Aplicação Capítulo 2 Compressor com Partida Suave Cilindro para Tamboreamento com Duas Rampas de Partida Cilindro para Tamboreamento com Partida Suave e Freio Inteligente de Motor SMB Cilindro para Tamboreamento com Opção Parada Precisa Bomba com Partida Suave Bomba com a Opção Controle de Bomba Serra de Fita com Partida Suave Serra de Fita com as Opções Partida Suave e Freio Inteligente de Motor SMB

5 Índice Guia de Aplicação do Produto Perfis de Aplicação (cont.) Capítulo 2 Serra de Fita com as Opções Partida Suave e Baixa Velocidade com Frenagem Trole com Duas Rampas de Partida Trole com as Opções Partida Suave e Baixa Velocidade Pré-selecionada Exaustor com Partida Suave Palletizer?? com Duas Rampas de Partida Britadeira de Rocha com Partida Suave Retalhador com Partida Suave Moinho de Martelos com Partida com Limitação de Corrente Moinho de Martelos com Partida com Limitação de Corrente e Freio Inteligente de Motor SMB Centrífuga com Partida com Limitação de Corrente Centrífuga com Partida com Limitação de Corrente e Freio Inteligente de Motor SMB Misturador com Duas Rampas de Partida Misturador com Baixa Velocidade Pré-selecionada Resfriador com Partida Suave Trefiladeira com Partida Suave Ventilador da Torre de Esfriamento com Duas Rampas de Partida Esteira Rolante com Partida e Parada Suaves Escada Rolante com Baixa Velocidade Pré-selecionada Transportador com Partida Suave Transportador com Partida e Parada Suaves Transportador de Corrente com Partida Suave Transportador de Corrente com Partida e Parada Suaves Carrinho de Movimentação com Partida Suave e Parada Precisa Trocador de Moldes com Partida Suave e Parada Precisa Esmerilhadeira com Partida Suave Esmerilhadeira com Partida Suave e Freio Inteligente de Motor SMB Guindaste com Duas Rampas de Partida Mesa Rotativa com Partida Suave e Parada Precisa Máquina de Encher Garrafas com Partida e Parada Suaves Moinho de Esferas com Partida com Limitação de Corrente Moinho de Esferas com Partida Suave e Freio Inteligente de Motor SMB Moinho de Esferas com Partida Suave e Parada Precisa ii Spare Allen-Bradley Parts

6 Índice Guia de Aplicação do Produto Considerações Especiais de Aplicação Capítulo 3 SMC Dialog Plus em Aplicações com Inversores Uso dos Módulos de Proteção Fusíveis com Limitação de Corrente (Proteção contra Sobrecorrente dos SCRs) Proteção contra Sobrecarga do Motor Rebalanceamento de Fase Detecção de Travamento e Obstrução Comunicação SCANport Capacitores do Fator de Potência Aplicações com Vários Motores Motores Especiais Estrela-Triângulo Motor com Dois Enrolamentos Rotor Bobinado Síncrono Depreciação por Altitude Contator de Isolação SMC Dialog Plus com Contator de Bypass SMC Dialog Plus com Contator de Reversão SMC Dialog Plus como Bypass para um Inversor CA Capacidades de Torque do Motor com as Opções do SMC Freio Inteligente de Motor SMB Baixa Velocidade Pré-selecionada Parada Precisa Economizador de Energia Operação do Economizador de Energia Fundamentos Requisitos de Aplicação Estimativas Preliminares Filosofia do Projeto Capítulo 4 Filosofia Condições de Tensão da Linha Faixas Térmicas e de Corrente Choque Mecânico e Vibração Ajustes iii

7 Índice Guia de Aplicação do Produto Partida com Tensão Reduzida Capítulo 5 Introdução à Partida com Tensão Reduzida Tensão Reduzida Estado Sólido Acionadores de Estado Sólido que Utilizam SCRs Capítulo 6 Acionadores de Estado Sólido que Utilizam SCRs Referência Capítulo 7 Introdução Potência/Torque/Velocidade do Motor Torque e Potência Torque de Rotor Travado (LRT) Torque Mínimo na Partida (PUT) Torque Máximo na Partida (BT) Torque à Plena Carga (FLT) Corrente à Plena Carga Corrente de Rotor Travado Saída do Motor para Designações NEMA Polifásico HP Cálculo de Torque (Torque de Aceleração para o Movimento de Rotação) Cálculo de Potência Inércia Fórmulas de Torque Fórmulas do Motor CA Características de Torque em Aplicações Comuns Fórmulas Elétricas Lei de Ohm Potência em Circuitos CC Cálculo da Corrente do Motor Outras Fórmulas Calculando a Força de Aceleração para o Movimento Linear Constantes de Engenharia Temperatura Comprimento Peso Potência Área Matemática Pressão Volume Temperatura Comprimento Peso Elétrico iv Spare Allen-Bradley Parts

8 Índice Guia de Aplicação do Produto Potência/Energia Trabalho/Inércia Área Rotação/Taxa Matemática Pressão Fatores de Conversão Glossário v

9 Capítulo 1 Controlador Inteligente de Motor SMC Dialog Plus Descrição Quando o Controlador Inteligente de Motor (SMC) foi introduzido pela primeria vez em 1986, suas características de projeto modular, configuração digital e controle do microprocessador determinaram um padrão para os acionadores suaves. Desde seu lançamento em 1989, o SMC PLUS tem estado numa classe específica, fornecendo desempenho inigualável com opções inovadoras de partida e parada. Agora, o SMC Dialog Plus atinge um nível mais alto de sofisticação com proteção avançada, diagnóstico expandido e a habilidade de registrar a operação do motor (fator de potência, kw e consumo), assim como a opção de comunicar com vários protocolos de rede. Ao mesmo tempo que o SMC Dialog Plus incorpora novos recursos no seu projeto, sua operação e configuração permanecem fáceis. É possível utilizar quantos recursos sua aplicação necessitar. O SMC Dialog Plus é um controlador de estado sólido, multi funcional, modular e compacto utilizado para partir motores de indução tipo gaiola trifásicos e para controlar cargas resistivas. A linha de produto SMC Dialog Plus inclui faixas de corrente de 24 a 1000A, 200 a 600V, 50/60Hz. Isso engloba aplicações de até 1000HP. O SMC Dialog Plus atende os requisitos e padrões aplicáveis. Figura 1.1 Controlador SMC Dialog Plus ( A) Spare Allen-Bradley Parts 1-1

10 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Modos de Partida O SMC Dialog Plus possui vários modos de partida no modelo standard: Partida Suave com Impulso de Partida Selecionável; Partida com Limitação de Corrente; Duas Rampas de Partida Partida à Tensão Plena Os recursos opcionais incluem: Parada Suave Controle de Bomba Baixa Velocidade pré-selecionada Freio Inteligente de Motor SMB Parada Precisa/ Baixa Velocidade com Frenagem Partida Suave com Impulso de Partida Selecionável Esse modo tem a aplicação mais geral. O motor recebe um ajuste inicial de torque, definido pelo usuário de 0 a 90% do torque de rotor bloqueado. A partir do nível de torque inicial, a tensão de saída para o motor é aumentada, gradualmente, durante o tempo da rampa de aceleração, que é definido pelo usuário de 0 a 30 segundos. Se o Controlador SMC Dialog Plus perceber que o motor atingiu a velocidade nominal durante a operação da rampa de tensão, a tensão de saída, automaticamente, se altera para tensão plena. O recurso Impulso de Partida fornece um impulso na partida para tirar a carga da inércia, através de um pulso de torque elevado na partida. Esse recurso fornece um pulso de corrente que corresponde a 550% da corrente de plena carga. O Impulso de Partida é definido pelo usuário de 0,0 a 2,0 segundos. Figura 1.2 Partida Suave com Impulso de Partida Selecionável Porcentagem de Tensão Impulso de Partida 100% Torque Inicial Partida Tempo (segundos) Operação 1-2

11 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Partida com Limitação de Corrente ❷ Esse modo de partida permite uma partida com tensão reduzida fixa, sendo utilizado quando uma corrente de partida máxima limitadora é necessária. O nível de Limitação de Corrente é definido pelo usuário e varia de 50 a 600% da faixa de corrente à plena carga do motor e o tempo, também definido pelo usuário, varia de 0 a 30 segundos. Figura 1.3 Partida com Limitação de Corrente Porcentagem da Corrente à Plena Carga 600% 50% Partida Tempo (segundos) Duas Rampas de Partida O modo Duas Rampas de Partida é utilizado em aplicações com cargas variantes (e que necessitam, portanto, de torque de partida variável). Esse modo permite ao usuário selecionar dois tipos separados de Partida Suave com tempos de rampa e ajustes de torque inicial definidos separadamente. Figura 1.4 Duas Rampas de Partida Porcentagem de Tensão Rampa N o. 2 Torque Inicial Rampa N o. 1 Spare Allen-Bradley Parts Partida N o. 1 Operação N o. 1 Operação Partida N o. 2 N o. 2 Tempo (segundos) 1-3

12 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Partida à Tensão Plena Esse modo de partida é utilizado em aplicações que necessitam de partida direta. O SMC Dialog Plus funciona como um contator de estado sólido. São realizados o surto de corrente e o torque de rotor travado. Figura 1.5 Partida à Tensão Plena 100% Porcentagem da Tensão Tempo (segundos) Recursos Display de Cristal Líquido Um display de cristal líquido, iluminado pela parte de trás do equipamento, de duas linhas e dezesseis caracteres disponibiliza a definição dos parâmetros com texto contínuo para que a configuração do controlador possa ser realizada sem o manual de referência. Os parâmetros são organizados em uma estrutura de menu com quatro níveis de utilizam um formato de texto que permite fácil programação e acesso rápido aos parâmetros. Teclado de Programação A programação dos parâmetros é feita através de um teclado de cinco botões, localizado na parte frontal do SMC Dialog Plus. Os cinco botões incluem teclas de seleção e as teclas Enter, Select e Escape. O usuário precisa apenas digitar a seqüência correta das teclas para programar o SMC. Figura 1.6 Display de Cristal Líquido com Teclado 1-4

13 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Sobrecarga Eletrônica O Controlador SMC Dialog Plus atende as exigências aplicáveis como um dispositivo de proteção contra sobrecarga. A proteção contra sobrecarga é definida eletronicamente através de um algoritmo I 2 t. A sobrecarga é programável, permitindo uma flexibilidade ao usuário. A classe de desarme é selecionável para classe de proteção 10, 15, 20 ou 30. A corrente de desarme é configurada através da faixa de corrente à plena carga do motor. A memória térmica fornece proteção adicional à temperatura de operação do motor. A insensibilidade do ambiente é inerente no projeto eletrônico de sobrecarga. Obs.: A capacidade de detecção de corrente do SMC é desabilitada durante operação de bypass. Recomenda-se utilizar um Módulo Conversor 825 nessas aplicações para permitir realimentação de corrente. Porta de Comunicação Incorporada O SMC Dialog Plus possui como padrão uma porta serial de interface. Essa porta de comunicação permite a conexão a uma Interface de Operação e Programação Permite também a comunicação com outros dispositivos, incluindo E/S Remota, DH- 485, RS232/422/485-DF1 e rede DeviceNet da Allen-Bradley através da conexão dos módulos de comunicação Spare Allen-Bradley Parts 1-5

14 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Travamento e Obstrução Os motores podem detectar correntes de rotor travado e desenvolver o torque máximo no caso de um travamento (durante a partida) ou uma obstrução (depois que a velocidade plena for atingida). Essas condições podem resultar na perda de isolação do enrolamento ou danos mecânicos à carga conectada. O SMC Dialog Plus pode detectar condições de travamento e obstrução, possibilitando uma melhor proteção do sistema e do motor. A proteção contra travamento permite que usuário programe um tempo máximo de travamento de até 10 segundos. A detecção de obstrução permite que o usuário determine o nível de obstrução como uma porcentagem da faixa de corrente à plena carga do motor e o tempo de atraso de até 10 segundos. Obs.: O tempo de atraso é somado ao tempo programado de partida. Figura 1.7 Proteção contra Travamento Porcentagem da Corrente à Plena Carga Figura 1.8 Detecção de Obstrução Tempo de Partida Programado Tempo (segundos) Porcentagem da Corrente à Plena Carga Nível de Desarme Programado pelo Usuário Operação Tempo (segundos) Travamento Obstrução 1-6

15 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Rebalanceamento de Fase Apenas 4% de desbalanceamento de tensão da fonte pode resultar em um desbalanceamento de corrente de 20% e em um aumento de 25% na temperatura do motor, possivelmente resultando em uma falha do motor. O Controlador SMC Dialog Plus monitora, continuamente, a tensão da linha trifásica de entrada e ajusta, automaticamente, a tensão de saída para balancear as correntes trifásicas consumidas pelo motor. Figura 1.9 Rebalanceamento de Fase Tensão da Fonte Obs.: O Rebalanceamento de Fase não fica ativo durante a operação de bypass. Monitoração O SMC Dialog Plus possui vários parâmetros de monitoração: Corrente trifásica Tensão trifásica Potência em kw Utilização da potência em kwh Fator de Potência Utilização da capacidade térmica do motor Tempo decorrido Indicação de Falha O SMC Dialog Plus monitora os modos de pré-partida e operação. Ao detectar uma falha, o SMC Dialog Plus fecha o motor e exibe a condição de falha apropriada no display de cristal líquido. O controlador monitora as seguintes condições: Gate Aberto Subtensão Desbalanceamento de Tensão Reversão de Fase Perda de Alimentação Sobrecarga Falha na Linha Subcarga Excesso de Partidas por Hora Sobretemperatura Travamento Obstrução Sistema Spare Allen-Bradley Parts Qualquer condição de falha fará com que os contatos mudem de estado e o circuito seja desarmado. 1-7

16 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Contatos Auxiliares O SMC Dialog Plus possui três contatos. Os dois primeiros contatos são programáveis em Normal/Up-to-speed. O terceiro é programável em Normal/Fault. Economia de Energia O recurso Economia de Energia é geralmente utilizado em aplicações onde o motor trabalha descarregado ou com uma carga leve por períodos extensos. Com esse recurso habilitado, o controlador monitora, continuamente, a carga do motor através do seu circuito de feedback interno. Como os SCRs controlam a tensão de saída, as perdas de energia do motor podem ser reduzidas, diminuindo-se a tensão do terminal do motor. Obs.: O recurso Economia de Energia não fica disponível quando um contator de bypass é utilizado. Projeto Modular O SMC Dialog Plus é projetado para operar em ambientes industriais. A modularidade dos módulos de controle e de alimentação possui a funcionalidade plug-in. Não existem fios de gate para remover e não é necessária a soldagem. A intercambiabilidade dos módulos de controle permite reduzir os itens de inventário. Figura 1.10 Vista Explodida do SMC Dialog Plus de 24A 1-8

17 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Descrição do Terminal de Controle O SMC Dialog Plus possui 20 terminais de controle, localizados na parte frontal. Esses terminais de controle estão descritos abaixo. Consulte a Figura Placa da Fonte de Alimentação Número do Terminal Descrição 11 Entrada da Alimentação de Controle 12 Comum da Alimentação de Controle 13 Entrada Habilitada do Controlador 14 Terra Lógico 15 Duas Rampas/Opção de Entrada 16 Entrada de Partida 17 Entrada de Parada 18 Comum do Relé Auxiliar 19 Contato Auxiliar N.A. 1 (Normal/Up-to-speed) 20 Contato Auxiliar N.F. 2 (Normal/Up-to-speed) Placa Lógica Número do Terminal Descrição 21 Não Utilizado 22 Não Utilizado 23 Não Utilizado 24 Não Utilizado 25 Comum (Módulo Conversor) 26 Entrada da Fase A (Módulo Conversor) 27 Entrada da Fase B (Módulo Conversor) 28 Entrada da Fase C (Módulo Conversor) 29 Contato Auxiliar N.A./N.F. 3 (Normal/Fault) 30 Contato Auxiliar N.A./N.F. 3 (Normal/Fault) Figura 1.11 Terminais de Controle do SMC Dialog Plus Spare Allen-Bradley Parts 1-9

18 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Ajustes Partida Suave Os parâmetros a seguir são utilizados, especificamente, para ajustar a rampa de tensão fornecida ao motor. Starting Mode Parâmetro Deve ser programado em Soft Start. Ramp time #1 Esse parâmetro programa o período no qual o controlador irá fazer a rampa da tensão de saída. Initial Torque # 1 O nível da tensão de saída reduzida inicial para a rampa de tensão é estabelecida e ajustada através desse parâmetro. Kickstart Time Um impulso de 550% da corrente à plena carga é fornecido ao motor durante o tempo programado Stall Delay Permite ao usuário programar o tempo de atraso na proteção contra travamento. O tempo de atraso começa depois que o tempo de partida foi interrompido. Energy Saver O recurso Energy Saver monitora a carga do motor, regulando a tensão de saída para o motor quando o mesmo está levemente carregado ou descarregado. Aux Contacts 1 & 2 Os contatos tipo C são fornecidos como padrão com o Controlador SMC Dialog Plus. Esses contatos localizam-se nos terminais 18, 19 e 20. Os contatos auxiliares 1 e 2 permitem ao usuário configurar a operação dos contatos. Aux Contact 3 Um terceiro contato auxiliar é fornecido entre os terminais 29 e 30. O contato auxiliar 3 permite ao usuário programar a operação do contato. Contact 3 Config Esse parâmetro permite ao usuário programar o estado na energização do terceiro contato auxiliar. Parameter Mgmt Os valores dos parâmetros programados recentemente podem ser gravados na memória ou os valores ajustados de fábrica podem ser recuperados. Opção Soft Start, Current Limit 0 a 30 segundos 0 a 90% do torque de rotor travado 0,0 a 2,0 segundos 0 a 10 segundos Off, On Normal, Up-to-speed Normal, Fault N.O., N.C. Ready, Default Init., Recll Frm EE, Store In EE 1-10

19 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Partida com Limitação de Corrente Para aplicar tensão de saída reduzida fixa ao motor, os parâmetros a seguir permitem ajuste do usuário. Starting Mode Parâmetro Deve ser programado em Current Limit. Ramp Time # 1 Esse parâmetro programa o período no qual o controlador irá manter a tensão de saída reduzida, fixa antes de ajustar a tensão plena. Current Limit Level Esse parâmetro permite ajustes para o nível de tensão de saída reduzida fornecida ao motor. Kickstart Time Um impulso de 550% da corrente a plena carga é fornecido ao motor durante o tempo programado Stall Delay Permite ao usuário programar o tempo de atraso na proteção contra travamento. O tempo de atraso começa depois que o tempo de partida foi interrompido. Energy Saver O recurso Energy Saver monitora a carga do motor, regulando a tensão de saída para o motor quando o mesmo está levemente carregado ou descarregado. Aux Contacts 1 & 2 Os contatos tipo C são fornecidos como padrão com o Controlador SMC Dialog Plus. Esses contatos localizam-se nos terminais 18, 19 e 20. Os contatos auxiliares 1 e 2 permitem ao usuário configurar a operação dos contatos. Aux Contact 3 Um terceiro contato auxiliar é fornecido entre os terminais 29 e 30. O contato auxiliar 3 permite ao usuário programar a operação do contato. Contact 3 Config Esse parâmetro permite ao usuário programar o estado na energização do terceiro contato auxiliar. Parameter Mgmt Os valores dos parâmetros programados recentemente podem ser gravados na memória ou os valores ajustados de fábrica podem ser recuperados. Opção Soft Start, Current Limit 0 a 30 segundos 50 a 600% da corrente a plena carga 0,0 a 2,0 segundos 0 a 10 segundos Off, On Normal, Up-to-speed Normal, Fault N.O., N.C. Ready, Default Init., Recll Frm EE, Store In EE Spare Allen-Bradley Parts 1-11

20 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Ajustes (cont.) Partida com Duas Rampas O Controlador SMC Dialog Plus permite ao usuário selecionar dois tipos de Partida Suave. Os parâmetros a seguir estão disponíveis no modo de programação Advanced Setup para obter controle de Duas Rampas. Obs.: O recurso de Duas Rampas só está disponível com o módulo de controle padrão. Parâmetro Advanced Setup O usuário deve selecionar o modo de programação Advanced Setup para acessar os parâmetros para Duas Rampas. Starting Mode Deve ser programado para Soft Start Dual Ramp Permite ao usuário escolher entre dois tipos de Partida suave, definidos por: 1. Ramp Time #1/Initial Torque #1 e 2. Ramp Time #2/Initial Torque #2 Quando esse recurso está habilitado, a combinação Ramp time/initial torque é determinada por uma entrada por contato seco no terminal 15. Quando esse sinal de entrada está desenergizado, a opção ramp time/initial torque #1 é selecionada. Quando essa entrada está energizada, a opção ramp time/initial torque #2 é selecionada. Ramp Time #1 Esse parâmetro programa o período no qual o controlador irá fazer a rampa de tensão de saída até a tensão plena para o primeiro ajuste de Partida Suave. Initial Torque #1 Esse parâmetro estabelece e ajusta o nível de tensão de saída reduzida inicial para a primeira configuração de Partida Suave. Ramp Time #2 Esse parâmetro programa o período no qual o controlador irá fazer a rampa de tensão de saída até a tensão plena para o segundo ajuste de Partida Suave. Initial Torque #1 Esse parâmetro estabelece e ajusta o nível de tensão de saída reduzida inicial para a segunda configuração de Partida Suave. Kickstart Time Um impulso de 550% da corrente a plena carga é fornecido ao motor durante o tempo programado Stall Delay Permite ao usuário programar o tempo de atraso na proteção contra travamento. O tempo de atraso começa depois que o tempo de partida foi interrompido. Energy Saver O recurso Energy Saver monitora a carga do motor, regulando a tensão de saída para o motor quando o mesmo está levemente carregado ou descarregado. - - No, Yes Opção 0 a 30 segundos 0 a 90% do torque de rotor travado 0 a 30 segundos 0 a 90% do torque de rotor travado 0,0 a 2,0 segundos 0 a 10 segundos Off, On 1-12

21 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Partida com Duas Rampas (continuação) Aux Contacts 1 & 2 Os contatos tipo C são fornecidos como padrão com o Controlador SMC Dialog Plus. Esses contatos localizam-se nos terminais 18, 19 e 20. Os contatos auxiliares 1 e 2 permitem ao usuário configurar a operação dos contatos. Aux Contact 3 Um terceiro contato auxiliar é fornecido entre os terminais 29 e 30. O contato auxiliar 3 permite ao usuário programar a operação do contato. Contact 3 Config Esse parâmetro permite ao usuário programar o estado na energização do terceiro contato auxiliar. Parameter Mgmt Os valores dos parâmetros programados recentemente podem ser gravados na memória ou os valores ajustados de fábrica podem ser recuperados. Normal, Up-to-speed Normal, Fault N.O., N.C. Ready, Default Init., Recll Frm EE, Store In EE Spare Allen-Bradley Parts 1-13

22 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Ajustes (cont.) Partida à Tensão Plena O Controlador SMC Dialog Plus pode ser programado para fornecer uma partida à tensão plena na qual a tensão de saída para o motor atinge a tensão plena em ¼ de segundo. Parâmetro Starting Mode Este parâmetro deve ser programado para Soft Start. Ramp Time #1 Este parâmetro deve ser programado em 0 segundo Initial Torque #1 Este parâmetro deve ser programado em 90% para partida à tensão plena. Kickstart Time Um impulso de 550% da corrente a plena carga é fornecido ao motor durante o tempo programado Stall Delay Permite ao usuário programar o tempo de atraso na proteção contra travamento. O tempo de atraso começa depois que o tempo de partida foi interrompido. Energy Saver O recurso Energy Saver monitora a carga do motor, regulando a tensão de saída para o motor quando o mesmo está levemente carregado ou descarregado. Aux Contacts 1 & 2 Os contatos tipo C são fornecidos como padrão com o Controlador SMC Dialog Plus. Esses contatos localizam-se nos terminais 18, 19 e 20. Os contatos auxiliares 1 e 2 permitem ao usuário configurar a operação dos contatos. Aux Contact 3 Um terceiro contato auxiliar é fornecido entre os terminais 29 e 30. O contato auxiliar 3 permite ao usuário programar a operação do contato. Contact 3 Config Esse parâmetro permite ao usuário programar o estado na energização do terceiro contato auxiliar. Parameter Mgmt Os valores dos parâmetros programados recentemente podem ser gravados na memória ou os valores ajustados de fábrica podem ser recuperados. Opção Soft Start, Current Limit 0 a 30 segundos 0 a 90% do torque de rotor travado 0,0 a 2,0 segundos 0 a 10 segundos Off, On Normal, Up-to-speed Normal, Fault N.O., N.C. Ready, Default Init., Recll Frm EE, Store In EE 1-14

23 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Diagramas de Fiação Típicos (sem opções) Figura 1.12 Diagrama de Fiação Típico para o SMC Standard Alimentação de Entrada Trifásica Proteção do Circuito de Derivação Fusíveis SCR de Ação Rápida SMC Dialog Plus (opcional) Parada Partida Terminais de Controle do SMCDialog Plus Contatos Auxiliares Internos Fornecido pelo usuário Spare Allen-Bradley Parts 1-15

24 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Diagramas de Fiação Típicos (sem opções) (cont.) Figura 1.13 Diagrama de Fiação Típico para Aplicações de Duas Rampas Alimentação de Controle de Vca, 50/60Hz Parada Rampa 1 Rampa 2 Partida Terminais de Controle do SMC Dialog Plus Contatos Auxiliares Internos Fornecido pelo usuário Obs: O Recurso de Duas Rampas só está disponível com o módulo de controle Standard. 1-16

25 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Figura 1.14 Diagrama de Fiação Típico para Controle de Partida/Parada através da SCANport Alimentação de Controle de Vca, 50/60Hz Terminais de Controle do SMC Dialog Plus Contatos Auxiliares Internos Fornecido pelo usuário Spare Allen-Bradley Parts 1-17

26 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Diagramas de Fiação Típicos (sem opções) (cont.) Figura 1.15 Diagrama de Fiação Típico para Aplicações com Retrofit Alimentação de Entrada Trifásica Proteção do Circuito de Derivação Acionador de Motor Fusíveis SCR de Ação Rápida (opcional) SMC Dialog Plus Parada Partida Contatos Auxiliares Ajustados em Normal Terminais de Controle do SMC Dialog Plus Contatos Auxiliares Internos Fornecido pelo usuário 1-18

27 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções de Controle O Controlador SMC Dialog Plus oferece uma variedade de opções de controle para fornecer melhores capacidades de partida e parada. As opções relacionadas nesta seção são, reciprocamente, exclusivas e devem ser especificadas no pedido. Parada Suave Controle de Bomba Baixa Velocidade Pré-selecionada Freio Inteligente de Motor SMB Parada Precisa/ Baixa Velocidade com Frenagem Opção de Parada Suave Essa opção pode ser utilizada em aplicações que requerem parada por inércia prolongada. O tempo de ajuste da rampa de parada é definido pelo usuário de 0 a 60 segundos e é definido independentemente do tempo de partida. A carga pára quando a tensão de saída é reduzida a um ponto onde o torque da carga é superior ao torque desenvolvido pelo motor. Figura 1.16 Opção Parada Suave Porcentagem de Tensão Impulso de Partida Parada por Inércia Parada Suave Torque Inicial Partida Operação Tempo (segundos) Parada Suave ATENÇÃO: A opção Parada Suave não deve ser utilizada como uma parada de emergência. Consulte as normas aplicáveis para os requisitos de parada de emergência. Spare Allen-Bradley Parts 1-19

28 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Opção Parada Suave Figura 1.17 Diagrama de Fiação Típico para a Opção Parada Suave Alimentação de Controle de Vca, 50/60Hz Parada Parada Suave Partida Terminais de Controle do SMC Dialog Plus Contatos Auxiliares Internos Fornecido pelo usuário 1-20

29 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Programação - Partida Suave com a Opção Parada Suave Opção do SMC Soft Start será exibido. Parâmetro Starting Mode Permite ao usuário programar o SMC Dialog Plus para o tipo de partida mais conveniente à aplicação. Ramp time #1 Esse parâmetro programa o período no qual o controlador irá fazer a rampa da tensão de saída. Initial Torque # 1 O nível da tensão de saída reduzida inicial para a rampa de tensão é estabelecida e ajustada através desse parâmetro. Kickstart Time Um impulso de 550% da corrente à plena carga é fornecido ao motor durante o tempo programado Stall Delay Permite ao usuário programar o tempo de atraso na proteção contra travamento. O tempo de atraso começa depois que o tempo de partida foi interrompido. Energy Saver O recurso Energy Saver monitora a carga do motor, regulando a tensão de saída para o motor quando o mesmo está levemente carregado ou descarregado. Aux Contacts 1 & 2 Os contatos tipo C são fornecidos como padrão com o Controlador SMC Dialog Plus. Esses contatos localizam-se nos terminais 18, 19 e 20. Os contatos auxiliares 1 e 2 permitem ao usuário configurar a operação dos contatos. Aux Contact 3 Um terceiro contato auxiliar é fornecido entre os terminais 29 e 30. O contato auxiliar 3 permite ao usuário programar a operação do contato. Contact 3 Config Esse parâmetro permite ao usuário programar o estado na energização do terceiro contato auxiliar. Soft Stop Time Permite ao usuário programar o tempo de Parada Suave (Rampa de Tensão Decrescente) mais conveniente à aplicação. Parameter Mgmt Os valores dos parâmetros programados recentemente podem ser gravados na memória ou os valores ajustados de fábrica podem ser recuperados. - Opção Soft Start, Current Limit 0 a 30 segundos 0 a 90% do torque de rotor travado 0,0 a 2,0 segundos 0 a 10 segundos Off, On Normal, Up-to-speed Normal, Fault N.O., N.C. 0 a 60 segundos Ready, Default Init., Recll Frm EE, Store In EE Spare Allen-Bradley Parts 1-21

30 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Opção Parada Suave Figura 1.18 Seqüência de Operação da Opção Parada Suave 100% Velocidade do Motor Parada por Inércia Botões Partida Operação Parada Suave Tempo (segundos) Partida Fechado Aberto Parada Fechado Aberto Parada Suave Fechado Aberto Contatos Auxiliares Normal Operação Parada Suave Velocidade Nominal Operação Parada por Inércia ATENÇÃO: O usuário tem a responsabilidade final de determinar qual modo de parada é mais adequado à aplicação e qual atende as normas aplicáveis para a segurança do operador em uma determinada máquina. 1-22

31 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opção Controle de Bomba O Controle de Bomba interativo do SMC Dialog Plus é projetado para reduzir surtos de fluido no sistema de bombeamento. Possui controle de aceleração e desaceleração de malha fechada dos motores de uma bomba centrífuga, sem precisar de dispositivos de realimentação. Figura 1.19 Opção Controle de Bomba Velocidade do Motor Partida da Bomba Operação Tempo (segundos) Parada da Bomba ATENÇÃO: A opção Parada da Bomba não deve ser utilizada como uma parada de emergência. Consulte as normas aplicáveis para os requisitos de parada de emergência. Spare Allen-Bradley Parts 1-23

32 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Figura 1.20 Diagrama de Fiação Típico para a Opção Controle de Bomba Alimentação de Controle de Vca, 50/60Hz Parada Parada da Bomba Partida Terminais de Controle do SMC Dialog Plus Contatos Auxiliares Internos Fornecido pelo usuário 1-24

33 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Programação - Partida e Parada com Controle de Bomba Opção do SMC Pump Control será exibido. Parâmetro Starting Mode Permite ao usuário programar o SMC Dialog Plus para o tipo de partida mais conveniente à aplicação. Ramp time #1 Esse parâmetro programa o período no qual o controlador irá fazer a rampa da tensão de saída. Initial Torque # 1 O nível da tensão de saída reduzida inicial para a rampa de tensão é estabelecida e ajustada através desse parâmetro. Kickstart Time Um impulso de 550% da corrente à plena carga é fornecido ao motor durante o tempo programado❶ Stall Delay Permite ao usuário programar o tempo de atraso na proteção contra travamento. O tempo de atraso começa depois que o tempo de partida foi interrompido. Energy Saver O recurso Energy Saver monitora a carga do motor, regulando a tensão de saída para o motor quando o mesmo está levemente carregado ou descarregado. Aux Contacts 1 & 2 Os contatos tipo C são fornecidos como padrão com o Controlador SMC Dialog Plus. Esses contatos localizam-se nos terminais 18, 19 e 20. Os contatos auxiliares 1 e 2 permitem ao usuário configurar a operação dos contatos. Aux Contact 3 Um terceiro contato auxiliar é fornecido entre os terminais 29 e 30. O contato auxiliar 3 permite ao usuário programar a operação do contato. Contact 3 Config Esse parâmetro permite ao usuário programar o estado na energização do terceiro contato auxiliar. Pump Stop Time Permite ao usuário programar o tempo de Parada da Bomba mais conveniente à aplicação. Parameter Mgmt Os valores dos parâmetros programados recentemente podem ser gravados na memória ou os valores ajustados de fábrica podem ser recuperados. - Opção Soft Start, Current Limit, Pump Start 0 a 30 segundos 0 a 90% do torque de rotor travado 0,0 a 2,0 segundos 0 a 10 segundos Off, On Normal, Up-to-speed Normal, Fault N.O., N.C. 0 a 120 segundos ❶ O Impulso de Partida (Kickstart) não fica disponível se Pump Start for selecionado. Ready, Default Init., Recll Frm EE, Store In EE Spare Allen-Bradley Parts 1-25

34 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Opção Controle de Bomba (cont.) Figura 1.21 Seqüência de Operação da Opção Controle de Bomba 100% Parada por Inércia Velocidade do Motor Partida Operação Parada Suave Botões Tempo (segundos) Partida Fechado Aberto Parada Fechado Aberto Parada Suave Fechado Aberto Contatos Auxiliares Normal Operação Parada Suave Velocidade Nominal Operação Parada por Inércia ATENÇÃO: O usuário tem a responsabilidade final de determinar qual modo de parada é mais adequado à aplicação e qual atende as normas aplicáveis para a segurança do operador em uma determinada máquina. 1-26

35 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opção Baixa Velocidade Pré-selecionada Essa opção pode ser utilizada em aplicações que requerem uma baixa velocidade para posicionamento de materiais. A Baixa Velocidade Pré-selecionada permite ajustes de 7% da velocidade nominal (baixa) ou 15% da velocidade nominal (alta) na direção para frente. A reversão pode também ser programada e oferece ajustes de 10% da velocidade nominal (baixa) e 20% da velocidade nominal (alta). Figura 1.22 Opção Baixa Velocidade Pré-selecionada Para frente Alta Baixa Tempo (segundos) Partida Operação Baixa Reversão Alta ATENÇÃO: A operação de baixa velocidade não deve ser utilizada em operação contínua devido ao resfriamento reduzido do motor. Spare Allen-Bradley Parts 1-27

36 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Figura 1.23 Diagrama de Fiação Típico para a Opção Baixa Velocidade Pré-selecionada Alimentação de Controle de Vca, 50/60Hz Parada Baixa Velocidade Partida Terminais de Controle do SMC Dialog Plus Contatos Auxiliares Internos Fornecido pelo usuário 1-28

37 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Programação - Partida Suave com Opção Baixa Velocidade Pré-selecionada Parâmetro Opção do SMC Preset Slow Speed será exibido. Starting Mode Permite ao usuário programar o SMC Dialog Plus para o tipo de partida mais conveniente à aplicação. Ramp time #1 Esse parâmetro programa o período no qual o controlador irá fazer a rampa da tensão de saída. Initial Torque # 1 O nível da tensão de saída reduzida inicial para a rampa de tensão é estabelecida e ajustada através desse parâmetro. Kickstart Time Um impulso de 550% da corrente à plena carga é fornecido ao motor durante o tempo programado Stall Delay Permite ao usuário programar o tempo de atraso na proteção contra travamento. O tempo de atraso começa depois que o tempo de partida foi interrompido. Energy Saver O recurso Energy Saver monitora a carga do motor, regulando a tensão de saída para o motor quando o mesmo está levemente carregado ou descarregado. Aux Contacts 1 & 2 Os contatos tipo C são fornecidos como padrão com o Controlador SMC Dialog Plus. Esses contatos localizam-se nos terminais 18, 19 e 20. Os contatos auxiliares 1 e 2 permitem ao usuário configurar a operação dos contatos. Aux Contact 3 Um terceiro contato auxiliar é fornecido entre os terminais 29 e 30. O contato auxiliar 3 permite ao usuário programar a operação do contato. Contact 3 Config Esse parâmetro permite ao usuário programar o estado na energização do terceiro contato auxiliar. Slow Speed Sel Permite ao usuário programar a Baixa Velocidade Pré-selecionada mais conveniente à aplicação. Slow Speed Dir Permite ao usuário selecionar a direção da Baixa Velocidade Préselecionada. Opção - Soft Start, Current Limit 0 a 30 segundos 0 a 90% do torque de rotor travado 0,0 a 2,0 segundos 0 a 10 segundos Off, On Normal, Up-to-speed Normal, Fault N.O., N.C. High, Low Forward, Reverse Spare Allen-Bradley Parts 1-29

38 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Programação - Partida Suave com Opção Baixa Velocidade Pré-selecionada (cont.) Slow Accel Cur. Permite ao usuário programar a corrente de aceleração da Baixa Velocidade Pré-selecionada. Slow Running Cur. Permite ao usuário programar a corrente de operação da Baixa Velocidade Pré-selecionada. Parameter Mgmt Os valores dos parâmetros programados recentemente podem ser gravados na memória ou os valores ajustados de fábrica podem ser recuperados. 0 a 450% da corrente à plena carga 0 a 450% da corrente à plena carga Ready, Default Init., Recll Frm EE, Store In EE 1-30

39 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Opção Baixa Velocidade Pré-selecionada (cont.) Figura 1.24 Seqüência de Operação da Opção Baixa Velocidade Pré-selecionada Velocidade do Motor 7 ou 15% Botões Partida Operação Parada Suave Tempo (segundos) Parada por Inércia Partida Fechado Aberto Parada Fechado Aberto Parada Suave Fechado Aberto Contatos Auxiliares Normal Velocidade Nominal Spare Allen-Bradley Parts 1-31

40 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Opção Freio Inteligente de Motor SMB Essa opção pode ser utilizada em aplicações que requerem que o motor pare rapidamente. É um sistema de frenagem com base em um microprocessador que aplica corrente de frenagem em um motor de indução tipo gaiola. Essa opção permite um ajuste da corrente de frenagem de 150% a 400% da corrente à plena carga do motor. Figura 1.25 Opção Freio Inteligente de Motor SMB Freio Inteligente de Motor Velocidade do Motor Parada por Inércia Partida Operação Frenagem Tempo (segundos) Desligamento automático em velocidade zero ATENÇÃO: A frenagem pode causar aquecimento do motor e vibração do equipamento, dependendo da corrente, freqüência e duração de frenagem. Selecione o menor ajuste de corrente de frenagem para frear satisfatoriamente. ATENÇÃO: O Freio Inteligente de Motor SMB não deve ser utilizado como uma parada de emergência. Consulte as normas aplicáveis para os requisitos de parada de emergência. 1-32

41 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Figura 1.26 Diagrama de Fiação Típico para a Opção Freio Inteligente de Motor SMB Alimentação de Controle de Vca, 50/60Hz Parada Freio Partida Terminais de Controle do SMC Dialog Plus Contatos Auxiliares Internos Fornecido pelo usuário Spare Allen-Bradley Parts 1-33

42 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Programação - Partida Suave com Opção Freio Inteligente de Motor SMB Parâmetro Opção do SMC SMB Smart Motor será exibido. Starting Mode Permite ao usuário programar o SMC Dialog Plus para o tipo de partida mais conveniente à aplicação. Ramp time Esse parâmetro programa o período no qual o controlador irá fazer a rampa da tensão de saída. Initial Torque O nível da tensão de saída reduzida inicial para a rampa de tensão é estabelecida e ajustada através desse parâmetro. Kickstart Time Um impulso de 550% da corrente à plena carga é fornecido ao motor durante o tempo programado Stall Delay Permite ao usuário programar o tempo de atraso na proteção contra travamento. O tempo de atraso começa depois que o tempo de partida foi interrompido. Energy Saver O recurso Energy Saver monitora a carga do motor, regulando a tensão de saída para o motor quando o mesmo está levemente carregado ou descarregado. Aux Contacts 1 & 2 Os contatos tipo C são fornecidos como padrão com o Controlador SMC Dialog Plus. Esses contatos localizam-se nos terminais 18, 19 e 20. Os contatos auxiliares 1 e 2 permitem ao usuário configurar a operação dos contatos. Aux Contact 3 Um terceiro contato auxiliar é fornecido entre os terminais 29 e 30. O contato auxiliar 3 permite ao usuário programar a operação do contato. Contact 3 Config Esse parâmetro permite ao usuário programar o estado na energização do terceiro contato auxiliar. Braking Current Permite ao usuário programar a porcentagem da corrente de frenagem aplicada ao motor durante a seqüência de parada. Com a opção Freio Inteligente de Motor SMB, essa é a corrente aplicada para deixar o motor com velocidade zero. Parameter Mgmt Os valores dos parâmetros programados recentemente podem ser gravados na memória ou os valores ajustados de fábrica podem ser recuperados. - Opção Soft Start, Current Limit 0 a 30 segundos 0 a 90% do torque de rotor travado 0,0 a 2,0 segundos 0 a 10 segundos Off, On Normal, Up-to-speed Normal, Fault N.O., N.C. 0 a 400% da corrente à plena carga Ready, Default Init., Recll Frm EE, Store In EE 1-34

43 Opção Freio Inteligente de Motor SMB (cont.) Figura 1.27 Seqüência de Operação da Opção Controle de Bomba Capítulo 1 Características Gerais do Produto 100% Velocidade do Motor Freio Inteligente do Motor Parada por Inércia Botões Partida Fechado Aberto Parada Fechado Aberto Parada Suave Fechado Aberto Contatos Auxiliares Normal Partida Operação Freio Tempo (segundos) Operação Parada Suave Desligamento Automático em Velocidade zero Velocidade Nominal Operação Parada por Inércia ATENÇÃO: O usuário tem a responsabilidade final de determinar qual modo de parada é mais adequado à aplicação e qual atende as normas aplicáveis para a segurança do operador em uma determinada máquina. Spare Allen-Bradley Parts 1-35

44 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Parada Precisa/ Opção Baixa Velocidade com Frenagem A Parada Precisa oferece frenagem rápida para uma baixa velocidade e, em seguida, a frenagem até parar, facilitando o controle geral de posicionamento de custo efetivo. Figura 1.28 Opção Parada Precisa Velocidade do Motor ou Frenagem Frenagem em Baixa Velocidade Baixa Velocidade Baixa Velocidade Partida Operação Parada Precisa Tempo (segundos) ATENÇÃO: A operação de baixa velocidade não deve ser utilizada em operação contínua devido à redução do resfriamento do motor. ATENÇÃO: A frenagem pode causar aquecimento do motor e vibração do equipamento, dependendo da corrente, freqüência e duração de frenagem. Selecione o menor ajuste de corrente de frenagem para frear satisfatoriamente. ATENÇÃO: A Parada Precisa não deve ser utilizada como uma parada de emergência. Consulte as normas aplicáveis para os requisitos de parada de emergência. 1-36

45 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opção Parada Precisa Figura 1.29 Diagrama de Fiação Típico para a Opção Parada Precisa Alimentação de Controle de Vca, 50/60Hz Parada Parada Precisa Partida Terminais de Controle do SMCDialog Plus Contatos Auxiliares Internos Fornecido pelo usuário Spare Allen-Bradley Parts 1-37

46 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Programação - Partida Suave com Opção Parada Precisa Opção do SMC Accu-Stop será exibido. Parâmetro Starting Mode Permite ao usuário programar o SMC Dialog Plus para o tipo de partida mais conveniente à aplicação. Ramp time Esse parâmetro programa o período no qual o controlador irá fazer a rampa da tensão de saída. Initial Torque O nível da tensão de saída reduzida inicial para a rampa de tensão é estabelecida e ajustada através desse parâmetro. Kickstart Time Um impulso de 550% da corrente à plena carga é fornecido ao motor durante o tempo programado Stall Delay Permite ao usuário programar o tempo de atraso na proteção contra travamento. O tempo de atraso começa depois que o tempo de partida foi interrompido. Energy Saver O recurso Energy Saver monitora a carga do motor, regulando a tensão de saída para o motor quando o mesmo está levemente carregado ou descarregado. Aux Contacts 1 & 2 Os contatos tipo C são fornecidos como padrão com o Controlador SMC Dialog Plus. Esses contatos localizam-se nos terminais 18, 19 e 20. Os contatos auxiliares 1 e 2 permitem ao usuário configurar a operação dos contatos. Aux Contact 3 Um terceiro contato auxiliar é fornecido entre os terminais 29 e 30. O contato auxiliar 3 permite ao usuário programar a operação do contato. Contact 3 Config Esse parâmetro permite ao usuário programar o estado na energização do terceiro contato auxiliar. Slow Speed Sel Permite ao usuário programar a Baixa Velocidade Pré-selecionada mais conveniente à aplicação. Slow at Start Permite ao usuário ativar ou desativar a corrente de aceleração da Baixa Velocidade Pré-selecionada. Slow Accel Cur. Permite ao usuário programar a corrente de aceleração da Baixa Velocidade Pré-selecionada. - Opção Soft Start, Current Limit 0 a 30 segundos 0 a 90% do torque de rotor travado 0,0 a 2,0 segundos 0 a 10 segundos Off, On Normal, Up-to-speed Normal, Fault N.O., N.C. High, Low Off, On 0 a 450% da corrente à plena carga 1-38

47 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Programação - Partida Suave com Opção Parada Precisa (cont.) Slow Running Cur. Permite ao usuário programar a corrente de operação da Baixa Velocidade Pré-selecionada. Brake to Stop Permite ao usuário programar o SMC Dialog Plus para frear desde a velocidade plena até a velocidade zero. Braking Current Permite ao usuário programar a porcentagem da corrente de frenagem aplicada ao motor durante a seqüência de parada. Com a opção Freio Inteligente de Motor SMB, essa é a corrente aplicada para deixar o motor com velocidade zero. Stopping Current Permite ao usuário programar a porcentagem da corrente de frenagem aplicada ao motor desde a Baixa Velocidade Préselecionada até a velocidade zero. Parameter Mgmt Os valores dos parâmetros programados recentemente podem ser gravados na memória ou os valores ajustados de fábrica podem ser recuperados. 0 a 450% da corrente à plena carga No, Yes 0 a 450% da corrente à plena carga 0 a 400% da corrente à plena carga Ready, Default Init., Recll Frm EE, Store In EE Spare Allen-Bradley Parts 1-39

48 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Opção Parada Precisa (cont.) Figura 1.30 Seqüência de Operação da Opção Parada Precisa 100% Frenagem Velocidade do Motor Baixa Velocidade com Frenagem/Inércia Botões Partida Fechado Aberto Baixa Velocidade Partida Operação Tempo (segundos) Parada Precisa Parada Fechado Aberto Parada Suave Fechado Aberto Contatos Auxiliares Normal Velocidade Nominal Operação Parada por Inércia ❶ Quando o botão Parada Precisa estiver fechado, a função partida/parada será desabilitada. ❷ Seleção da Partida em Baixa Velocidade em On. ATENÇÃO: O usuário tem a responsabilidade final de determinar qual modo de parada é mais adequado à aplicação e qual atende as normas aplicáveis para a segurança do operador em uma determinada máquina. 1-40

49 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Parada Precisa/ Opção Baixa Velocidade com Frenagem A Baixa Velocidade com Frenagem combina os benefícios das opções Freio Inteligente de Motor SMB e Baixa Velocidade Pré-selecionada para aplicações que requerem ajustes de baixas velocidades e parada por frenagem. Figura 1.31 Baixa Velocidade com Frenagem Velocidade do Motor 7% ou 15% Frenagem Parada por Inércia Baixa Velocidade Partida Operação Parada ATENÇÃO: A operação de baixa velocidade não deve ser utilizada em operação contínua devido à redução do resfriamento do motor. ATENÇÃO: A frenagem pode causar aquecimento do motor e vibração do equipamento, dependendo da corrente, freqüência e duração de frenagem. Selecione o menor ajuste de corrente de frenagem para frear satisfatoriamente. ATENÇÃO: A Baixa Velocidade com Frenagem não deve ser utilizada como uma parada de emergência. Consulte as normas aplicáveis para os requisitos de parada de emergência. Spare Allen-Bradley Parts 1-41

50 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Baixa Velocidade com Capacidade de Frenagem Figura 1.32 Diagrama de Fiação Típico para a Opção Baixa Velocidade com Capacidade de Frenagem Alimentação de Controle de Vca, 50/60Hz Freio Baixa Velocidade Partida Terminais de Controle do SMC Dialog Plus Contatos Auxiliares Internos Fornecido pelo usuário 1-42

51 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Programação - Partida Suave com Baixa Velocidade com Capacidade de Frenagem Opção do SMC Accu-Stop será exibido. Parâmetro Starting Mode Permite ao usuário programar o SMC Dialog Plus para o tipo de partida mais conveniente à aplicação. Ramp time Esse parâmetro programa o período no qual o controlador irá fazer a rampa da tensão de saída. Initial Torque O nível da tensão de saída reduzida inicial para a rampa de tensão é estabelecida e ajustada através desse parâmetro. Kickstart Time Um impulso de 550% da corrente à plena carga é fornecido ao motor durante o tempo programado Stall Delay Permite ao usuário programar o tempo de atraso na proteção contra travamento. O tempo de atraso começa depois que o tempo de partida foi interrompido. Energy Saver O recurso Energy Saver monitora a carga do motor, regulando a tensão de saída para o motor quando o mesmo está levemente carregado ou descarregado. Aux Contacts 1 & 2 Os contatos tipo C são fornecidos como padrão com o Controlador SMC Dialog Plus. Esses contatos localizam-se nos terminais 18, 19 e 20. Os contatos auxiliares 1 e 2 permitem ao usuário configurar a operação dos contatos. Aux Contact 3 Um terceiro contato auxiliar é fornecido entre os terminais 29 e 30. O contato auxiliar 3 permite ao usuário programar a operação do contato. Contact 3 Config Esse parâmetro permite ao usuário programar o estado na energização do terceiro contato auxiliar. Slow Speed Sel Permite ao usuário programar a Baixa Velocidade Pré-selecionada mais conveniente à aplicação. Slow at Start Permite ao usuário ativar ou desativar a corrente de aceleração da Baixa Velocidade Pré-selecionada. Slow Accel Cur. Permite ao usuário programar a corrente de aceleração da Baixa Velocidade Pré-selecionada. - Opção Soft Start, Current Limit 0 a 30 segundos 0 a 90% do torque de rotor travado 0,0 a 2,0 segundos 0 a 10 segundos Off, On Normal, Up-to-speed Normal, Fault N.O., N.C. High, Low Off, On 0 a 450% da corrente à plena carga Spare Allen-Bradley Parts 1-43

52 Capítulo 1 Características Gerais do Produto Opções (cont.) Programação - Partida Suave com Baixa Velocidade com Frenagem Slow Running Cur. Permite ao usuário programar a corrente de operação da Baixa Velocidade Pré-selecionada. Brake to Stop Permite ao usuário programar o SMC Dialog Plus para frear desde a velocidade plena até a velocidade zero. Braking Current Permite ao usuário programar a porcentagem da corrente de frenagem aplicada ao motor durante a seqüência de parada. Com a opção Freio Inteligente de Motor SMB, essa é a corrente aplicada para deixar o motor com velocidade zero. Stopping Current Permite ao usuário programar a porcentagem da corrente de frenagem aplicada ao motor desde a Baixa Velocidade Préselecionada até a velocidade zero. Parameter Mgmt Os valores dos parâmetros programados recentemente podem ser gravados na memória ou os valores ajustados de fábrica podem ser recuperados. 0 a 450% da corrente à plena carga No, Yes 0 a 450% da corrente à plena carga 0 a 400% da corrente à plena carga Ready, Default Init., Recll Frm EE, Store In EE 1-44

53 Baixa Velocidade com Capacidade de Frenagem Capítulo 1 Características Gerais do Produto Figura 1.33 Seqüência de Operação da Baixa Velocidade com Capacidade de Frenagem 100% Frenagem Velocidade do Motor Baixa Velocidade Partida Tempo (segundos) Operação Freio Botões Partida Freio Fechado Aberto Fechado Aberto Baixa Velocidade Fechado Aberto Contatos Auxiliares Normal Velocidade Nominal ATENÇÃO: O usuário tem a responsabilidade final de determinar qual modo de parada é mais adequado à aplicação e qual atende as normas aplicáveis para a segurança do operador em uma determinada máquina. Spare Allen-Bradley Parts 1-45

54 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Nesse capítulo serão descritas algumas das várias aplicações possíveis para o SMC Dialog Plus. A base para selecionar um método de controle particular também é detalhado. As ilustrações ajudam a identificar a aplicação. As faixas do motor são especificadas, mas podem variar em outras aplicações típicas. Por exemplo, um cilindro para tamboreamento é descrito como se precisasse do recurso Partida Suave. Essa aplicação é examinada para determinar como as opções do SMC Dialog Plus podem ser usadas para aprimorar o desempenho e a produtividade do cilindro para tamboreamento. 2-1

55 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Compressor com Partida Suave Filtro de Ar Problema: Um fabricante de compressor forneceu seus equipamentos para o mercado global. Existiam vários requisitos de tensão e freqüência para atender por causa do destino final dos compressores. Devido aos requisitos da companhia de energia e ao stress mecânico no compressor, era necessário um acionador de tensão reduzida. Isso dificultou os pedidos e o estoque das peças de reposição. A economia de energia era desejada porque esse é tipicamente um dos maiores motores na planta e freqüentemente opera com carga leve. Além disso, por causa do tamanho do motor, o desbalanceamento da tensão na linha de entrada estava causando aquecimento excessivo no motor. Solução: O SMC Dialog Plus foi instalado e configurado para uma Partida Suave de 18 segundos, que reduziu a tensão para o motor durante a partida e atendeu os requisitos da companhia de energia. Ao reduzir a tensão, o torque de partida também foi reduzido, minimizando o choque para o compressor. Houve economia de espaço no painel pois o SMC Dialog Plus possui um recurso de proteção de sobrecarga embutido. O recurso de Rebalanceamento de Fase ajustou automaticamente a saída de tensão a fim de balancear as correntes trifásicas requeridas pelo motor. Além disso, o recurso Economizador de Energia otimizou a tensão para o motor enquanto estava operando sem carga. 2-2 Spare Allen-Bradley Parts

56 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Cilindro para Tamboreamento com Duas Rampas de Partida Porta de Carregamento Cilindro para Tamboreamento Correia Motriz Problema: Solução: Um cilindro para tamboreamento utilizado em um processo de acabamento de pregos estava quebrando a correia motriz devido à aceleração incontrolada da partida direta. Além disso, um acionador de reversão era necessário para posicionar o tambor no topo para o carregamento do produto. Devido à necessidade de aceleração controlada, vários jogs foram utilizados para posicionar o tambor. Nessa aplicação, o tempo de parada não era problema. Quando em manutenção, o cilindro partia sem carga, atingindo a velocidade plena muito rapidamente. Era necessária uma segunda rampa de partida para condições sem carga. Além disso, a operação do motor com apenas duas fases era um problema freqüente, causando falha no motor. O SMC Dialog Plus foi instalado depois do contator de reversão para controlar o torque de partida do motor. Isso diminuiu o escorregamento da correia motriz no start-up, o que por sua vez aumentou a vida da corrente e reduziu o tempo inoperante do cilindro para tamboreamento. Além disso, o SMC Dialog Plus facilitou o posicionamento do tambor para carregar e descarregar. (O SMC Dialog Plus diminuiu a taxa de aceleração para evitar excessos.) Quando em manutenção, o recurso de Duas Rampas de Partida foi utilizado para fornecer uma partida suave, especificamente para condições sem carga. Isso melhorou a produtividade do processo de carregamento e descarregamento. O SMC Dialog Plus detectou rapidamente uma falha de fase durante os modos de partida ou operação. O controlador iria parar com uma falha de linha e evitaria a reinicialização do motor até que a linha fosse corrigida. Isso forneceu proteção adicional ao motor e ao sistema. 2-3

57 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Cilindro para Tamboreamento com Partida Suave e Freio Inteligente de Motor SMB Porta de Carregamento Cilindro paratamboreamento Correia Motriz Problema: Solução: Um cilindro para tamboreamento utilizado no processo de rebarbação estava quebrando a correia motriz devido à aceleração incontrolada da partida direta. Para aumentar a produção no tambor, o tempo de parada por inércia tinha que ser reduzido. Soluções anteriores incluiam um pacote de partida suave mais um freio de motor, que necessitava de mais espaço no painel e fiação de alimentação. Eram necessários um pequeno painel e uma fiação de alimentação simplificada a fim de reduzir o custo dos controles. Devido ao fato de que um CLP estava controlando vários processos da fábrica, a capacidade de comunicação fazia-se necessária. Foi instalado um SMC Dialog Plus com a opção Freio Inteligente de Motor SMB. A Partida Suave forneceu uma aceleração suave da correia motriz, que reduziu o tempo de máquina parada. A aceleração controlada facilitou o posicionamento para carregamento/descarregamento. A opção Freio Inteligente de Motor SMB permitiu que o sistema parasse rapidamente, melhorando a produtividade. Além disso, essa opção não requer espaço ou fiação adicionais. A proteção de sobrecarga embutida do SMC eliminou a necessidade de se montar um relé de sobrecarga externo, economizando espaço no painel. O recurso de comunicação do SMC permitiu partida e parada remotas do processo a partir de um CLP. 2-4 Spare Allen-Bradley Parts

58 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Cilindro para Tamboreamento com Opção Parada Precisa Porta de Carregamento Cilindro para Tamboreamento Correia Motriz Problema: Solução: Um cilindro para tamboreamento utilizado em uma fábrica de processamento de couro cru precisava de uma aceleração controlada para evitar que a correia motriz se quebrasse. Além disso, era necessário minimizar o tempo de carregamento e descarregamento. O tambor ficaria por inércia por um longo tempo antes de parar para o descarregamento. Antes disso, foi aplicada uma partida suave com freio eletrônico. Esse método ainda precisava de jog excessivo para carregar e descarregar, o que resultava em longos tempos de produção. Eram necessários também espaço no painel e fiação adicionais para a frenagem. Conseqüentemente, isso acarretaria em maiores custos de instalação. Foi instalado um SMC Dialog Plus com a opção Parada Precisa. Isso permitiu que o tambor fosse posicionado para o carregamento, utilizando a Baixa Velocidade Pré-selecionada. Para o descarregamento, o tambor foi girado à Baixa Velocidade Pré-selecionada e depois parado precisamente. Isso aumentou a produtividade do ciclo de carregamento/descarregamento. O SMC não precisava de espaço no painel ou fiação de alimentação adicionais, facilitando o retrofit e reduzindo os custos de instalação. 2-5

59 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Bomba com Partida Suave Nível de Aterramento Válvula de Retenção Bomba Problema: Solução: Uma companhia municipal de água estava enfrentando problemas com as pás da bomba que estavam sendo danificadas. O dano ocorreu durante uma partida direta e foi causado pelo choque pesado nas pás. O motor da estação de bombeamento estava a mais de 30 metros abaixo da terra, encarecendo o reparo. Para fins de manutenção programada, um medidor de tempo de operação do motor deveria ser instalado no painel. Problemas adicionais foram consumo de energia e freqüentes falhas de linha, que resultou em operação do motor com apenas duas fases. Foi instalado o SMC Dialog Plus, fornecendo aceleração controlada do motor. Ao diminuir o torque durante o start-up, o choque à pá foi reduzido. O recurso Economizador de Energia do SMC era automaticamente ativado toda vez que a bomba estava levemente carregada por longos períodos. O espaço do painel foi economizado com a utilização do medidor de tempo. Os diagnósticos de linha detectaram a condição monofásica de pré-partida e operação e pararam o motor, protegendo, assim, contra danos. 2-6 Spare Allen-Bradley Parts

60 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Bomba com a Opção Controle de Bomba Válvula de Retenção Entrada Saída Carcaça de Bomba Problema: Solução: Uma bomba municipal estava utilizando um controlador de partida suave com parada suave para controlar o motor da bomba. A parada suave estava controlando o motor em uma malha aberta através da redução de tensão para o motor. Devido ao fato de não haver torque suficiente para conduzir a carga, o ponto de travamento do motor era rapidamente atingido. Durante o modo de parada, vários surtos estavam causando vibração do cano e ruptura. Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Controle de Bomba. Essa opção removeu os surtos, controlando a velocidade do motor durante a partida e a parada. O micro-processador dentro do SMC analisou as variáveis do motor e gerou comandos de controle para reduzir os surtos no sistema. 2-7

61 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Serra de Fita com Partida Suave Lâmina de Serra Madeira Carro Rodas de Alta Inércia Problema: Solução: Devido à localização remota da fábrica e das limitações de distribuição de energia, um acionador de tensão reduzida era necessária em uma aplicação de serra de fita. A saída era desligada apenas durante mudança de cargas. Quando a lâmina de serra ficou cega, a corrente requerida pelo motor aumentou. Por esse motivo, era necessária a instalação de um amperímetro. Medir a aplicação para condições de travamento era uma necessidade. Além disso, a operação do motor com apenas duas fases era um problema por causa das limitações de distribuição. O SMC Dialog Plus foi instalado para fornecer uma partida com tensão reduzida. Isso minimizou o choque do torque de partida para o sistema. O recurso de Economia de Energia era ativado toda vez que a serra de fita estava operando com carga leve. Os recursos de monitoração de corrente e detecção de travamento do SMC foram implementados, economizando espaço no painel e os gastos com dispositivos dedicados de monitoração. Foi utilizada a proteção programável contra sobrecarga, incorporada ao SMC. A capacidade de diagnóstico do SMC Dialog Plus detectaria a operação com apenas duas fases e desligaria o motor. 2-8 Spare Allen-Bradley Parts

62 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Serra de Fita com as Opções Partida Suave e Freio Inteligente de Motor SMB Lâmina de Serra Madeira Carro Rodas de Alta Inércia Problema: Solução: Uma aplicação com serra de fita precisava de uma partida com tensão reduzida por causa das restrições da companhia. Era necessário um kit de frenagem para reduzir o tempo de parada da serra. Anteriormente, um auto-transformador era utilizado para ligar a serra. A serra era parada por uma desaceleração. A desaceleração da serra é conseguida através da alimentação de troncos na serra depois que o motor era desenergizado, o que resulta em uma grande quantidade de madeira cortada. Outros métodos de parada com dispositivos de frenagem foram estudados, mas eram inaceitáveis devido à complexidade da instalação. Além disso, outros métodos requeriam espaço no painel para o módulo de freio, contatores de freio e temporizadores, e não ofereciam detecção de velocidade zero. Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Freio Inteligente de Motor SMB. Isso forneceu a partida com tensão reduzida necessária para atender às restrições da companhia de energia. A opção Freio Inteligente de Motor SMB não requer espaço adicional no painel nem contatores de frenagem CC. O controle de partida e parada foi fornecido em um projeto modular único, facilitando a instalação. 2-9

63 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Serra de Fita com as Opções Partida Suave e Baixa Velocidade com Frenagem Lâmina de Serra Madeira Carro Rodas de Alta Inércia Problema: Solução: Uma aplicação com serra de fita precisava de uma parada por rampa para mudar a direção da lâmina de serra. Era necessário um kit de frenagem para reduzir o tempo de parada. Outros métodos de parada com dispositivos de frenagem foram estudados, mas eram inaceitáveis devido à complexidade da instalação. Esses métodos requeriam espaço adicional no painel para o módulo de freio, contatores de freio e temporizadores. Por causa dos problemas de alinhamento, era perigoso deixar a serra com velocidade plena depois de instalar uma nova lâmina. Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Baixa Velocidade com Frenagem. Isso forneceu uma Baixa Velocidade Pré-selecionada, permitindo que o rastreamento da lâmina de serra fosse inspecionado antes de o motor atingir a velocidade plena. A opção de frenagem do SMC Dialog Plus não requer espaço adicional no painel nem contatores de frenagem CC. O controle de partida e parada foi fornecido em um projeto modular único, facilitando a instalação Spare Allen-Bradley Parts

64 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Trole com Duas Rampas de Partida Corrente de Rebocar Problema: Solução: Um trole carregando tijolos de cerâmica entrou em um forno para aquecimento. Quando aquecido, o trole saía do forno e entrava na área de produção. Qualquer movimento brusco faria com que os tijolos caissem, resultando em produtos danificados. Uma partida direta, uma caixa de engrenagens e um acoplamento fluido eram utilizados para desempenhar esse trabalho, com algumas perdas de produção. O SMC Dialog Plus foi instalado para utilizar o controle de aceleração, que resultou em uma melhoria de produtividade e em uma redução de produtos danificados. O tempo de manutenção do acoplamento fluido também foi reduzido. Além disso, o recurso Duas Rampas de Partida permitiu que duas rampas separadas de aceleração fossem programadas: uma rampa para partida com carga pesada e uma para partida com carga leve. 2-11

65 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Trole com as Opções Partida Suave e Baixa Velocidade Pré-selecionada Corrente de Rebocar Problema: Solução: Uma aplicação com trole precisava de uma baixa velocidade, assim como uma partida suave, para eliminar a inclinação do produto durante a aceleração a partir do repouso. Considerou-se o uso de um inversor de freqüência variável. No entanto, não era necessária a velocidade variável durante o ciclo de operação. Era necessária uma solução de custo efetivo. Foi instalado um SMC Dialog Plus com a opção Baixa Velocidade Préselecionada, que foi selecionada em 15% da velocidade nominal. Depois de operar à 15% da velocidade plena por alguns segundos, foi selecionada uma partida em rampa de 25 segundos para acelerar o motor à velocidade plena. O SMC com a opção Baixa Velocidade Pré-selecionada ajudou a proteger contra inclinação do produto durante a partida. Além disso, o controle de aceleração desejado foi fornecido a um custo razoável Spare Allen-Bradley Parts

66 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Exaustor com Partida Suave Entrada Exaustor Correias Problema: Solução: As correias de um exaustor estavam se quebrando com muita freqüência, causando problemas de manutenção. Além do alto custo das correias, o protetor de correia do ventilador era difícil de se remover. O alto torque de partida do motor era o maior contribuinte para o desgaste das correias. Além disso, eram necessárias partida e parada remotas do ventilador a partir de um CLP. O espaço no painel era limitado, sendo necessário um dispositivo compacto. O SMC Dialog Plus foi instalado como um retrofit do acionador existente. O tempo de rampa foi ajustado para 28 segundos, facilitando uma aceleração suave enquanto reduzia o torque de partida do motor e minimizava o choque mecânico para as correias. O SMC possui capacidade de comunicação incorporada, permitindo o controle remoto através de um CLP. Possui também proteção contra sobrecarga, que economiza espaço no painel. 2-13

67 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Paletizador com Duas Rampas de Partida Problema: Solução: Um paletizador movia caixas de cereais através de um processo de empacotamento para uma máquina empacotadora. A partida direta causava derramamento indesejado dos produtos, assim como a interrupção da produção devido ao torque incontrolado do motor no start-up. Uma vez que vários tipos de cereais, em tipos de caixas diferentes, eram produzidos na mesma linha, a habilidade de combinar a rampa de aceleração ao cereal era necessária. A fábrica estava padronizada com os Centros de Controle de Motor (CCM) Allen-Bradley. Por esse motivo, era necessária a instalação de uma partida suave em uma gaveta de CCM. O SMC Dialog Plus foi instalado, fornecendo uma aceleração controlada, reduzindo o choque para a carga e eliminando o derramamento dos produtos. O recurso Duas Rampas de Partida permitiu que o controlador fosse programado com duas rampas de aceleração separadas, combinando a aceleração do motor com o cereal produzido. O SMC foi instalado em uma gaveta de CCM, sendo um atrativo para o cliente e eliminando a necessidade de um painel isolado Spare Allen-Bradley Parts

68 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Paletizador com as Opções Partida Suave e Baixa Velocidade Pré-selecionada Aplicador de Fitas Pilha de Papel Problema: Pilhas de papel em uma esteira eram movidas até um aplicador de fitas e, em seguida, eram movidas até um cavalete. Quando os papéis estavam soltos, era necessária uma aceleração controlada de baixa velocidade no aplicador de fitas. Depois que os papéis eram amarrados, era necessária uma partida suave para evitar que os fardos caissem do paletizador. O custo de um inversor de freqüência variável para controlar a velocidade do motor não era praticável. Solução: Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Baixa Velocidade com Frenagem, eliminando a necessidade de realizar o jog da esteira para alinhar a carga com o aplicador de fitas. Os papéis soltos eram movidos para o aplicador de fitas à 15% da velocidade plena. Uma Partida Suave foi usada para acelerar o motor à velocidade plena e carregar sobre o cavalete as pilhas amarradas sobre o cavalete. O SMC Dialog Plus foi um método de baixo custo para alcançar os resultados requeridos pela aplicação. 2-15

69 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Britadeira de Rocha com Partida Suave Partida: Sem Carga Caixa de Engrenagem Saída Problema: Solução: Devido à localização remota de uma pedreira, a companhia de energia precisava de uma partida com tensão reduzida em todos os motores acima de 150 HP. A corrente de partida nesses motores grandes estendeu a capacidade do sistema de energia, causando quedas bruscas de tensão. Quando a britadeira de rocha ficou sobrecarregada, a corrente requerida pelo motor aumentou. Por esse motivo, eram necessárias capacidades de monitoração de corrente com a partida suave. Devido ao fato de que a esteira que alimenta a britadeira era controlada por um CLP, a comunicação entre a partida suave e um CLP era necessária. A britadeira operava sem carga às vezes e ocasionalmente ocorria um travamento ou obstrução. Foi instalado o SMC Dialog Plus, atendendo os requisitos da companhia de energia. As capacidades de monitoração do SMC permitiu que a corrente requerida pelo motor fosse monitorada. Com a capacidade de comunicação incorporada, a corrente do motor poderia ser monitorada pelo CLP. Quando a corrente do motor atingiu um limite específico, a esteira que alimenta a britadeira poderia ter a velocidade reduzida. Ao reduzir a velocidade da esteira, uma condição de obstrução na britadeira era evitada. O recurso Economia de Energia reduziu a tensão para o motor quando o sistema operava levemente carregado. As capacidades de detecção de obstrução e travamento do SMC desligaria o motor quando ocorresse uma dessas condições Spare Allen-Bradley Parts

70 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Retalhador com Partida Suave Sucata Entrada Dentes do Retalhador Saída Caixa de Engrenagem Problema: Solução: Devido às restrições da companhia de energia, um retalhador de metais precisava de uma partida com tensão reduzida. Ocasionalmente ocorria uma obstrução durante o processo de retalhamento. Além disso, o equipamento operava sem carga por longos períodos. Um acionador do tipo autotransformador tinha sido usado. Foi instalado o SMC Dialog Plus, facilitando a partida com tensão reduzida. O SMC também forneceu detecção de obstrução, o que ajudou a proteger contra o aquecimento excessivo do motor, quando uma condição de obstrução era encontrada. O recurso Economia de Energia reduziu a tensão para o motor quando o sistema operava levemente carregado. O recurso incorporado de sobrecarga economiza espaço no painel. 2-17

71 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Moinho de Martelos com Partida com Limitação de Corrente Martelo Correias Alimentação Problema: Solução: Um moinho de martelos com carga de alta inércia precisava de uma partida com tensão reduzida para atender os requisitos da companhia de energia. O alto torque no start-up estava causando desgaste nas correias. O espaço no painel era limitado. As partidas com tensão reduzida tradicionais não caberiam no espaço disponível. O SMC Dialog Plus foi instalado e ajustado para uma partida com limitação de corrente de 425% e 23 segundos, que atendia os requisitos da companhia de energia para a partida com tensão reduzida. A vida útil das correais foi aumentada, uma vez que o torque de partida foi reduzido. Foi selecionada uma partida com limitação de corrente para rapidamente desfazer a carga de alta inércia e ainda fornecer uma partida com tensão reduzida. O recurso Economia de Energia foi utilizado quando o moinho operava levemente carregado. O tamanho compacto do SMC, juntamente com o recurso de proteção de sobrecarga, permitiu que o controlador fosse instalado no espaço disponível do painel Spare Allen-Bradley Parts

72 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Moinho de Martelos com Partida com Limitação de Corrente e Freio Inteligente de Motor SMB Martelo Correias Alimentação Problema: Solução: Um moinho de martelos precisava de uma partida com tensão reduzida para atender os requisitos da companhia de energia. Era necessário um tempo de parada menor que os 5 minutos atuais de parada por inércia. Para economizar espaço no painel, o cliente queria incorporar o controle de partida e parada no mesmo dispositivo. Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Freio Inteligente de Motor SMB. Foi programada uma aceleração com limitação de corrente de 425% e 23 segundos, que atendia os requisitos da companhia de energia e reduzia o stress mecânico nas correias durante o start-up. A função de frenagem foi instalada sem fiação de alimentação, espaço no painel ou contatores adicionais. A velocidade zero foi detectada sem sensores ou temporizadores adicionais. A partida com limitação de corrente, a frenagem e a proteção contra sobrecarga foram incorporadas no mesmo pacote modular. 2-19

73 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Centrífuga com Partida com Limitação de Corrente Centrífuga Caixa de Engrenagens Problema: Solução: Por causa do alto torque de partida, a caixa de engrenagens para uma centrífuga estava sendo danificada. Era necessário o uso de uma partida com tensão reduzida, pois o motor estava perto da extremidade da linha de distribuição. Além disso, a alimentação de entrada estava desbalanceada. Era necessário um controlador com um disjuntor no mesmo painel. Quando a porta do painel era aberta, as placas do circuito do controlador não podiam ser expostas. Foi instalado o SMC Dialog Plus. Foi programado para uma partida com limitação de corrente de 300% e 27 segundos, o que limitou o torque de partida do motor e o choque para a caixa de engrenagens no start-up. O recurso Economia de Energia reduziu a tensão para o motor quando este operava levemente carregado. O SMC foi comprado como um controlador combinado com um disjuntor. O SMC não possui placas de ciruito expostas, atendendo os requisitos de empacotamento Spare Allen-Bradley Parts

74 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Centrífuga com Partida com Limitação de Corrente e Freio Inteligente de Motor SMB Centrífuga Caixa de Engrenagens Problema: Solução: Uma centrífuga precisava de uma partida com tensão reduzida para atender os requisitos da companhia de energia. O alto torque durante a partida estava causando danos na caixa de engrenagens. Era necessário um tempo de parada menor que os 15 minutos atuais de parada por inércia. O longo tempo de parada causava atrasos no processo de produção. Um acionador Estrela-triângulo com freio mecânico estava sendo utilizado. Uma chave de velocidade zero era utilizada para soltar o freio. O freio mecânico necessitava de manutenção e substituição freqüentes, o que era caro e tomava muito tempo. Tanto o freio mecânico quanto a chave de velocidade zero ficaram gastas e necessitaram de substituição. Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Freio Inteligente de Motor SMB. Foi programado para uma partida com limitação de corrente de 340% e 28 segundos, atendendo os requisitos da companhia de energia e reduzindo o stress do torque de partida para a caixa de engrenagens. A opção Freio Inteligente de Motor SMB permitia que a centrífuga parasse em aproximadamente 1 minuto. O SMC com a opção Freio Inteligente de Motor não precisava de espaço ou fiação no painel adicionais. O controlador foi instalado em um painel consideravelmente menor que o controlador anterior. Além disso, o SMC não necessitava de manutenção freqüente e podia detectar a velocidade zero sem um dispostivo de feedback. 2-21

75 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Misturador com Duas Rampas de Partida Problema: Um misturador utilizava uma partida direta para controlar a partida do motor. O choque da partida à tensão plena freqüentemente quebrava o eixo, fazendo com que o lote estragasse quando o material se solidificava. Além disso, quando o pino de travamento quebrava, o tonel precisava ser limpo. Ocasionalmente, o material começaria a solidificar-se antes que o misturador fosse acionado. Seria necessário, então, um torque pleno de partida. Havia necessidade também de uma conexão a um CLP para o controle de várias aplicações na fábrica Solução: O SMC Dialog Plus foi instalado e ajustado para uma partida suave de 13 segundos, o que amenizou o choque para o eixo no start-up e evitou que o mesmo se quebrasse. O recurso Economia de Energia reduziu a tensão para o motor quando esse estiver operando levemente carregado. O recurso Duas Rampas de Partida permitiu duas rampas de partida: a primeira para condições normais de partida e a segunda com um torque de partida maior para quando o produto começar a solidificar-se. Além disso, esse recurso economizou o tempo de produção, uma vez que o tonel não precisava mais ser descarregado quando o produto começasse a solidificar-se. A capacidade de comunicação do SMC permitiu a conexão a um CLP. Spare Allen-Bradley Parts

76 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Misturador com Baixa Velocidade Pré-selecionada Fita Caixa de Engrenagens Problema: Solução: Um processo de mistura requeria uma partida suave para evitar danos ao misturador, assim como para atender os requisitos locais de energia para a partida com tensão reduzida. Era necessário operar a máquina em baixa velocidade durante o start-up para assegurar que a mesma não ficasse travada. O misturador então operaria à velocidade plena. Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Baixa Velocidade Pré-selecionada, permitindo que o misturador fosse movimentado (jog) em baixa velocidade para assegurar que não houvesse travamentos. O SMC foi ajustado para uma partida suave de 22 segundos a fim de atender os requisitos locais de tensão reduzida. O Economizador de Energia foi ativado para os períodos de inatividade da produção. Isso permitiu um maior controle do motor sem precisar gastar com um inversor de freqüência. 2-23

77 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Resfriador com Partida Suave Ventilador Condensador Correias Problema: Solução: Um ventilador acionado a correia em um resfriador estava freqüentemente quebrando a correia por causa do alto torque de partida. Estava ocorrendo um tempo excessivo de parada, pois o invólucro tinha que ser removido para substituir a correia. Uma partida direta combinada estava sendo usada para controlar o motor. O espaço no painel de controle era limitado. Era necessário um dispositivo com as mesmas tensões de linha e de controle porque não havia espaço para um transformador do circuito de controle O SMC Dialog Plus foi instalado como um retrofit para o resfriador. Foi programado para uma partida suave de 18 segundos a fim de reduzir a pressão nas correias, resultado do alto torque de partida. Isso também reduziu o barulho das correias durante o start-up. Devido ao fato de o SMC poder operar com tensões de linha e de controle de 240V, não era necessário o uso de um transformador do circuito de controle. A proteção contra sobrecarga do SMC reduziu ainda mais o espaço no painel. O cliente foi capaz de fazer o retrofit do controlador no painel já existente Spare Allen-Bradley Parts

78 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Trefiladeira com Partida Suave Desbobinadeira Molde Bobinadeira Corrente Fio Problema: Solução: Uma partida direta estava sendo usada em uma máquina trefiladeira para puxar o fio. Essa aplicação de ciclo rápido causava desgaste mecânico nas correias e no acionador eletromecânico. Outras partidas suaves tinham que ser testadas, porém não havia torque suficiente para puxar o fio através da extrusora. O SMC Dialog Plus foi instalado para acelerar suavemente o motor. O recurso de pulso de partida foi ajustado para fornecer torque suficiente para puxar o fio através da extrusora. Depois do pulso de partida inicial, o SMC voltou ao modo de aceleração de partida suave, reduzindo a quantidade do torque de partida na corrente e ajudando a diminuir a manutenção e o tempo de reparo. O SMC foi programado para uma rampa de 9 segundos. 2-25

79 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Ventilador da Torre de Esfriamento com Duas Rampas de Partida Fluxo de Ar Ventilador Corrente Problema: Solução: Um ventilador acionado por corrente, que modera a temperatura da água em um processo químico, utilizava uma partida direta. O sistema requeria manutenção e inspeção freqüentes devido aos problemas com o acionador das correntes. Em épocas de inverno, as lâminas ficariam cobertas de gelo. Além disso, a densidade do ar variava no inverno e no verão, o que afetava o tempo de partida. Era necessária uma partida controlada. O SMC Dialog Plus foi instalado para fornecer uma aceleração controlada, minimizando assim o choque mecânico encontrado durante a partida direta. A manutenção também foi reduzida. No inverno, quando uma partida maior era necessária, o SMC era rapidamente programado para a segunda rampa do recurso Duas Rampas de Partida Spare Allen-Bradley Parts

80 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Esteira Rolante com Partida e Parada Suaves Problema: Solução: Uma esteira rolante em um aeroporto precisava de uma partida suave para evitar danos na caixa de engrenagens acionada por correntes. Uma parada suave também era necessária no caso de a esteira parar com pessoas sendo transportadas. Várias esteiras foram instaladas no aeroporto e cada uma precisava de sua própria partida suave. Era necessário um controlador que pudesse ser rapidamente substituído e ajustado. Além disso, o espaço no painel era limitado. Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Parada Suave. Foram programadas uma partida suave de 8 segundos e uma parada suave de 12 segundos, facilitando o controle da partida e da parada. Durante os períodos que a esteira estava sem carga, o recurso Economia de Energia do SMC reduziu a tensão para o motor. A proteção contra sobrecarga eliminou a necessidade de um relé de sobrecarga separado, economizando, assim, espaço no painel. No caso de um módulo de controle necessitar de substituição, um outro poderia ser rapidamente conectado. O mesmo módulo de controle foi utilizado em todas as aplicações, minimizando a necessidade de peças de reposição. 2-27

81 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Escada Rolante com Baixa Velocidade Pré-selecionada Problema: Solução: Uma escada rolante de um shopping center precisava de uma partida suave para evitar danos na caixa de engrenagens acionada por correntes durante o start-up. Era preciso também uma baixa velocidade a fim de se realizar a inspeção e a manutenção. Devido ao fato de as escadas estarem nas extremidades do shopping e a escada rolante estar localizada no centro dele, era necessário um controlador que fosse facilmente substituído. O painel de controle, localizado sob a escada rolante, precisava ser pequeno. Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Baixa Velocidade Pré-selecionada. O SMC fornecia partida suave, que reduzia os danos à caixa de engrenagens, e uma baixa velocidade, para realizar-se a inspeção e a manutenção. A proteção contra sobrecarga eliminou a necessidade de um relé de sobrecarga separado, economizando, assim, espaço no painel Spare Allen-Bradley Parts

82 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Transportador com Partida Suave Caixa Caixa Transportador em Corrente Problema: Solução: Um transportador em um armazem de cargas possuía três motores para acionar o sistema de transporte. As partidas diretas causavam danos ao transportador e derrubavam a carga. Ocasionalmente, o transportador parava completamente carregado. Seria necessária uma partida direta para fornecer torque suficiente para acelerar a carga. O fabricante do transportador instalou um SMC Dialog Plus a fim de fornecer uma aceleração suave aos três motores, reduzindo o torque de partida dos motores e o choque mecânico para o transportador e para a carga. Além disso, o controlador poderia ser configurado para simular uma partida à tensão plena, permitindo que o transportador acelerasse mesmo quando estivesse completamente carregado. O fabricante gostou do SMC por causa de sua habilidade de controlar três motores como se eles fossem um único, eliminando a necessidade de vários acionadores. 2-29

83 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Transportador com Partida e Parada Suaves Palete Carga Carga Caixa de Engrenagens Problema: Solução: Um transportador na extremidade da linha de produção sofria freqüentes danos à caixa de engrenagens, causados pelo torque da partida direta do motor. Ocorriam também freqüentes deslocamentos durante a partida e a parada. Ocasionalmente, o transportador precisava ser ligado com carga pesada. Essa aplicação possuía uma variedade de requisitos de partida que outros acionadores não atendiam. Investir em um inversor de freqüência não era viável. O SMC Dialog Plus com a opção Parada Suave foi instalado como um retrofit da partida direta atual. Os tempos de partida e parada foram programados para 13 segundos. O torque reduzido de partida diminuiu o choque para a caixa de engrenagens e evitou o deslocamento da carga no start-up. A opção Parada Suave protegeu contra deslocamento da carga durante a parada. O recurso de pulso de partida foi utilizado para fornecer um pulso de corrente que, por sua vez, freou a carga quando um maior torque de partida era necessário. O SMC atendeu os requisitos de partida e foi uma solução de custo efetivo Spare Allen-Bradley Parts

84 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Transportador de Corrente com Partida Suave Fardo Fardo Corrente Problema: Um transportador em corrente era utilizado para transportar fardos de papel. Por causa do alto torque de partida, a corrente quebrava uma vez por dia. A manutenção do transportador causava interrupções na produção e perda na produtividade. Surtos de linha também eram um freqüente problema. Solução: Foi instalado o SMC Dialog Plus. Foi programada uma partida suave de 12 segundos, reduzindo o torque de partida e o choque mecânico para a corrente. Estima-se que o SMC é pago em três meses devido à redução no tempo de parada. Foi instalado um módulo de proteção (MOV) no lado da linha para suprimir os transientes de tensão. 2-31

85 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Transportador de Corrente com Partida e Parada Suaves Pára-brisas Problema: Solução: Um transportador de corrente era utilizado para transportar pára-brisas de automáveis até a área de empacotamento. O alto torque de partida causava desvio da carga, danificando os pára-brisas. A parada do transportador também causava problemas de desvio quando a carga desacelerava rapidamente. Uma partida direta era utilizada nessa aplicação. Devido ao custo de máquina parada ser muito alto, era necessário um controlador modular para facilitar a manutenção. Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Parada Suave, reduzindo o torque de partida e diminuindo o desvio do produto no start-up. A opção Parada Suave estendeu o tempo de parada, fazendo com que o transportador parasse suavemente. O SMC possui um módulo de controle tipo plug-in e pólos de alimentação. O controlador pode ser ajustado para os parâmetros desejados de rampa, além de ser facilmente substituído Spare Allen-Bradley Parts

86 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Carrinho de Movimentação com Partida Suave e Parada Precisa Carga Carga Caixa de Engrenagens Problema: Solução: Um carrinho de movimentação era utilizado para transportar produtos em uma aplicação de manuseio de materiais. O fabricante do carrinho de movimentação estava utilizando um motor de duas velocidades com um freio mecânico. Para evitar desvio de cargas, a baixa velocidade era utilizada quando o carrinho partia; a alta velocidade era utilizada para a operação. Conforme o carrinho se aproximava da segunda estação, o freio era aplicado. Havia um considerável desgaste do freio. Devido ao fato de o freio estar dentro do motor, a substituição era difícil e cara. Outros dispositivos de controle tinham valores muito altos. O SMC Dialog Plus com a opção Parada Precisa foi instalado com um motor de velocidade única. O SMC foi programado para uma baixa velocidade de 15% para partir o carrinho, seguida de uma rampa até a tensão plena. Conforme o carrinho se aproximava da segunda estação, a velocidade cairia para a baixa velocidade de 15%. Uma ação de frenagem pararia completamente o carrinho. O SMC ocuparia praticamente o mesmo espaço no painel que o acionador de multivelocidade. A fiação de alimentação foi significantemente simplificada. O novo motor era de padrão NEMA, Projeto 2, diminuindo muito o custo. O SMC era uma solução de baixo custo para os requisitos da aplicação. 2-33

87 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Trocador de Moldes com Partida Suave e Parada Precisa 230 Volts 50 HP Molde Prensa Molde Problema: Solução: Um trocador de moldes em uma prensa precisava de jog freqüente para posicionar corretamente o molde. Uma partida direta estava sendo utilizada. Quando novos operadores controlavam a prensa, o tempo de setup aumentava, pois ocorriam mais falhas e tentativas no posicionamento. A aplicação requeria uma velocidade reduzida quando o molde se aproximava da prensa. A companhia também queria automatizar o processo de troca de moldes com o uso de um CLP. Era necessário um controlador com capacidade de comunicação. O SMC Dialog Plus com a opção Parada Precisa foi instalado nos dois carros. O motor possuía uma partida suave. A medida que o carro se aproximava da prensa, ele desacelerava a uma baixa velocidade préselecionada (15%). Uma ação de frenagem pararia, então, o carro na posição correta. Isso reduziu o tempo anteriormente requerido para posicionar o molde. A capacidade de comunicação do SMC possibilitou a comunicação com vários protocolos diferentes, deixando várias opções de rede disponíveis à companhia Spare Allen-Bradley Parts

88 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Esmerilhadeira com Partida Suave 575 Volts 20 HP Roda de Esmeril Motor Caixa de Engrenagens Problema: Solução: Por causa do alto torque da partida direta, as engrenagens que acionavam a roda de esmeril eram freqüentemente danificadas, resultando em um tempo de parada não programado. Essa aplicação requeria um dispositivo rígido porque a vibração no painel de controle era um problema. O SMC Dialog Plus foi instalado e programado para uma aceleração de 23 segundos, reduzindo o torque de partida e o tempo necessário para reparo. O recurso Economia de Energia reduziu a tensão para o motor quando esse estava operando levemente carregado. O SMC atende os mesmos requisitos de choque e vibração que os dispositivos eletromecânicos, e, por conseqüência, atende os requisitos de durabilidade da aplicação. 2-35

89 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Esmerilhadeira com Partida Suave e Freio Inteligente de Motor SMB 480 Volts 10 HP Roda de Esmeril Motor Caixa de Engrenagens Problema: Solução: Uma aplicação de esmerilhadeira utilizava uma partida suave e um kit de frenagem separado para partir e parar o motor. Esse método era funcionalmente aceitável, mas requeria fiação de alimentação e contatores extras. Espaço no painel e ajustes adicionais eram necessários para interligar a partida suave e o freio, o que significava um painel de controle maior e um custo adiconal para o kit. Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Freio Inteligente de Motor SMB. A partida suave reduziu o torque de partida, protegendo contra danos à caixa de engrenagens. Essa opção parava rapidamente a esmerilhadeira e não requeria espaço no painel e fiação adicionais. A fiação de alimentação, a instalação e a programação do SMC tornaram-se mais fáceis e o custo do kit de controle foi significantemente reduzido Spare Allen-Bradley Parts

90 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Guindaste com Duas Rampas de Partida Trilho Motor na Transversal (Controlado pelo SMC Dialog Plus) Carga Problema: Solução: Um guindaste suspenso precisava de um jog freqüente devido aos ajustes na posição transversal (horizontal). Uma partida direta era utilizada, causando dificuldade no posicionamento do gancho em uma carga. Ao partir com carga, o guindaste precisava de muito mais torque de partida. Os contatores ficavam freqüentemente desgastados, necessitando de substituição ou reparo. A aplicação requeria um dispositivo que pudesse ser programado rapidamente, porém que a programação não ficasse acessível aos operadores. Foi instalado o SMC Dialog Plus. Reduzir o torque de partida do motor fez com que o guindaste fosse posicionado corretamente, o que resultou em menos partidas. O SMC ajudou a reduzir a manutenção requerida e a melhorar a produtividade do guindaste. O tempo de rampa foi programado através das teclas de programação, localizadas na frente do SMC. O recurso de Duas Rampas de Partida permitiu que dois tempos de rampa fossem programados, um para a partida convencional e um para partida com carga. A proteção por senha evitou que os operadores alterassem os ajustes. 2-37

91 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Mesa Rotativa com Partida Suave e Parada Precisa Caixa de Engrenagens Vista Lateral Vista de Cima Problema: Solução: Um processo de usinagem requeria uma mudança de estação para anexar uma ferramenta diferente. A peça tinha que ser devidamente posicionada através do comando de jog antes que a ferramenta pudesse ser trocada. A ferramenta era substituída aproximadamente três vezes por hora. Uma vez que a maioria da operação era controlada por um CLP, era necessária a capacidade de comunicação. O cliente não precisava da funcionalidade de métodos mais sofisticados e caros para posicionar os motores. Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Parada Precisa, permitindo que a peça fosse posicionada na estação a uma baixa velocidade. O SMC foi programado para frear a mesa rotativa para uma baixa velocidade préselecionada e, em seguida, parar a mesa no local adequado. A opção Parada Precisa forneceu o controle de posição necessário sem precisar fazer jog no motor, aumentando assim a produtividade da estação da mesa rotativa. O recurso de comunicação do SMC disponibilizou a comunicação com o CLP, controlando o resto da operação Spare Allen-Bradley Parts

92 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Máquina de Encher Garrafas com Partida e Parada Suaves Enchedor Problema: Solução: Uma linha de encher garrafas estava tendo desperdício de produto durante a partida e a parada. Uma partida direta era utilizada para partir o motor. Além disso, a aplicação requeria um contato auxiliar que se energizasse quando o motor estivesse à velocidade nominal. O SMC Dialog Plus foi instalado e programado para uma partida suave de 13 segundos com uma parada suave de 18 segundos. A partida controlada reduziu o torque de partida e, conseqüentemente, o desperdício do produto. A opção Parada Suave estendeu o tempo de parada, amenizando o desvio de carga na parada. Os contatos auxiliares foram configurados para mudar de estado quando o motor estiver à velocidade nominal. 2-39

93 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Moinho de Bolas com Partida com Limitação de Corrente Porta de Carregamento Tambor Substância Caixa de Engrenagens Bolas Problema: Solução: Uma partida direta era utilizada para partir o motor em uma aplicação de moinho de bolas. A partida incontrolada estava causando danos na caixa de engrenagens, resultando em tempo de máquina parada para manutenção, assim como a perda do produto (tinta que estava se misturando). Falhas na linha eram um problema freqüente. A aplicação necessitava de proteção contra pré-partida e operação, assim como um medidor de tempo para monitorar o tempo do processo. Era necessária a capacidade de comunicação e o espaço no painel era limitado. Foi instalado o SMC Dialog Plus. Foi programado para uma partida com limitação de corrente de 26 segundos, reduzindo, assim, o torque de partida e danos na caixa de engrenagens. O recurso de monitoração do SMC possui um medidor de tempo, que pode monitorar o tempo do processo. A capacidade de comunicação do SMC permitiu que o tempo do processo se comunicasse com um CLP, o que poderia parar remotamente o moinho de bolas. Os diagnósticos de linha requeridos na aplicação são padrão no SMC e a proteção contra sobrecarga economizava espaço no painel Spare Allen-Bradley Parts

94 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Moinho de Bolas com Partida Suave e Freio Inteligente de Motor SMB Porta de Carregamento Tambor Substância Caixa de Engrenagens Bolas Problema: Solução: A caixa de engrenagens em um moinho de bolas estava sendo danificada pelas partidas diretas. O resultado era tempo de manuteção extra para manter o moinho em operação. Devido à alta inércia da carga, o tempo de parada por inércia era aproximadamente 5 minutos. A aplicação requeria uma partida suave e um kit de frenagem em um único controlador, pois o painel não possuía muito espaço. Foi instalado o SMC Dialog Plus com a opção Freio Inteligente de Motor SMB. A partida suave reduziu o choque para a caixa de engrenagens no start-up. A opção Freio Inteligente de Motor reduziu o tempo de parada e aumentou a produtividade do moinho. O SMC foi instalado ocupando o mesmo espaço que o contator anterior. Não houve fiação de alimentação adicional. 2-41

95 Capítulo 2 Perfis de Aplicação Moinho de Bolas com Partida Suave e Parada Precisa 480 Volts 150 HP Problema: Solução: Uma partida direta era utilizada em uma aplicação de moinho de bolas. Um kit de freio eletrônico era usado para parar o moinho. Para posicionar a porta para carregamento era necessário um jog excessivo. Os problemas na caixa de engrenagens eram causados pelos surtos do torque de partida. A aplicação necessitava de um método de baixo custo para posicionar o moinho e controlar a parada. Foi instalado um SMC Dialog Plus com a opção Parada Precisa. A opção Parada Precisa permitia que o tambor freasse a 15% da baixa velocidade e girasse a porta de carregamento para a posição antes de parar. O SMC precisou de menos espaço e menos fiação de alimentação do que a partida direta e o kit de frenagem Spare Allen-Bradley Parts

96 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação SMC Dialog Plus em Aplicações com Inversores O SMC Dialog Plus pode ser instalado em aplicações de controle de partida e parada. Um inversor de freqüência variável deve ser instalado quando houver necessidade de variação da velocidade durante a operação. Uso dos Módulos de Proteção Um módulo de proteção (consulte a Figura 3.1), contendo varistores de óxido metálicos (MOVs) e capacitores, pode ser instalado para proteger os componentes de potência contra transientes elétricos e/ou ruído elétrico. Os módulos de proteção limitam os transientes gerados nas linhas e evitam surto e danos nos SCRs. Os capacitores nos módulos de proteção são utilizados para diminuir a energia dos ruídos que podem prejudicar a eletrônica do SMC Dialog Plus. Obs.: Nos SMCs de 500A e superiores, a proteção MOV é incorporada como padrão. Figura 3.1 Módulos de Proteção

97 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Uso dos Módulos de Proteção (cont.) Existem duas situações que podem indicar a necessidade de se utilizar os módulos de proteção. 1. Podem ocorrer impulsos de transientes nas linhas que alimentam o SMC (ou que alimentam a carga do SMC). Relâmpagos podem causar esses impulsos. Os impulsos também são criados na linha quando dispositivos são ligados a indutâncias portadoras de corrente, que são de circuito aberto. A energia armazenada no campo magnético é liberada quando os contatos abrem o circuito. Como exemplo podemos citar motores levemente carregados, transformadores, solenóides e freios eletromecânicos. 2. A segunda situação ocorre quando o SMC é instalado em um sistema que possui variações de onda, embora não necessariamente altas tensões de pico. Descargas eletrostáticas (relâmpagos) podem causar esse tipo de resposta. Além disso, se o SMC estiver no mesmo barramento que outros dispositivos SCR, (inversores CA/CC, equipamento de aquecimento de indução ou equipamento de soldagem, a queima dos SCRs naqueles dispositivos podem causar ruído. Esse alto ruído de freqüência pode penetrar no SMC através de capacitâncias parasitas. ATENÇÃO: Ao instalar ou inspecionar o módulo de proteção, desconecte o SMC da fonte de alimentação. O módulo de proteção deve ser verificado periodicamente. Verifique se há danos ou descolorificação. Substitua se necessário. 3-2 Spare Allen-Bradley Parts

98 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Fusíveis com Limitação de Corrente (Proteção contra Sobrecorrente dos SCRs) A energia térmica das correntes de falha de alto nível pode danificar rapidamente um SCR. Como apresentado na Figura 3.2, um fusível com limitação de corrente limita o pico através da corrente (Ip) a um nível que é uma fração da potência disponível da corrente de pico do curto circuito. A rápida resposta ao acúmulo de corrente de curto circuito e a rápida queda de corrente de curto circuito, enquanto o fusível impede o arqueamento interno, podem limitar a I 2 t através de valores substancialmente menores que a capacidade de I 2 t do dispositivo semicondutor. O tempo de desarme do fusível diminui com o aumento das correntes de curto circuito disponíveis. Os fusíveis SCR são coordenados com os SCRs utilizados no SMC Dialog Plus. Eles são programados para remover uma falha de curto circuito em aproximadamente três milissegundos ou menos. Esses fusíveis SCR são projetados para operar o SMC à 60-70% da faixa do fusível a fim de evitar deterioração do fusível. O fusível recomendado para o dispositivo de corrente nominal deve ser utilizado para permitir proteção adequada dos SCRs. Os fusíveis subdimensionados causarão desarmes por transientes e custos na substituição do fusível. Os fusíveis de ação rápida podem não fornecer proteção do circuito de derivação. A proteção do circuito de derivação, de acordo com os códigos elétricos aplicáveis, pode requerer um fusível de proteção adicional (ou um disjuntor) mesmo quando utilizar fusíveis limitadores de corrente de ação rápida. Figura 3.2 Tempo de Desarme do Fusível Corrente Corrente de Curto Circuito Disponível Tempo Tempo Total de Desarme do Fusível 3-3

99 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Proteção contra Sobrecarga do Motor Quando coordenada com a proteção contra curto circuito, a proteção contra sobrecarga tem como objetivo proteger o motor, o controlador do motor e a fiação de alimentação contra o sobreaquecimento, causado pela sobrecorrente excessiva. O SMC Dialog Plus atende os requisitos aplicáveis como um dispositivo de proteção contra sobrecarga do motor. O SMC incorpora como padrão a proteção contra sobrecarga eletrônica do motor. Essa proteção é realizada eletronicamente com um algoritmo I 2 t. A proteção contra sobrecarga é programável, permitindo maior flexibilidade ao usuário. A classe para desarme de sobrecarga pode ser selecionada em 10, 15, 20 e 30. A corrente de desarme pode ser programada para a faixa de corrente à plena carga do motor. A mémoria térmica é incluída para ajustar precisamente a temperatura de operação do motor. A insensibilidade do ambiente é inerente ao projeto eletrônico da sobrecarga. Obs.: A capacidade de detecção de corrente do SMC é desabilitada durante a operação de bypass. Recomenda-se utilizar um Módulo Conversor 825 nessas aplicações para permitir feedback de corrente. Rebalanceamento de Fase Um mínimo de 4% de desbalanceamento da fonte de alimentação pode resultar em um desbalanceamento de corrente de 20% e um aumento de 25% na temperatura do motor, possivelmente causando falha no motor. O SMC Dialog Plus incorpora como padrão um recurso dinâmico de rebalanceamento de fase. O SMC monitora continuamente a tensão da linha trifásica de entrada. Compensa o desbalanceamento da tensão ajustando automaticamente a tensão de saída para balancear as correntes trifásicas requeridas pelo motor. Quando o rebalanceamento de fase é executado, a vida do motor pode ser estendida e a produção pode continuar sem interrupção. Obs.: A performance do recurso de Rebalanceamento de Fase depende das características e da carga do motor. Vários desbalanceamentos não podem ser corrigidos. 3-4 Spare Allen-Bradley Parts

100 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Detecção de Em caso de travamento ou obstrução, os motores podem ter correntes de rotor Travamento e Obstrução travado e desenvolver altos níveis de torque. Essas condições podem resultar em ruptura na isolação do enrolamento ou em dano mecânico à carga conectada. O SMC Dialog Plus oferece detecção de travamento e obstrução para uma melhor proteção ao sistema e ao motor. A proteção contra travamento permite ao usuário programar um tempo máximo de atraso de 0 a 10 segundos. O tempo de atraso da proteção contra travamento é acrescido ao tempo programado de partida e começa somente depois que o tempo de partida tenha expirado. A deteção de obstrução permite ao usuário determinar o nível de detecção de obstrução do motor como uma porcentagem da faixa de corrente à plena carga do motor. Para evitar desarme por transientes, o tempo de atraso da detecção de obstrução pode ser programado de 0,0 a 10,0 segundos. Isso permite ao usuário selecionar o tempo de atraso requerido antes que o SMC desarme por uma condição de obstrução do motor. A corrente do motor deve permanecer acima do nível de detecção de obstrução durante o tempo de atraso. A detecção de obstrução está ativa somente depois que o motor atingir a velocidade plena. Comunicação SCANport Uma porta de interface serial SCANport é fornecida como padrão no SMC Dialog Plus para permitir a conexão do controlador a um Módulo de Operação e Programação 1201 ou a vários Módulos de Comunicação Utilizando a capacidade de comunicação incorporada, o usuário pode acessar remotamente os ajustes dos parâmetros, os diagnósticos de falhas e a monitoração. Também pode ser realizado o controle remoto de partida/parada. Quando utilizado com os Módulos de Comuniação 1203, o SMC oferece capacidade de ligação em rede com vários protocolos, incluindo E/S Remota, DeviceNet, DH-485 e RS 232/422/485-DF1, todos da marca Allen-Bradley. 3-5

101 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Capacitores do Fator de Potência O controlador pode ser instalado em um sistema com capacitores de correção do fator de potência. Esses capacitores devem ser instalados ao lado da linha para evitar danos aos SCRs do SMC Dialog Plus (Consulte a Figura 3.3). Figura 3.3 Capacitores do Fator de Potência Alimentação de Entrada Trifásica Proteção do Circuito de Derivação Contator de Isolação SMC Dialog Plus Fornecido pelo usuário A proteção contra sobrecarga é incluída como recurso padrão do SMCDialog Plus Capacitores de Correção do Fator de Potência Altos valores de surto de corrente e tensões instáveis são comuns quando os capacitores são chaveados. Por esse motivo, deve-se adicionar impedância, conectada em série com o banco de capacitores, para limitar e amortecer as oscilações e surtos de corrente. A prática recomendada é inserir indutores de núcleo de ar, como apresentado na Figura 3.4. Os indutores podem ser simplesmente produzidos: para tensões maiores ou iguais a 460V: utilize uma bobina com diâmetro de 15cm e 8 voltas para tensões menores que 460V: utilize uma bobina com diâmetro de 15cm e 6 voltas A fiação deve ser dimensionada para transportar a corrente de regime que passará pelo banco de capacitores, durante operações normais. As bobinas devem ser montadas em suportes isolados, longe de partes metálicas. Isso minimizará os efeitos de aquecimento. Não posicione as bobinas uma sobre a outra durante a montagem, pois isso resultaria em um efeito de cancelamento dos indutores. 3-6 Spare Allen-Bradley Parts

102 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Se um contator de isolação for utilizado, coloque os capacitores em frente do contator (Consulte a Figura 3.4). Em algumas instalações, isso pode não ser possível e o banco de capacitores terá que ser conectada aos terminais de carga do contator. Nesse caso, o usuário deve ser cauteloso e assegurar-se de que a indutância de núcleo de ar é suficiente para evitar tensões instáveis a partir da interferência com a performance adequada do SMC. Pode ser necessário adicionar mais voltas à bobina. Figura 3.4 Capacitores do Fator de Potência com Contatores de Isolação Alimentação de Entrada Trifásica Proteção do Circuito de Derivação Contator de Isolação SMC Dialog Plus Fornecido pelo usuário A proteção contra sobrecarga é incluída como recurso padrão do SMC Dialog Plus Capacitores de Correção do Fator de Potência 3-7

103 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Aplicações com Vários Motores O SMC Dialog Plus pode operar com mais de um motor conectado. Para dimensionar o SMC, adicione a corrente total das cargas conectadas ou de todas as cargas. Os recursos de travamento, obstrução, Rebalanceamento de Fase e Economizador de Energia devem ser desabilitados. (Se as cargas separadas do motor não estão mecanicamente acopladas, é possível que um motor seja levemente carregado; e se o Economizador de Energia é ativado, isso pode fazer com que o motor com alta carga trave). Obs.: A proteção contra sobrecarga não pode ser utilizada em aplicação com vários motores. Figura 3.5 Aplicações com Vários Motores Alimentação de Entrada Trifásica Relé de Sobrecarga Proteção do Circuito de Derivação SMCDialogPlus Relé de Sobrecarga Fornecido pelo usuário Motores Especiais O SMC Dialog Plus pode ser aplicado ou ajustado para motores especiais (estrelatriângulo, de dois enrolamentos, síncrono e rotor bobinador), como descrito abaixo. Estrela-Triângulo O estrela-triângulo é um método eletromecânico tradicional de partida com tensão reduzida. Requer um motor com fechamento em triângulo com todos os condutores designados para facilitar uma conexão estrela. No comando de partida, aproximadamente 58% da tensão plena da linha é aplicada, gerando 33% da capacidade de torque de partida à tensão plena do motor. Depois de um intervalo de tempo ajustável, o motor é automaticamente conectado em triângulo. Para aplicar um SMC Dialog Plus a um motor estrela-triângulo, a fiação de alimentação do SMC é simplesmente conectado em uma configuração triângulo ao motor. Devido ao fato de o SMC aplicar eletronicamente uma partida com tensão reduzida, a conexão estrela não é mais necessária. Além disso, o torque de partida pode ser ajustado através da programação do parâmetro. 3-8 Spare Allen-Bradley Parts

104 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Motor com Dois Enrolamentos Os motores com dois enrolamentos incorporam dois enrolamentos separados e paralelos. Com o acionador de dois enrolamentos tradicional, o primeiro enrolamento é dado à tensão plena da linha e o motor consome aproximadamente 400% da faixa de corrente à plena carga. Além disso, é gerado quase 45% do torque de rotor travado. Depois de um intervalo pré-selecionado, o segundo enrolamento fica on-line em paralelo com o primeiro e o motor desenvolve o torque normal. O motor com dois enrolamentos pode ser ligado ao SMC conectando-se os dois enrolamentos em paralelo. Novamente o torque de partida pode ser ajustado para combinar a carga com a programação do parâmetro. Rotor Bobinado Os motores de rotor bobinado requerem cuidados especiais quando ligados ao SMC Dialog Plus. Um motor de rotor bobinado depende de resistores externos para desempenhar um alto torque de partida. É possível conseguir torque de partida suficiente utilizando-se o SMC e um único conjunto de resistores. Os resistores ficam no circuito do rotor até que o motor atinja aproximadamente 70% da velocidade síncrona. Nesse ponto, os resistores são removidos do secundário por um contator de curto. O dimensionamento do resistor dependerá das características do motor utilizado. Observe que não se recomenda provocar curto-circuito nos anéis do rotor durante o start-up, uma vez que o torque de partida será amplamente reduzido, mesmo com tensão plena aplicada ao motor. O torque de partida será reduzido ainda mais com o SMC, uma vez que a tensão de saída para o motor é reduzida no start-up. Síncrono Os motores síncronos do tipo escova diferem dos motores de indução tipo gaiola na construção do rotor. O rotor de um motor síncrono é composto de dois enrolamentos separados, um enrolamento de partida e um de campo magnético CC. O enrolamento de partida é utilizado para acelerar o motor a quase 95% da velocidade síncrona. Ao atingir essa velocidade, o enrolamento de campo magnético CC é energizado para puxar o motor até a velocidade síncrona. O SMC pode ser utilizado para um controlador síncrono substiuindo-se o contator do estator por um SMC e mantendo a aplicação do campo CC. Para suporte técnico sobre como utilizar o SMC com esses motores especiais, contate a Rockwell Automation. 3-9

105 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Depreciação por Altitude Contator de Isolação Por causa da pouca eficiência dos ventiladores e dissipadores de calor, é necessário depreciar o SMC Dialog plus quando aplicado acima de metros. Ao utilizar o SMC acima de metros, utilize o dispositivo um tamanho acima para proteger contra desarmes por sobretemperatura. Quando o contator de isolação não é utilizado, a tensão residual, que pode ser perigosa, está presente nos terminais de carga do módulo de potência, mesmo quando o SMC estiver desligado. Deve-se anexar etiquetas de avisos à caixa de terminal do motor, ao gabinete do controlador e à estação de controle para indicar esses riscos. O contator de isolação é utilizado para fornecer isolação elétrica automática ao circuito do motor e do controlador quando este estiver desligado. O desligamento pode ocorrer de duas maneiras: manualmente, pressionando-se o botão de parada ou automaticamente, pela presença de condições anormais (tal como um desarme do relé de sobrecarga do motor). Sob condições normais, o contator de isolação transporta apenas corrente de carga. Durante a partida, o contator de isolação é energizado antes que os SCRs sejam ligados. Na parada, os SCRs são desligados antes que o contator de isolação seja desenergizado. O contator de isolação não está trabalhando no ligamento ou no desligamento de carga. Figura 3.6 Diagrama Típico de Conexão com Contator de Isolação Alimentação de Entrada Trifásica Proteção do Circuito de Derivação Contator de Isolação Fusíveis SCR de Ação Rápida (opcional) SMC Dialog Plus Fornecido pelo usuário A proteção contra sobrecarga é incluída como recurso padrão do SMC Dialog Plus 3-10 Spare Allen-Bradley Parts

106 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação SMC Dialog Plus com Contator de Bypass A partida e a parada controladas são fornecidas ao se fazer a fiação do SMC, conforme a Figura 3.7. Quando o motor estiver à velocidade nominal, o contator de bypass é puxado para operação. O modo bypass reduz a quantidade de calor produzido pelos SCRs. Figura 3.7 Diagrama Típico de Aplicação de um Contator de Bypass Alimentação de Entrada Trifásica Proteção do Circuito de Derivação Fusíveis SCR de Ação Rápida (opcional) SMC Dialog Plus Fornecido pelo usuário A proteção contra sobrecarga é incluída como recurso padrão do SMC Dialog Plus CB SMC Dialog Plus com Contator de Reversão Ao utilizar o controlador conforme a Figura 3.8, o motor acelera sob um modo de partida controlada tanto para frente quanto para trás. Obs.: O tempo mínimo de transição para a reversão é 0,5 segundo. Obs.: A Reversão de Fase deve estar desligada. Figura 3.8 Diagrama Típico para Aplicações de Reversão com uma Velocidade Alimentação de Entrada Trifásica Proteção do Circuito de Derivação SMC Dialog Plus Fornecido pelo usuário A proteção contra sobrecarga é incluída como recurso padrão do SMC Dialog Plus 3-11

107 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação SMC Dialog Plus como Bypass para um Inversor CA Ao utilizar o SMC conforme a Figura 3.9, pode-se conseguir uma partida suave no caso de um inversor CA não ser operacional. Obs.: Uma aceleração controlada pode ser atingida com esse esquema, mas o controle de velocidade não está disponível no modo de bypass. ATENÇÃO: Deve-se ter cuidado especial ao isolar o inversor CA da linha e da carga quando o controlador estiver energizado. Figura 3.9 Diagrama Típico de Aplicação do Contator de Bypass em um Inversor CA R.S. Alimentação de Entrada Trifásica Proteção do Circuito de Derivação VFD CI 1 CI 2 SMC Dialog Plus Necessário um intertravamento mecânico Fornecido pelo usuário Muitos inversores VF possuem 150% de corrente à plena carga. Devido ao fato de o SMC poder ser usado para partida de 600% de corrente à plena carga, pode ser necessário o uso de uma proteção separada do circuito de derivação A proteção contra sobrecarga é incluída como recurso padrão do SMC Dialog Plus 3-12 Spare Allen-Bradley Parts

108 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Capacidades de Torque do Motor com as Opções do SMC Freio Inteligente de Motor SMB A saída do torque de parada do SMC irá variar dependendo do ajuste da corrente de frenagem e das características do motor. Tipicamente, o torque máximo de parada será entre % do torque à plena carga do motor, quando ajustado em 400% da corrente de frenagem. Baixa Velocidade Pré-selecionada Deve-se considerar duas características de torque da opção Baixa Velocidade Pré-selecionada. A primeira é o torque de partida. A segunda é o torque de operação disponível em baixa velocidade (consulte a Figura 3.11). Essas características de torque também variam dependendo da velocidade selecionada. Consulte a Tabela 3.A para verificar o torque máximo à plena carga de partida e operação em ajustes máximos de corrente. Um ajuste (Baixa Corrente de Velocidade) irá controlar os valores do torque de partida e operação. Figura 3.11 Torque de Partida e Operação Velocidade do Motor 7 ou 15% Torque de Partida Torque de Operação Tempo (segundos) Tabela 3.A Torque Máximo em Ajustes Máximos de Corrente 3 Baixa Velocidade Pré-selecionada Torque Máximo de Partida como uma Porcentagem do Torque à Plena Carga Torque Máximo de Operação como uma Porcentagem do Torque à Plena Carga 7% % % 15% 50% 100% 3 Os valores podem variar de acordo com os tipos de motor. 3-13

109 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Parada Precisa Dois níveis de torque de frenagem são aplicados com a opção Parada Precisa. Existem duas rampas de desaceleração: uma que desacelera para a baixa velocidade e outra que desacelera para a parada (consulte a Figura 3.12). O nível dessas correntes de frenagem é ajustado através de uma chave rotativa. O torque máximo de frenagem disponível a partir da frenagem até uma baixa velocidade e a partir parada em baixa velocidade é aproximadamente % do torque à plena carga do motor. Utilizar a partida em baixa velocidade da opção Parada Precisa resultará nas mesmas características de partida e operação da opção Baixa Velocidade Préselecionada. Figura 3.12 Opção Parada Precisa Frenagem (A) Velocidade do Motor Baixa Velocidade Baixa Velocidade Frenagem/Inércia Tempo (segundos) Economizador de Energia O Economizador de Energia é um recurso do SMC Dialog Plus. Pode ser utilizado em aplicações como esteiras, equipamento para manuseio de materiais, unidades de controle do ar, bombas, compressores e várias outras aplicações nas quais o motor trabalha descarregado ou com uma carga leve por longos períodos Operação do Economizador de Energia Uma vez que a tensão de saída do SMC é controlada pelo SCR, o Economizador de Energia pode diminuir automaticamente as perdas de alimentação do motor, controlando a tensão no terminal do motor. O modo do Economizador de Energia é operacional quando acionado e quando o motor estiver operando com menos que a carga plena. Com o motor descarregado, a tensão no terminal do motor é reduzida. O motor, então, opera no nível requerido para conduzir uma certa carga sem afetar muito a velocidade. Quando a carga é reaplicada, a tensão do motor aumenta. O SMC fornece apenas a tensão necessária para manter o motor em operação. O tempo de resposta típico de sem carga para a carga plena é 50 milissegundos. O tempo de resposta de carga plena para sem carga para um nível ótimo é tipicamente menor que 5 segundos. Spare Allen-Bradley Parts

110 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Fundamentos As perdas dentro de um motor são divididas em componentes distintos. Existem as perdas de enrolamento e atrito, de I 2 R, de núcleo e magnéticas. As perdas de enrolamento e atrito permanecem constantes tanto no modo à plena carga quanto no modo sem carga. No entanto, no modo sem carga, as perdas de I 2 R, de núcleo e magnéticas podem ser reduzidas, diminuindo-se a tensão aplicada. Por exemplo, um motor de 30 kw (40 HP) consome 30 kw da linha para operar. Uma quantidade adicional de energia é consumida da linha por causa das perdas internas para o motor. Se o motor tiver 90% de eficiência, 3 kw adicionais ou um total de 33 kw são consumidos da linha de alimentação quando o motor estiver operando à plena carga. Se um economizador de energia fosse ser projetado para eliminar todas as perdas no motor, a quantidade máxima de energia que esse dispositivo teórico iria economizar seria de 3 kw em perdas. O motor ainda consumiria 30 kw da linha, o que seria convertido para alimentar a partir do eixo de saída. A indústria de motores indica que metade das perdas poderia, teoricamente, ser poupada. A outra metade não poderia por causa de variáveis como fricção, atrito do vento, etc. Utilizando essa aproximação com o motor de 30 kw (40 HP), metade das perdas de 3 kw seria poupada. A economia teórica máxima seria igual a 1,5 kw. Provavelmente, as aplicações atuais teriam menos de 1,5 kw. Requisitos de Aplicação Economizar gastos com energia é possível em algumas aplicações. A Figura 3.13 apresenta o resultado dos testes de motores atuais. Essa figura foi desenvolvida utilizando-se motores de 10, 50 e 125 HP. Com base nesses resultados e em outros dados, existe muito pouca economia em operações com menos de 50% da carga. Uma curva da economia máxima teórica pode ser desenhada, utilizando-se economias teóricas de 50% das perdas e dados que indicam pouca ou nenhuma economia abaixo de 50%. Isso é ilustrado na Figura Ao rever os dados do teste, pode-se estimar que 20% das perdas são economizadas quando sem carga e nenhuma perda é economizada a 20% da carga. Consulte a Figura Figura 3.13 % de kw Economizado x % da Carga Nominal Figura 3.14 Economia de Energia Estimada % de kw Economizado % das Perdas Economizadas % da Carga do Motor % da Carga do Motor 3-15

111 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Estimativas Preliminares Uma simples estimativa plena carga-sem carga para a aplicação de um economizador de energia pode ser feita utilizando-se o seguinte procedimento: 1. Converta HP em kw. 2. Determine o kw total utilizado pelo motor, dividindo o kw do HP pela eficiência do motor. 3. Determine as perdas do motor, subtraindo o kw convertido do HP do total de kw. 4. Calcule a economia máxima teórica em kw, multiplicando as perdas do motor por 0, Determine o kw/h economizado, multiplicando a economia máxima teórica em kw pelo número de horas por ano que o motor opera sem carga. 6. O custo da economia máxima teórica pode, então, ser determinada, multiplicando o kw/h economizado pelo custo da eletricidade por kw/h Spare Allen-Bradley Parts

112 Capítulo 3 Considerações Especiais de Aplicação Figura 3.15 Exemplo de Cálculo Eficiência do Motor: 90% Ciclo de Trabalho do Motor com Carga: 50% (Ligado por 15 minutos e desligado por 15 minutos) Potência do Motor e tempo de operação: 50HP, 8 horas por dia, 2080 horas por ano Utilize os dados acima e o procedimento a seguir para determinar a economia máxima de energia. 1. kw = 0,746(50) kw = 37,3 2. kw total = (37,3) 0,90 kw total = 41,4 kw 3. Perdas = 41,4-37,3 Perdas = 4,1 kw 4. Economia Máxima Teórica = (4,1 kw) x (0,50) Economia Máxima Teórica = 2,05 kw 5. (2,05) x (0,5) x (2080) = 2132 kwh por ano Finalmente, para um custo de $0,08 por kwh, a economia estimada é de: 6. (0,08) x (2132) = $170,56 por ano Obs.: Os cálculos assumem que a carga normal é igual a faixa de plena carga do motor e que o nível de carregamento é uma condição sem carga. Se esse cálculo parecer favorável, então deve-se realizar cálculos mais detalhados para obter uma figura exata da quantia economizada. O ciclo de trabalho e os ciclos de carregamento devem ser estimados com precisão. Pode-se selecionar pontos a partir da curva de economia máxima teórica. Deve-se calcular a economia para cada incremento de carga. Observe que um motor operando sem carga e não conectado ao equipamento não é o mesmo que o motor conectado ao equipamento. Os fabricantes de motores devem ser contatados para determinar as características atuais de sem carga. Esses cálculos foram feitos com base de que um controlador de estado sólido era necessário por outros motivos que não a economia de energia. Se a economia de energia é a razão principal para a compra desse tipo de dispositivo, a economia diminuiria porque existe aproxidamente de 1 a 1-1/2 da queda de tensão em cada pólo de alimentação do estado sólido. Existem perdas adicionais associadas aos dispositivos de estado sólido. Por exemplo, um controlador de estado sólido para um motor trifásico que consome 50A terá uma perda variando de 150 a 225 Watts acima de um dispositivo eletromecânico equivalente. Por esse motivo, se o economizador de energia estava substituindo um dispositivo eletromecânico, essas perdas são deduzidas da economia total de energia. 3-17

113 Capítulo 4 Filosofia do Projeto Filosofia O SMC Dialog Plus é projetado para operar em ambientes industriais. Esses controladores são fabricados para fornecer uma operação consistente e confiável. Condições de Tensão da Linha Transientes de tensão, distúrbios, harmônicas e ruídos estão presentes em qualquer ambiente industrial. Um controlador de estado sólido deve ser capaz de suportar esses ruídos e não deve ser uma fonte de ruídos desnecessária na linha. A facilidade de seleção para a tensão requerida da linha é obtida com um projeto que fornece operação através de uma ampla faixa de tensão, em 50/60 Hz, dentro de uma dada faixa. O SMC pode suportar surtos de 3000V em uma faixa de 100 rupturas por segundo durante 10 segundos (Padrão IEEE 472). Além disso, o controlador pode resistir ao arco de tensão de V (Padrão NEMA ICS2-230) para resistências maiores no caso de mal funcionamento em ambientes ruidosos. Um módulo MOV opcional está disponível para proteger os SCRs de transientes de tensão. Faixas Térmica e de Corrente O controlador de estado sólido deve garantir a confiabilidade para a ampla faixa de níveis de corrente e tempos de partida necessários em várias aplicações. O kit de SCR mantém a temperatura de junção abaixo de 125º C quando operando à corrente plena para reduzir o stress térmico e fornecer uma operação mais confiável. A capacidade térmica do SMC atende os padrões NEMA MG-1 e IEC34 (S1). Choque Mecânico e Vibração Os controladores de estado sólido devem resistir ao choque e à vibração gerados pelas máquinas que eles controlam. O SMC Dialog Plus atende as mesmas especificações de choque e vibração que os acionadores eletromecânicos. Pode resistir um choque de 30G por 11ms em qualquer plano e uma hora de vibração de 2,5G sem mal funcionamento. Ajustes Os ajustes simples e de fácil compreensão fornecem resultados consistentes e são facilmente identificados. Para facilitar a instalação, os controladores incluem projeto compacto e alimentação por fios. SMC é um produto global com faixa de 50/60 Hz. Todos os ajustes de parâmetros são programados através do teclado incorporado. Uma completa linha de gabinetes disponíveis. Spare Allen-Bradley Parts

114 Capítulo 5 Partida com Tensão Reduzida Introdução à Partida com Tensão Reduzida Existem dois motivos principais para se utilizar a tensão reduzida ao partir um motor: Limitar os distúrbios da linha Reduzir o torque excessivo para o equipamento acionado Os motivos para se evitar esses problemas não serão descritos. No entanto, serão explorados diferentes métodos de partida com tensão reduzida de motores. Ao partir um motor à plena carga, a corrente requerida da linha de alimentação é tipicamente 600% da corrente à plena carga. Essa alta corrente passa até que o motor esteja quase à velocidade nominal e depois diminui, conforme a Figura 5.1. Isso poderia causar quedas na tensão da linha e blecautes. Figura 5.1 Corrente à Plena Carga x Velocidade % da Corrente à Plena Carga % de Velocidade Além das altas correntes de partida, o motor também produz torque de partida maiores que o torque à plena carga. A magnitude do torque de partida depende do projeto do motor. Tipicamente, um motor NEMA Projeto B possuirá um rotor travado ou um torque de partida na área de 180% do torque à plena carga. Em muitas aplicações, esse torque de partida pode causar excessivos danos mecânicos, como quebra das correias, das correntes e do acoplamento. 5-1

115 Capítulo 5 Partida com Tensão Reduzida Tensão Reduzida O método mais utilizado para partida eletromecânica com tensão reduzida é o autotransformador (chave compensadora). O outro método popular é o Estrela-Triângulo. Figura 5.2 Auto-transformador Cód. Cat. 570 Todas as formas de partida com tensão reduzida afetam as características de torque e corrente do motor. Quando uma tensão reduzida é aplicada ao motor em repouso, a corrente requerida é reduzida. Além disso, o torque produzido pelo motor é também reduzido em um fator de, aproximadamente, o quadrado da porcentagem de tensão aplicada. Por exemplo, se 50% de tensão for aplicado ao motor, será produzido um torque de partida de, aproximadamente, 25% do torque normal de partida. No exemplo anterior de tensão plena, o motor NEMA Projeto B tinha um torque de partida de 180% do torque à plena carga. Com apenas 50% da tensão aplicada, isso resultaria em, aproximadamente, 45% do torque à plena carga. A tabela 5.A apresenta a relação típica de tensão, corrente e torque para um motor NEMA Projeto B. 5-2 Spare Allen-Bradley Parts

116 Capítulo 5 Partida com Tensão Reduzida Tabela 5.A Características Típicas de Tensão, Corrente e Torque para motores NEMA, Projeto B Método de % de Tensão Corrente de Partida do Motor como uma % de: Corrente da Linha como uma % de: Torque de Partida do Motor como uma % de Partida nos Terminais do Motor Corrente do Rotor Travado Corrente à Plena Carga Corrente do Rotor Travado Corrente à Plena Carga Torque do Rotor Travado Torque à Plena Carga Tensão Plena Auto-transf. Tap de 80% Tap de 65% Tap de 50% Motor com dois enrolamentos Estrela-Triângulo Estado Sólido Com uma ampla faixa de características de torque para os vários métodos de partida, selecionar uma partida eletromecânica com tensão reduzida torna-se dependente da aplicação. Em muitos casos, o torque disponível torna-se o fator decisivo nos processos de seleção. Limitar a corrente da linha era o motivo principal para se utilizar uma partida eletromecânica com tensão reduzida. As restrições na utilização da corrente, assim como capacidade de barramento na planta, podem requerer que motores acima de uma certa potência tenham que partir com tensão reduzida. Algumas localidades do mundo requerem que qualquer motor acima de 7-1/2 HP seja acionado com tensão reduzida. As partidas eletromecânicas com tensão reduzida devem fazer a transição da tensão reduzida para tensão plena em algum ponto do ciclo de partida. Nesse ponto, normalmente ocorre um surto de corrente da linha. A quantidade de surtos depende do tipo de transição utilizado e da velocidade do motor no ponto de transição. 5-3

117 Capítulo 5 Partida com Tensão Reduzida Tensão Reduzida (cont.) Existem dois métodos de transição: Transição Aberta do Circuito e Transição Fechada do Circuito. A transição aberta do circuito significa que o motor fica desconectado da linha por um curto período de tempo enquanto ocorre a transição. Com a transição fechada, o motor permanece conectado à linha durante a transição. A transição aberta do circuito produzirá um maior surto de corrente porque o motor estará momentaneamente desconectado da linha. As Figuras 5.3 e 5.4 apresentam exemplos das correntes da transição aberta e fechada do circuito. Figura 5.3 Transição Aberta do Circuito % da Corrente à Plena Carga % de Vellocidade Figura 5.4 Transição Fechada do Circuito % da Corrente à Plena Carga % de Vellocidade 5-4 Spare Allen-Bradley Parts

118 Capítulo 5 Partida com Tensão Reduzida A velocidade do motor pode determinar a quantidade de surto de corrente que ocorre na transição. A transição de tensão reduzida para tensão plena deve ocorrer o mais próximo possível da velocidade plena. Isso também minimiza a intensidade de surto na linha. As figuras a seguir ilustram a transição em baixa velocidade do motor e próxima à velocidade plena. A transição em baixa velocidade mostra o surto de corrente quando a transição ocorre a 550%, que é maior que a corrente de partida de 400%. A transição próxima à velocidade plena mostra que o surto de corrente é de 300%, que é menor que a corrente de partida. Figura 5.5 Transição em Baixa Velocidade % da Corrente à Plena Carga % de Vellocidade Figura 5.6 Transição Próxima à Velocidade Plena % da Corrente à Plena Carga % de Vellocidade 5-5

119 Capítulo 5 Partida com Tensão Reduzida Estado Sólido A principal função dos controladores de estado sólido é a habilidade de fornecer uma partida suave ou uma partida com tensão reduzida dos motores CA. Os mesmos princípios de corrente e torque se aplicam aos controladores de estado sólido e às partidas com tensão reduzida. Muitos controladores de estado sólido oferecem a escolha de quatro modos de partida: partida suave, partida com limitação de corrente, duas rampas de partida e partida à tensão plena no mesmo dispositivo. Figura 5.7 Controladores de Estado Sólido Além a seleção dos modos de partida, o controlador de estado sólido permite o ajuste de tempo para a rampa de partida suave ou o valor máximo do limite de corrente, o que possibilita a seleção das características de partida para atender a aplicação. A versão mais utilizada é a partida suave. Esse método fornece uma partida suave para a maioria das aplicações. As maiores vantagens dos controladores de estado sólido são a eliminação do ponto de transição de corrente e a capacidade de ajuste do tempo para atingir a tensão plena. O resultado é: a não ocorrência do surto de corrente quando o controlador de estado sólido for ajustado e corretamente combinado à carga, como ilustrado na Figura Spare Allen-Bradley Parts