UNITROL Excitação para motores Escolha a melhor solução de uma vasta gama de produtos

UNITROL dispositivos e sistemas de excitação para motores Requisitos para excitação par motores síncronos Os motores síncronos são usados em muitas indústrias como papeleiras, metalúrgicas, cimenteiras, usinas-deaçúcar, óleo e gás, em aplicações nos cilindros de laminadores, ventiladores, fresadoras, etc. Em todas essas aplicações, a operação estável na fonte de energia requer o uso de reguladores automáticos. Além da função original de controlar a tensão nos terminais do motor, a excitação de motores UNITROL pode realizar muitas outras operações: Limitar a corrente do estator e do rotor Limitadores para evitar a perda de sincronismo Controle de cos ϕ ou da potência reativa Seqüência de partida Seqüência de parada Funções de proteção e monitoração Canal manual integrado para manutenção e comissionamento T n M UNITROL Regulador de tensão E Retificador rotativo com circuito auxiliar Possíveis expansões: Redundância da eletrônica e retificador de potência Comunicação com sistemas de automação Opções adicionais: Cálculo e fornecimento do transformador auxiliar e do resistor de partida. Fig. 1: UNITROL para excitação indireta Escopo de fornecimento padrão Opções Possibilidades de partida de motores síncronos Uma fase importante na operação de motores síncronos é a partida. Na prática, há muitas maneiras diferentes de fazê-la, como por exemplo: Partida com um motor-de-partida Partir com um conversor de freqüência Partir direto como motor assíncrono (estator conectado diretamente à rede) Partida suave como motor assíncrono com transformador ou indutor limitador no lado do estator. Todos esses métodos de partida vêm numa multiplicidade de variações. Excitações para motor UNITROL suportam qualquer método de partida escolhido com soluções adequadas. M R1 UNITROL Excitação R2 R1: Partida R1+R2: Desexcitação Fig. 2: Excitação estática para motores 2

A solução certa para qualquer motor síncrono Vasta gama de equipamentos para cobrir todas as necessidades Os equipamentos e sistemas UNITROL que têm sido testados milhares de vezes com geradores de todos os tamanhos são também ideais para aplicações com motores. Da mesma forma que temos soluções padronizadas, para clientes OEM por exemplo, oferecemos também soluções específicas. Para sistemas mais simples com baixa potência de saída, o regulador de tensão compacto UNITROL 1000 é a solução certa. Ele pode ser fornecido individualmente ou montado com todos os dispositivos periféricos em uma placa de montagem. Ambos os sistemas são naturalmente adequados tanto para novas instalações quanto para substituição de reguladores de tensão e sistemas de excitação existentes. As mais importantes diferenças entre o UNITROL 1000 e o UNITROL F em termos de funcionalidades e de parâmetros de entradas e saídas são mostradas na seguinte tabela. Um UNITROL F é adequado para aplicações mais complexas e/ou requisitos de potências maiores. Esses sistemas são oferecidos montados em quadros de montagem ou em armários. Função UNITROL 1000 UNITROL F Regulador de tensão (AVR) com função de transferência ajustável Reguladores de limitação Corrente máxima de excitação (vários estágios) Corrente máxima do estator Excitação mínima Controle de cos ϕ / potência reativa Valor de referência digital com opção de ajuste remoto Transição suave entre todos os modos de operação Redundância do regulador e estágio de potência (2 100 %) Seqüência de partida programável Monitoração do escorregamento e aplicação da excitação no momento correto (excitação estática) Funções de proteção Monitoração de diodos (excitação brushless ) Perda de excitação Proteção de sobrecorrente (corrente de excitação) Monitoração de sobretensão e subtensão de alimentação Monitoração do tempo de partida Monitoração do TP Monitoração de falha a terra no rotor (excitação estática) Medição de temperatura do rotor (excitação estática) Comunicação seriel com sistemas de automação (opcional) Configuração usando software em PC Registrador de eventos com marcação de tempo Registrador de dados com 6 canais Valores de entradas e saídas Entradas digitais típico 4, máx. 14 máx. 32 Saídas digitais máx. 4 máx. 32 Entradas analógicas máx. 3 máx. 4 Saídas analógicas 2 máx. 4 Tensão de entrada máx. 250 V CA máx. 500 V CA (mono- ou trifásico) (trifásico) máx. 300 V CC máx. 300 V CC Máxima corrente de saída (corrente de excitação) Com máquina excitatriz (alimentação CA f n 50/60 Hz ou CC) 15 A CC 40 A CC Excitação estática (alimentação CA f n = 50/60 Hz) 780 A CC 3

UNITROL 1000 baixa potência, alta funcionalidade Equipamentos e sistemas econômicos e compactos A estrutura mecânica do UNITROL 1000 é extremamente compacta e robusta (veja figura 4 abaixo). Apesar da alta funcionalidade do UNITROL 1000, dispositivos periféricos como contator de campo, relés, etc., ainda são necessários para um sistema de regulação de tensão. Nós, no entanto, fornecemos um placa de montagem testada com todos os componentes necessários e que é instalada nas proximidades do motor, por exemplo, no armário existente. Nós podemos também instalar a placa de montagem em um armário já em nossa fábrica, se necessário. Uma ferramenta de configuração está disponível para usuários de Internet que pode ser utilizada para definir a placa de montagem e os componentes que deverão ser montados. Os ajustes do equipamento são normalmente feitos utilizando-se o software CMT 1000. Entretanto, é possível ajustar todos os parâmetros diretamente no próprio equipamento, sem outras ferramentas. Diferenciais do UNITROL 1000 Regulador de tensão baseado em microprocessador digital com regulador de cos ϕ ou fator de potência Vários limitadores prevenindo sobrecarga do motor Funções de monitoração integradas protegem o motor e a excitação Software para fácil comissionamento e manutenção (CMT 1000) Configuração interativa do sistema através da Internet (www.abb.com/unitrol UNITROL 1000 Configurator ) Treinamento interativo através da Internet (E-Learning). Dê uma olhada na versão Demo no site www.abb.com/unitrol UNITROL 1000 Web-based training Fig. 3: Instalação de uma placa de montagem com componentes periféricos, montada em um armário Fig. 4: Instalação simples com 4 parafusos, com operação simples através de botões e do display Fig. 5: Otimização da curva do limitador P/Q utilizando o CMT 1000 4

UNITROL F sistemas padronizados para motores maiores Soluções comprovadas e de pronta entrega Com as séries padronizadas dos sistemas de excitação UNITROL F, a oferece um vasto número de soluções para a excitação de motores síncronos. Detalhes técnicos dos seis tipos disponíveis podem ser encontrados na próxima página. Várias opções de entrega também são mostradas. O sistema de excitação é um sistema mono-canal com regulador digital, ponte retificadora totalmente controlada e circuito de desexcitação com proteção de sobretensão do rotor. O regulador contém o software específico do motor com seqüência de partida e regulação de cos ϕ ou potência reativa, dependendo do método de partida, modo de operação e carga do motor. Os sistemas UNITROL F são normalmente fornecidos totalmente montados e testados em armários. Alternativamente, sistemas de menor potência podem ser fornecidos em quadros de montagem. Diferenciais do sistema UNITROL F Regulador de tensão baseado em microprocessador digital com regulador de cos ϕ ou fator de potência Vários limitadores prevenindo sobrecarga do motor Funções de monitoração e de proteção integradas protegem o motor e a excitação Simples operação do sistema ( incl. alteração de parâmetros e programa) via a unidade de controle local Registrador de dados integrado com 6 canais, com 1000 valores cada (veja exemplo na última página) Registrador de eventos com marcação de tempo para 99 eventos Software para comissionamento e manutenção CMT 5000 Diagnóstico remoto via Modem (opcional com hardware adicional) Fig. 7: Panel de controle UNITROL F Fig. 6: Vista interna de um sistema de excitação UNITROL F (tipo 2a) Fig. 8: Função osciloscópio do CMT 5000 para representação de corrente valores armazenados (máximo 6 canais) 5

UNITROL F Dados técnicos e opcionais Escolha sua melhor opção Tipo 1 1a 2 2a 3 3a 4 5 6 Versão Quadro 1) Painel Quadro 1) Painel Quadro 1) Painel Painel Painel Painel Largura [mm] 600 630 600 630 600 630 1230 1230 1430 I EN [A] 45* 45 107* 107 187* 187 373 538 776 U 1max [V CA ] 500 500 500 500 500 500 500 500 500 I fn [A CC ] 41 41 97 97 170 170 339 489 705 I fpl [A CC ] 53* 53 126* 126 221* 221 441 636 917 T u [ C] ** 40 40 40 40 40 40 40 40 40 Grau de proteção** IP 00 IP 21 IP 00 IP 21 IP 00 IP 21 IP 21 IP 21 IP 21 f n [Hz] 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 Dimensões do frame (alt. x prof.) Dimensões do painel (alt. x prof.) Cor do painel 1800 x 350 mm 2000 x 600 mm RAL 7035 - cinza claro * Frame instalada em um armário com grau de proteção IP 21 ** Temperatura ambiente mais alta e outros graus deproteção no pedido 1) Quadro de montagem I EN Corrente de saída nominal da excitação U 1max Máxima tensão de entrada I fn Corrente de campo nominal do motor I fpl Corrente de teto (máx. 10 s) T u Temperatura ambiente Freqüência nominal f n Opcionais Transformador de excitação (montado em painel) Resistência de partida Identificação de cabos Iluminação interna do painel Aquecimento contra humidade do painel Instrumentos na porta (voltímetro e amperímetro) Botão de emergência na porta Adaptador para Profibus DP (até 12 MB) Adaptador para MODBUS ou MODBUS+ Proteção contra contato acidental com partes vivas quando a porta está aberta Maior grau de proteção Placa de fechamento (sem aberturas para cabos) Diferentes cores (RAL) do painel Monitoração da isolação (inclui proteção de falha à terra do rotor) Medição do valor real de tensão e/ou corrente do campo através de sinais ±10V/4...20 ma Ferramenta de comissionamento e manutenção CMT 5000 Diagnóstico remoto Contratos de serviço Sobressalentes 6

Definições técnicas de um sistema de excitação para motor O que precisamos saber sobre o seu motor 1 Dados do motor Dados da máquina, incluindo reatâncias, constantes de tempo, dados do campo, necessidades da excitação para diferentes pontos de carga, torque e características da carga. 2 Método de partida Que método é utilizado para partir a máquina? Partida com motor de partida Partida síncrona com conversor de freqüência Partida assíncrona (direta ou com transformador de partida ou indutor limitador) 3 Seqüência de partida/parada, interfaces Como o sistema de excitação deveria ser integrado na instalação? 4 Conceito de operação Como o motor é regulado em operação? Modo de regulação de tensão para suportar a rede de média tensão Regulador de cos ϕ (direto ou superimposto) ou Regulador de potência reativa (direta ou superimposta) 5Definição de opções Alimentação do sistema de excitação Funções adicionais Tipo de armário Para especificações mais detalhadas, por favor, peça o questionário para desenvolvimento de um sistema de excitação. Torque elétrico e no eixo [ valor nominal] Características de torque (vermelho) e da carga (azul) Velocidade [ velocidade nominal] Fig. 9: Características do motor e da carga de uma bomba Simulação da partida de um motor síncrono A desenvolveu o programa SMTS (Simulador do comportamento Transiente de Máquina Síncrona) para simular a partida de um motor síncrono e as suas influências na rede. Por favor, peça uma cotação de estudo ou do programa de simulação. Dados especificados: Potência do motor Tensão do motor Freqüência nominal Dados calculados: Resistor de partida 5,2 MW 6 kv 50 Hz 1,2 Ohm Tempo [s] Tempo [s] Fig. 10: Partida de um motor síncrono como assíncrono; simulação realizada para verificar o valor e a capacidade térmica do resistor de partida 7

UNITROL a melhor opção Seu motor vai lhe agradecer por isso As décadas de experiência da na área de sistemas de excitação para máquinas síncronas assegura que você terá um sistema de excitação para seu motor que garanta uma partida suave e uma operação segura da máquina, assistida pela mais moderna tecnologia em microprocessadores disponível. Aplicando a excitação no momento certo da partida, perturbações de potência reativa são evitadas, permitindo operar o motor mesmo sob críticas condições da rede de alimentação. A flexibilidade do sistema de excitação UNITROL também possibilita a realização de aplicações mais complexas como, por exemplo, seqüências de partida e parada mais complicadas. Partida assíncrona de um motor com excitação estática e transformador de partida (Registro e análise de dados do UNITROL F utilizando a ferramenta de comissionamento e manutenção CMT 5000 ) 400 V S1 S3 UNITROL Excitação S2 M 1 2 3 Seqüência de partida 1. Partida assíncrona 2. Excitação ON, motor sincronizando 3. Chave S2 abre 4. Chave S3 fecha 5. Sai a resistência de partida 4 5 Tempo Switzerland Ltd Sistemas de excitação estática, reguladores de tensão e dispositivos de sincronização CH-5300 Turgi / Suíça Telefone: +41 (0) 58 589 24 86 Fax: +41 (0) 58 589 23 33 Email: pes@ch.abb.com Internet: www.abb.com /unitrol 3BHT 490 415 R0008 Impresso na Suíça (0311-PDF) Reservamos o direito de realizar alterações ocasionadas pelo desenvolvimento técnico.