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Manual de aplicación Control industrial SIRIUS Aparamenta con motores IE3 Edición Answers for industry. 10/2014

Aparamenta con motores IE3 - … · 4.2.2 Combinaciones estrella-triángulo 3RA24, 3RA14 (premontadas y montadas por el ... de eficiencia para motores de inducción de baja tensión

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GerätehandbuchManual de aplicación

Control industrialSIRIUSAparamenta con motores IE3

Edición

Answers for industry.

10/2014

Aparamenta con motores IE3

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Control industrial

SIRIUS Aparamenta con motores IE3

Manual de aplicación

10/2014 A5E34118826004A/RS-AA/001

Normas y leyes 1

Motores IE3 2

Aparamenta con motores IE3

3

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS

4

Indicaciones para el dimensionamiento de los aparatos de protección SENTRON

5

Información técnica básica 6

Recopilación de vínculos A

Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG ALEMANIA

3ZX1012-0RK00-1AE1 Ⓟ 10/2014 Sujeto a cambios sin previo aviso

Copyright © Siemens AG 2014. Reservados todos los derechos

Notas jurídicas Filosofía en la señalización de advertencias y peligros

Este manual incluye consignas e indicaciones que hay que tener en cuenta para su propia seguridad, así como para evitar daños materiales. Las consignas que afectan a su seguridad personal se destacan mediante un triángulo de advertencia, las relativas solamente a daños materiales figuran sin triángulo de advertencia. De acuerdo al grado de peligro las advertencias se representan, de mayor a menor peligro, como sigue:

PELIGRO significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, se producirá la muerte o lesiones corporales graves.

ADVERTENCIA significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, puede producirse la muerte o lesiones corporales graves.

PRECAUCIÓN significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesiones corporales leves.

ATENCIÓN significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse daños materiales.

Si se presentan varios niveles de peligro siempre se utiliza la advertencia del nivel más alto. Si se advierte de daños personales con un triángulo de advertencia, también se puede incluir en la misma indicación una advertencia de daños materiales.

Personal calificado El producto/sistema tratado en esta documentación sólo deberá ser manejado o manipulado por personal calificado para la tarea encomendada y observando lo indicado en la documentación correspondiente a la misma, particularmente las consignas de seguridad y advertencias en ella incluidas. Debido a su capacitación y experiencia, el personal calificado está en condiciones de reconocer riesgos resultantes del manejo o manipulación de dichos productos/sistemas y de evitar posibles peligros.

Uso previsto o de los productos de Siemens Tenga en cuenta lo siguiente:

ADVERTENCIA Los productos de Siemens sólo deberán usarse para los casos de aplicación previstos en el catálogo y la documentación técnica asociada. De usarse productos y componentes de terceros, éstos deberán haber sido recomendados u homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro de los productos exige que su transporte, almacenamiento, instalación, montaje, manejo y mantenimiento hayan sido realizados de forma correcta. Es preciso respetar las condiciones ambientales permitidas. También deberán seguirse las indicaciones y advertencias que figuran en la documentación asociada.

Marcas Todos los nombres marcados con ® son marcas registradas de Siemens AG. Los restantes nombres y designaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas registradas cuya utilización por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de sus titulares.

Exención de responsabilidad Nos hemos cerciorado de que el contenido de la publicación coincide con el hardware y el software en ella descritos Sin embargo, como nunca pueden excluirse divergencias, no nos responsabilizamos de la plena coincidencia. El contenido de esta publicación se revisa periódicamente; si es necesario, las posibles las correcciones se incluyen en la siguiente edición.

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 5

Índice de contenidos

1 Normas y leyes ....................................................................................................................................... 7

1.1 Clases de eficiencia IEC para motores alimentados por red.................................................... 7

1.2 Excepciones en el reglamento UE ............................................................................................ 9

1.3 Motores estándar según IEC 60034-30-1 .............................................................................. 10

2 Motores IE3 .......................................................................................................................................... 11

2.1 Motores IE3 de Siemens ........................................................................................................ 11

2.2 Características de los motores IE3 que difieren de las de los motores IE1/IE2..................... 13 2.2.1 Análisis y mediciones.............................................................................................................. 13

3 Aparamenta con motores IE3 ................................................................................................................ 21

3.1 Bajo consumo de energía ....................................................................................................... 23

3.2 Gama de aparamenta Siemens para utilizar con motores IE3 ............................................... 24

4 Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS ........................................................ 29

4.1 Contactores para la maniobra de motores ............................................................................. 29 4.1.1 Contactores de potencia 3RT2 ............................................................................................... 29 4.1.2 Contactores de potencia 3RT1 ............................................................................................... 29 4.1.3 Contactores al vacío 3RT12/3TF68 ........................................................................................ 30 4.1.4 Contactores especiales........................................................................................................... 30

4.2 Combinaciones de contactores para la maniobra de motores ............................................... 31 4.2.1 Combinaciones para inversión 3RA23, 3RA13 ...................................................................... 31 4.2.2 Combinaciones estrella-triángulo 3RA24, 3RA14 (premontadas y montadas por el

cliente) .................................................................................................................................... 31

4.3 Arrancadores suaves .............................................................................................................. 32 4.3.1 Características comunes de los arrancadores suaves ........................................................... 32 4.3.2 Arrancadores suaves SIRIUS 3RW30 y 3RW40 para aplicaciones estándar........................ 33 4.3.3 Arrancadores suaves SIRIUS 3RW44 para aplicaciones High Feature ................................. 34

4.4 Aparatos estáticos para la maniobra de motores ................................................................... 35 4.4.1 Aparatos estáticos 3RF34 ...................................................................................................... 35

4.5 Aparatos de protección ........................................................................................................... 36 4.5.1 Interruptores automáticos 3RV2, 3RV1 .................................................................................. 36 4.5.2 Interruptores automáticos para protección de arrancador ...................................................... 38 4.5.3 Relés de sobrecarga 3RU2, 3RU1, 3RB3, 3RB2 ................................................................... 40

4.6 Derivaciones a motor y arrancadores de motor para instalar armario eléctrico ..................... 40 4.6.1 Derivaciones a motor SIRIUS 3RA21, 3RA22 ........................................................................ 40 4.6.2 Derivaciones compactas SIRIUS 3RA6.................................................................................. 42 4.6.3 Arrancadores de motor SIRIUS 3RM1 ................................................................................... 43 4.6.4 Arrancadores de motor y arrancadores de motor Safety ET 200S ........................................ 44

4.7 Arrancadores de motor para aplicación en campo, alto grado de protección ........................ 45 4.7.1 Arrancador de motor ET 200pro ............................................................................................. 45

Índice de contenidos

Aparamenta con motores IE3 6 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

4.7.2 Arrancadores de motor SIRIUS M200D ................................................................................ 46 4.7.3 Arrancadores de motor MCU ................................................................................................. 47

4.8 Aparatos de monitoreo y mando ............................................................................................ 48 4.8.1 Sistemas de gestión y mando de motores SIMOCODE pro .................................................. 48

5 Indicaciones para el dimensionamiento de los aparatos de protección SENTRON ................................ 49

5.1 Interruptores automáticos de caja moldeada ......................................................................... 49 5.1.1 Interruptores automáticos de caja moldeada 3VL para protección de motores .................... 49 5.1.2 Interruptores automáticos de caja moldeada 3VL para protección de arrancadores ............ 51

6 Información técnica básica .................................................................................................................... 53

6.1 Información técnica básica sobre los interruptores automáticos ........................................... 53

6.2 Información técnica básica sobre los arrancadores suaves .................................................. 55

A Recopilación de vínculos ...................................................................................................................... 59

A.1 Normas, reglamentos, directivas ........................................................................................... 59

A.2 Accionamientos ...................................................................................................................... 60

A.3 Aparamenta ............................................................................................................................ 60

A.4 Derivaciones a motor y arrancadores de motor ..................................................................... 61

A.5 Sistemas de gestión y mando de motores SIMOCODE pro .................................................. 62

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 7

Normas y leyes 1 1.1 Clases de eficiencia IEC para motores alimentados por red

Normas y leyes En la Unión Europea se han aprobado numerosas leyes con el objetivo de reducir el consumo de energía y, en consecuencia, las emisiones de CO2. En el reglamento UE 640/2009 y el suplemento 04/2014 se abordan el consumo de energía y la eficiencia energética de motores asíncronos para la alimentación por red en el entorno industrial. Este reglamento está en vigor en todos los países de la Unión Europea. La norma IEC 60034-30-1:2014 define rendimientos o clases de eficiencia con 50 y 60 Hz y establece, a escala internacional, los motores afectados y los reglamentos excepcionales existentes. Gran parte del reglamento UE se basa en esta norma.

Nomenclatura ● En IEC 60034-30-1 se han definido nuevas clases de eficiencia para motores asíncronos

(IE = International Efficiency):

● IE1 (Standard Efficiency)

● IE2 (High Efficiency)

● IE3 (Premium Efficiency)

● IE4 (Super Premium Efficiency)

Calendario Los cambios se harán efectivos en los siguientes plazos:

● A partir del 16.06.2011: Cumplimiento de la eficiencia mínima IE2 exigida por ley para motores asíncronos aptos para S1 de acuerdo con el reglamento UE.

● A partir del 27.07.2014: Ampliación del reglamento UE 640/2009 con el suplemento 04/2014.

● A partir del 01.01.2015: Cumplimiento de la eficiencia mínima IE3 exigida por ley para potencias de 7,5 kW a 375 kW o motor IE2 con convertidor de frecuencia.

● A partir del 01.01.2017: Cumplimiento de la eficiencia mínima IE3 exigida por ley para potencias de 0,75 kW a 375 kW o motor IE2 con convertidor de frecuencia.

Normas y leyes 1.1 Clases de eficiencia IEC para motores alimentados por red

Aparamenta con motores IE3 8 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Ámbito de aplicación Motores afectados: reglamentos UE 640/2009 y 04/2014 basados en la norma IEC 60034-30 Descripción El reglamento UE está en vigor en todos los países de la UE.

La determinación de las pérdidas y, por lo tanto, de la eficiencia se basa en la norma IEC 60034-2-1: 2007.

Número de polos 2, 4, 6 Rango de potencia 0,75 - 375 kW Nivel IE1 - Standard Efficiency

IE2 - High Efficiency IE3 - Premium Efficiency

Tensión < 1000 V, 50/60 Hz Grado de protección Todos Validez La norma IEC 60034-30-1 está en vigor desde marzo de 2014; el

reglamento UE, desde el 16.6.2011. Ya no se permite a los fabricantes comercializar motores IE1 en el Espacio Económico Europeo.

Motores según NEMA Premium Los motores según NEMA Premium para el mercado norteamericano deben cumplir la ley EISA 2007 sobre estándares de eficiencia energética. Desde diciembre de 2010, los motores deben cumplir el estándar NEMA Premium Efficient. Estos requisitos son similares a los de IE3. Los requisitos técnicos exigidos a los motores para el mercado norteamericano se describen en NEMA MG-1.

En Australia rigen requisitos similares a los de Norteamérica.

Uso energéticamente eficiente de arrancadores de motor o convertidores de frecuencia Encontrará un documento de posición conjunto de CAPIEL y CEMEP sobre el reglamento UE 640/2009 en Internet (http://www.ebpg.bam.de/de/produktgruppen/ener11motor.htm).

Normas y leyes 1.2 Excepciones en el reglamento UE

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 9

1.2 Excepciones en el reglamento UE

Motores afectados: reglamentos UE 640/2009 y 04/2014 basados en la norma IEC 60034-30 Válido hasta el 26 de julio de 2014 Válido a partir del 27 de julio de 2014

• En altitudes superiores a los 1.000 m sobre el nivel del mar

• En altitudes superiores a los 4.000 m sobre el nivel del mar

• Con temperaturas ambiente superiores a 40 °C • Con temperaturas ambiente superiores a 60 °C

• Con temperaturas ambiente inferiores a -15 °C (cualquier motor) o a 0 °C (motor refrigerado por agua)

• Con temperaturas ambiente inferiores a -30 °C (cualquier motor) o a 0 °C (motor refrigerado por agua)

• Con temperaturas del líquido refrigerante en la entrada de un producto inferiores a 5 °C o superiores a 25 °C

• Con temperaturas del líquido refrigerante en la entrada de un producto inferiores a 0 °C o superiores a 32 °C

Excepciones sin cambios ● Motores diseñados para utilizarse totalmente sumergidos en un líquido

● Motores totalmente integrados en un producto (p. ej., un reductor, una bomba, un ventilador o un compresor), cuya eficiencia energética no pueda detectarse independientemente de dicho producto

● Motores diseñados específicamente para el uso en las siguientes condiciones:

– Con temperaturas de empleo máximas superiores a 400 °C

– En atmósferas potencialmente explosivas en virtud de la directiva 94/9/CE del Parlamento Europeo y del Consejo

● Motores con freno

No afectados ● Motores de 8 polos

● Motores de polos conmutables

● Motores síncronos

● Motores adecuados exclusivamente para servicio de maniobra S2 ... S9

● Motores monofásicos

Normas y leyes 1.3 Motores estándar según IEC 60034-30-1

Aparamenta con motores IE3 10 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

1.3 Motores estándar según IEC 60034-30-1

Descripción La nueva norma EN 60034-30-1:2014 define, a escala internacional, las siguientes clases de eficiencia para motores de inducción de baja tensión en el rango de potencia de 0,12 kW a 1000 kW:

● IE1 = eficiencia estándar (comparable a EFF2)

● IE2 = alta eficiencia (comparable a EFF1)

● IE3 = eficiencia Premium

● IE4 = eficiencia Super Premium

Los nombres europeos anteriores (EFF3, EFF2 y EFF1) aún no han perdido su validez, pero se van sustituyendo gradualmente por las nuevas clases IE.

Nota Tamaños normalizados

Los tamaños normalizados especificados (sobre todo las alturas de eje) permiten una sustitución 1:1 sencilla.

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 11

Motores IE3 2 2.1 Motores IE3 de Siemens

Descripción Los motores asíncronos conforme a IE3 de Siemens se caracterizan por su confiabilidad, durabilidad y robustez.

Los motores IE3 Premium Efficiency de Siemens pueden adquirirse en el rango de potencia de 500 W a 375 kW en numerosas variantes estándar.

Los motores IEC están diseñados de forma homogénea en la clase de eficiencia IE3 para el ámbito de aplicación del reglamento UE 640/2009 de 750 W a 375 kW.

Los motores son adecuados para todas las aplicaciones de la industria manufacturera y de procesos.

Nota Reglamento UE 640/2009 a partir de enero de 2015

A partir de enero de 2015 deberá cumplirse de forma vinculante la eficiencia mínima IE3 para potencias entre 7,5 kW y 375 kW.

Como alternativa, podrá utilizarse un motor IE2 con un convertidor de frecuencia. Observe la siguiente indicación.

Nota Comparación entre motores IE3 y motores IE2 con convertidores de frecuencia

Desde el punto de vista energético, un motor IE3 no es equivalente a un motor IE2 con convertidor de frecuencia. En aplicaciones con velocidad fija, un motor IE3 con un arrancador de motor constituye la mejor solución tanto energética como económicamente. Los convertidores de frecuencia solo deberían utilizarse en aquellas aplicaciones que exijan regulación de velocidad.

Nota

Los tamaños normalizados especificados (sobre todo las alturas de eje) permiten una sustitución 1:1 sencilla.

Explicación y aplicación del reglamento de diseño ecológico: reglamento UE n.º 640/2009 (motores eléctricos)

Encontrará indicaciones sobre la aplicación del reglamento UE actual para conseguir sistemas de accionamiento de alta eficiencia energética en Internet (http://www.capiel.eu/en/publications/leaflet/).

Motores IE3 2.2 Características de los motores IE3 que difieren de las de los motores IE1/IE2

Aparamenta con motores IE3 12 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Gama de motores IE3 Premium Efficiency General Purpose

SIMOTICS GP Severe Duty SIMOTICS SD

Con protección contra explosiones SIMOTICS XP

Definite Purpose SIMOTICS DP

Transnorm (no estándar) SIMOTICS TN

Material de la caja Aluminio Fundición gris Aluminio o fundición gris

Aluminio o fundición gris

Fundición gris

Rango de potencia 0,09 … 45 kW 0,75 … 315 kW 0,09 … 1.000 kW 0,37 … 481 kW 200 … 3.500 kW Requisitos legales Por lo general se

les aplica la eficiencia mínima a partir de 750 W

Por lo general se les aplica la eficiencia mínima

No están sujetos a la eficiencia mínima, pero están disponibles en IE3 en bastantes ámbitos

Están sujetos a la eficiencia mínima en bastantes ámbitos (p. ej., naval, extracción de humos)

Por lo general se les aplica la eficiencia mínima hasta 375 kW

Ámbitos de aplicación y sectores

Bombas, ventiladores, compresores, transportadores con requisitos especiales de bajo peso y máxima eficiencia

Bombas, ventiladores, compresores, transportadores, aplicaciones navales, offshore, mezcladoras, molinos, extrusoras, rodillos con requisitos especiales de robustez, sobre todo en la industria química y petroquímica

Para aplicaciones industriales generales con requisitos especiales de protección contra explosiones, p. ej., en la industria de procesos

Motores especiales para, p. ej., caminos de rodillos de sistemas de trabajo y transporte, ventilación y extracción de aire en túneles, estacionamientos, centros comerciales, grúas portuarias y estaciones de contenedores

Bombas, ventiladores, compresores, mezcladoras, extrusoras en la industria química y petroquímica, máquinas de papel, minería, industria del cemento, industria siderúrgica y aplicaciones navales incl. propulsión

Información adicional

SIMOTICS GP (http://www.siemens.com/simotics-gp)

SIMOTICS SD (http://www.siemens.com/simotics-sd)

SIMOTICS XP (http://www.siemens.com/simotics-xp)

SIMOTICS DP (http://www.siemens.com/simotics-dp)

SIMOTICS N-compact (http://www.siemens.com/simotics-n-compact)

Motores IE3 2.2 Características de los motores IE3 que difieren de las de los motores IE1/IE2

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 13

2.2 Características de los motores IE3 que difieren de las de los motores IE1/IE2

2.2.1 Análisis y mediciones

Análisis y mediciones Siemens ha realizado numerosos análisis y mediciones de los motores IE3 disponibles en el mercado. Las siguientes curvas muestran los cambios de tendencias de los motores IE3. Los resultados se refieren siempre al promedio de los tamaños representados. En todos los tamaños para los que se describe el arranque del motor puede haber amplias variaciones debido a las diferencias entre fabricantes, tipos de construcción y series de productos.

Diferencias respecto a los motores IE2 ● Mayor eficiencia de los motores IE3

● Menores intensidades asignadas

● Mayor corriente de arranque

● Mayor corriente transitoria de conexión

Motores IE3 2.2 Características de los motores IE3 que difieren de las de los motores IE1/IE2

Aparamenta con motores IE3 14 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Mayor eficiencia de los motores IE3 Los nuevos motores IE3 se caracterizan por una mayor eficiencia en comparación con los motores IE1/IE2 anteriores. En el rango de potencia superior, los motores IE1 e IE2 ya gozan de una eficiencia muy elevada, pero la eficiencia empeora a medida que disminuye la potencia. Por lo tanto, el aumento de la eficiencia de los motores IE3 exigido por ley es mayor en el rango de potencia inferior. La siguiente figura ilustra la eficiencia exigida en relación con la potencia de los motores IE1, IE2 e IE3.

Motores IE3 2.2 Características de los motores IE3 que difieren de las de los motores IE1/IE2

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 15

Menores intensidades asignadas El aumento de la eficiencia exigido a los motores IE3 suele conseguirse reduciendo las intensidades asignadas de los motores. En los rangos de potencia bajos, el aumento de la eficiencia exigido es mayor, por lo que en ellos también es mayor la diferencia de la intensidad asignada. Cuanto mayor sea la potencia, menor será la diferencia de las intensidades asignadas en comparación con los motores IE1/IE2. En la siguiente figura se muestra el cambio del promedio de las intensidades asignadas en los motores IE2 e IE3 en comparación con los motores IE1, si bien en la práctica hay una gran dispersión en las intensidades asignadas en función de la clase de potencia.

Motores IE3 2.2 Características de los motores IE3 que difieren de las de los motores IE1/IE2

Aparamenta con motores IE3 16 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Aumento de la relación de corriente de arranque La relación de corriente de arranque (relación entre la corriente de arranque y la intensidad asignada; estado estacionario, rotor bloqueado) aumenta cuanto mayor es la clase IE.

En la siguiente figura se muestra el aumento de la relación de corriente de arranque. Se puede apreciar claramente la tendencia a mayores relaciones de corriente de arranque en las clases IE más elevadas.

Motores IE3 2.2 Características de los motores IE3 que difieren de las de los motores IE1/IE2

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 17

Promedios de la relación de corriente de arranque El siguiente gráfico ilustra los promedios de relación de corriente de arranque para las distintas clases de eficiencia referidos al rango de potencia. En él queda patente que, pese al gran aumento de la relación de corriente de arranque, en el rango de potencia inferior los promedios siempre se sitúan en un nivel inferior al del rango de potencia superior:

Motores IE3 2.2 Características de los motores IE3 que difieren de las de los motores IE1/IE2

Aparamenta con motores IE3 18 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Cambio de la corriente de arranque

Corriente de arranque = intensidad asignada * relación de corriente de arranque

A diferencia de la relación de corriente de arranque, la corriente de arranque experimenta un cambio menor. Este efecto se debe a que la intensidad asignada de los motores IE3 es inferior.

Ejemplo: clase de potencia 4 - 15 kW en IE3 en comparación con IE2

● El promedio de las intensidades asignadas desciende al 4,5 %

● Las relaciones de corriente de arranque aumentan un 13,5 %

● La corriente de arranque solamente aumenta un 11,5 %.

Motores IE3 2.2 Características de los motores IE3 que difieren de las de los motores IE1/IE2

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 19

Mayor corriente transitoria de conexión La corriente trasitoria de conexión es un proceso de compensación dinámico. Se deriva de los siguientes procesos:

1. Conexión de un consumidor inductivo (motor) a una red de corriente alterna

2. Fenómenos transitorios dinámicos en el motor

3. Efectos de saturación en los paquetes de chapa del motor

Se producen en todas las operaciones de conexión (arranque directo) y de conmutación (conmutación Y∆).

Las mayores intensidades suelen aparecen en una o dos fases en la primera semionda. En el siguiente diagrama se muestra esto claramente en las fases 2 y 3. La magnitud absoluta depende sobre todo de las posiciones de fase en la conexión y de la tensión de red concreta.

Operación de conexión (arranque) de un motor IE3 de 250 kW normalizado a la intensidad asignada

Motores IE3 2.2 Características de los motores IE3 que difieren de las de los motores IE1/IE2

Aparamenta con motores IE3 20 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Magnitud de la corriente transitoria de conexión La magnitud de la corriente trsnsitoria de conexión de IE1, IE2 e IE3 depende de los siguientes factores en cada aplicación:

● Diseño del motor

● Condiciones de la red (en particular, la potencia de cortocircuito del transformador y, con ello, la estabilidad de la tensión)

● Longitud y tendido de los cables de alimentación del motor

● Posición de fase de conexión en cada fase.

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 21

Aparamenta con motores IE3 3

Metodología para determinar el índice de eficiencia energética de una aplicación EN 50598 La serie de normas europeas EN 50598 describe una metodología para determinar el índice de eficiencia energética de una aplicación basada en la idea del modelo semianalítico (SAM).

Para más información, consulte EN 50598-1:2014-01 (http://www.industry.siemens.com/topics/global/en/energy-efficient-production/legislation-and-standards/Pages/legislation-and-standards.aspx)

Componentes del sistema de una cadena cinemática ● Aparato de protección

● Aparato de arranque del motor (p. ej., arrancador de motor, contactores)

● Aparato de mando del motor (p. ej., sistemas de gestión de motores, arrancador suave)

● Aparato de regulación del motor (p. ej., convertidor de frecuencia)

● Motor

● Reductor

● Cableado

● Máquina accionada

Accionamientos eléctricos ● Accionamientos de velocidad fija: sistemas no regulados (aprox. 75 % de todos los

accionamientos)

● Accionamientos de velocidad variable: sistemas regulados (aprox. 25 %)

Aparamenta con motores IE3

Aparamenta con motores IE3 22 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Accionamientos de velocidad fija En los accionamientos de velocidad fija se utiliza un motor a su velocidad asignada de forma constante. Las velocidades fijas se consiguen mediante aparamenta como contactores, arrancadores de motor o arrancadores suaves. Esta aparamenta se caracteriza por bajas pérdidas de conducción.

Puntos clave:

● No resulta razonable adaptar la velocidad en el proceso.

● El sistema se adapta de manera óptima a la demanda de carga.

● Es posible una demanda de carga (modificación del par) entre el 40 % y 120 %, ya que el motor asíncrono conserva la alta eficiencia de forma autónoma.

● No se necesitan medidas adicionales. Puede lograrse una eficiencia máxima de entre el 40 % y 120 % de la demanda de carga.

Accionamientos de velocidad variable La velocidad puede variar sin escalones modificando la tensión y la frecuencia. Esto se consigue con un convertidor de frecuencia.

Puntos clave:

● Se adapta la velocidad cuando el proceso lo requiere (sin aumento de la eficiencia).

● Se regula la velocidad para adaptarse a la demanda de carga (alta eficiencia como a plena carga).

● Se necesitan medidas adicionales, como convertidores de frecuencia para la regulación.

● Se producen más pérdidas en la cadena cinemática debido a las pérdidas de conducción del convertidor de frecuencia y a las pérdidas adicionales tanto del motor como de los filtros que puedan resultar necesarios.

● Si el servicio con carga parcial es frecuente, la regulación de la velocidad permite compensar las pérdidas adicionales mencionadas o incluso lograr un considerable ahorro de energía.

Aparamenta con motores IE3 3.1 Bajo consumo de energía

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 23

3.1 Bajo consumo de energía

Ejemplos de controles de bajo consumo ● Contactores

Los contactores de alta eficiencia energética 3RT2 disponen de lo que se denomina bobina electrónica que permite reducir las pérdidas de conducción hasta un 92 % y mantener a su vez una potencia de maniobra mínima. En consecuencia, a menudo es posible diseñar fuentes de alimentación de carga de 24 V DC más pequeñas.

● Derivación compacta A diferencia de las derivaciones convencionales, en la derivación compacta 3RA6 han disminuido las pérdidas de conducción hasta un 80 % gracias a la reducción de los puntos de contacto y al monitoreo electrónico de la corriente.

● Arrancadores suaves Los arrancadores suaves 3RW utilizan bypasses de corriente inteligentes integrados. Esto permite reducir las pérdidas de conducción en servicio hasta un 92 %.

● Relés de sobrecarga Los relés de sobrecarga 3RB con disparador electrónico en vez de bimetálico no solo se caracterizan por un rango de ajuste mayor, sino también por unas pérdidas de conducción reducidas hasta un 98 %.

Aparamenta con motores IE3 3.2 Gama de aparamenta Siemens para utilizar con motores IE3

Aparamenta con motores IE3 24 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

3.2 Gama de aparamenta Siemens para utilizar con motores IE3

Controles industriales SIRIUS: productos de alta eficiencia energética

Imagen Nombre del producto Referencia Tamaño Rango de

potencia Rango de corriente

Contactor de potencia para la maniobra de motores

3RT2 S00 - S2 3 - 37 kW 7 - 80 A

Contactor de potencia para la maniobra de motores

3RT1 S3 - S12 30 - 250 kW 65 - 500 A

Contactor al vacío para la maniobra de motores

3RT12 S10 - S12 110 - 250 kW 225 - 500 A

Contactor al vacío para la maniobra de motores

3TF6 14 335 kW 630 A

Contactores de acoplamiento

3RT20 S00-S0 3 - 15 kW 7 - 32 A

Combinación de contactores, combinación para inversión

3RA23 S00 - S2 3 - 37 kW 7 - 80 A

Aparamenta con motores IE3 3.2 Gama de aparamenta Siemens para utilizar con motores IE3

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 25

Imagen Nombre del producto Referencia Tamaño Rango de potencia

Rango de corriente

Combinación de contactores, combinación para inversión

3RA13 S3 30 - 45 kW 65 - 95 A

Combinación de contactores, combinación estrella-triángulo

3RA24 S00 - S2 5,5 - 55 kW 12 - 115 A

Combinación de contactores, combinación estrella-triángulo

3RA14 S3 55 - 75 kW 115 - 150 A

Arrancador suave para aplicaciones estándar

3RW30 - 1,5 - 55 kW 3 - 106 A

Arrancador suave para aplicaciones estándar

3RW40 - 5,5 - 250 kW 12,5 - 432 A

Arrancador suave para aplicaciones High Feature

3RW44 - 15 - 710 kW 29 - 1214 A

Aparatos estáticos para la maniobra de motores

3RF34 - 2,2 - 7,5 kW (contactores inversores de 1,5 - 3 kW)

5,2 - 16 A (contactores inversores de 3,8 - 7,4 A)

Interruptor automático para protección de motores

3RV20 S00 - S2 0,04 - 37 kW 0,11 - 80 A

Aparamenta con motores IE3 3.2 Gama de aparamenta Siemens para utilizar con motores IE3

Aparamenta con motores IE3 26 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Imagen Nombre del producto Referencia Tamaño Rango de potencia

Rango de corriente

Interruptor automático para combinaciones de arrancadores

3RV23 S00 - S2 0,04 - 37 kW 0,16 A - 80 A

Interruptor automático para protección de motores

3RV10 S3 18,5 - 45 kW 11 - 100 A

Interruptor automático para combinaciones de arrancadores

3RV13 S3 18,5 - 45 kW 11 - 100 A

Relé térmico de sobrecarga

3RU2 S00 - S2 - 0,11 - 80 A

Relé térmico de sobrecarga

3RU1 S3 - 18 - 100 A

Relé electrónico de sobrecarga

3RB3 S00 - S2 - 0,1 - 80 A

Relé electrónico de sobrecarga

3RB2 S3 - S12 - 12,5 - 630 A

Aparamenta con motores IE3 3.2 Gama de aparamenta Siemens para utilizar con motores IE3

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 27

Imagen Nombre del producto Referencia Tamaño Rango de potencia

Rango de corriente

Derivaciones a motor 3RA2 S00 - S2 0,06 - 30 kW 0,2 - 65 A

Derivación compacta 3RA6 - 0,09 - 15 kW 0,1 - 32 A

Arrancador de motor 3RM1 - 0,1 - 3 kW 0,1 - 7 A

Arrancador de motor ET 200S

3RK1301 - hasta 7,5 kW 0,3 - 16 A

Arrancador de motor ET 200pro

3RK1304 - hasta 5,5 kW 0,15 - 12 A

Arrancador de motor M200D

3RK1305 3RK1315 3RK1325

hasta 5,5 kW 0,15 - 12 A

Arrancadores de motor MCU

3RK4320 - 0,25 - 5,5 kW 0,7 - 12,5 A

Aparamenta con motores IE3 3.2 Gama de aparamenta Siemens para utilizar con motores IE3

Aparamenta con motores IE3 28 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Imagen Nombre del producto Referencia Tamaño Rango de potencia

Rango de corriente

Sistemas de gestión y mando de motores SIMOCODE pro

3UF7 S00 - S12 (tamaños de los transformadores de corriente)

hasta 800 kW (límite superior de potencia en contactor S14 con 820 A y 690 V/1000 V)

0,3 - 820A

Interruptor automático de caja moldeada SENTRON para protección de motores

3VL - 45 - 250 kW 80 - 430 A

Interruptor automático de caja moldeada SENTRON para protección de arrancadores

3VL - 37 - 315 kW 66 - 540 A

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 29

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4 4.1 Contactores para la maniobra de motores

4.1.1 Contactores de potencia 3RT2

Descripción Los contactores de potencia 3RT2 se han optimizado para la maniobra de motores IE3 y pueden utilizarse con motores IE3 para el arranque directo y con ambos sentidos de giro sin limitaciones adicionales.

Los contactores de la serie 3RT2, de máxima eficiencia energética, disponen de lo que se denomina bobina electrónica. que permite reducir la potencia de retención al mínimo necesario y mantener a su vez una potencia de atracción baja. En consecuencia, a menudo es posible diseñar fuentes de alimentación de carga de 24 V DC más pequeñas.

4.1.2 Contactores de potencia 3RT1

Descripción Los contactores de potencia 3RT1 de tamaño S3 se han optimizado para la maniobra de motores IE3 y pueden utilizarse con motores IE3 para el arranque directo y con ambos sentidos de giro sin limitaciones adicionales.

Los contactores de potencia 3RT1 de tamaños S6 a S12 pueden utilizarse con motores IE3 para el arranque directo y con ambos sentidos de giro sin limitaciones adicionales hasta un factor de corriente de arranque de 8,5. A partir de una relación de corriente de arranque superior a 8,5 se recomienda utilizar el accionamiento electrónico para el arranque directo y con ambos sentidos de giro en las distintas clases de potencia. AC-3/400V/60 °C Relación de corriente de

arranque del motor < 8,5 Relación de corriente de arranque del motor > 8,5

55 kW 3RT1054 75 kW 3RT1055 90 kW 3RT1056 3RT1056-.N 110 kW 3RT1064 132 kW 3RT1065 160 kW 3RT1066 3RT1066-.N 200 kW 3RT1075-.N 250 kW 3RT1076 3RT1076-.N

Para otras tensiones son válidos criterios de selección análogos.

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.1 Contactores para la maniobra de motores

Aparamenta con motores IE3 30 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

4.1.3 Contactores al vacío 3RT12/3TF68

Descripción Los contactores al vacío 3RT12/3TF68 pueden utilizarse con motores IE3 para el arranque directo y con ambos sentidos de giro sin limitaciones adicionales hasta una relación de corriente de arranque de 8,5.

A partir de una relación de corriente de arranque superior a 8,5 se recomienda utilizar bobina electrónica para el arranque directo y con ambos sentidos de giro en determinadas clases de potencia de la serie 3RT12.

En los contactores de vacío 3TF6, a partir de una relación de corriente de arranque superior a 8,5 se recomienda utilizar la clase de potencia inmediatamente superior. AC-3/400V/60 °C Relación de corriente de

arranque del motor < 8,5 Relación de corriente de arranque del motor > 8,5

110 kW 3RT1264 132 kW 3RT1265 160 kW 3RT1266 3RT1266-N 200 kW 3RT1275 250 kW 3RT1276 3RT1276-N 335 kW 3TF68 3TF69

Para otras tensiones son válidos criterios de selección análogos.

4.1.4 Contactores especiales

Descripción Bajo consulta puede conseguirse el diseño para motores IE3 para todas las variantes especiales de contactores de motor (incluidas las versiones personalizadas), contactores de acoplamiento 3RT2, contactores de cuatro polos 3RT25, contactores para ferrocarriles con módulo de mando electrónico y contactores de tamaño S00 con circuito con diodos/combinación de diodos o con rectificación de onda completa integrada.

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.2 Combinaciones de contactores para la maniobra de motores

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 31

4.2 Combinaciones de contactores para la maniobra de motores

4.2.1 Combinaciones para inversión 3RA23, 3RA13

Descripción Los contactores de potencia 3RT2 y 3RT1 de tamaño S3 se han optimizado para la maniobra de motores IE3 y pueden utilizarse con motores IE3 sin limitaciones adicionales. Lo mismo es aplicable a las combinaciones para inversión premontadas 3RA23 (tamaños S00, S0 y S2) y 3RA13 (tamaño S3).

4.2.2 Combinaciones estrella-triángulo 3RA24, 3RA14 (premontadas y montadas por el cliente)

Descripción Los contactores de potencia 3RT2 se han optimizado para la maniobra de motores IE3 y pueden utilizarse con motores IE3 sin limitaciones adicionales. Lo mismo es aplicable a las combinaciones estrella-triángulo premontadas 3RA24.

Para las combinaciones estrella-triángulo premontadas 3RA14 se recomienda la utilización con motores IE3 solo hasta una relación de corriente de arranque de 8,5. Para relaciones de corriente de arranque superiores se recomienda utilizar en la medida de lo posible combinaciones estrella-triángulo 3RA24 o tener en cuenta la información para dimensionamiento y configuración de las combinaciones montadas por el cliente.

A partir de una relación de corriente de arranque superior a 8,5 se recomienda utilizar el tamaño inmediatamente superior para combinaciones estrella-triángulo en las distintas clases de potencia.

AC-3/400V/60 °C Relación de corriente de

arranque del motor < 8,5 Relación de corriente de arranque del motor > 8,5

Contactor triángulo/red Contactor estrella Contactor triángulo/red Contactor estrella 75 kW 3RT1045 3RT1036 3RT1045 3RT1044 90 kW 3RT1054 3RT1044 3RT1054 3RT1045 110 kW 3RT1054 3RT1044 3RT1054 3RT1045 132 kW 3RT1055 3RT1045 3RT1055 3RT1054 160 kW 3RT1056 3RT1046 3RT1064 3RT1054 200 kW 3RT1064 3RT1054 3RT1065 3RT1055 250 kW 3RT1065 3RT1055 3RT1066 3RT1064 315 kW 3RT1075 3RT1064 3RT1075 3RT1065 355 kW 3RT1075 3RT1064 3RT1075 3RT1065 400 kW 3RT1075 3RT1065 3RT1075 3RT1065 500 kW 3RT1076 3RT1066 3RT1076 3RT1066

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.3 Arrancadores suaves

Aparamenta con motores IE3 32 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Protección contra cortocircuitos con fusibles en caso de arranque directo, con ambos sentidos de giro y estrella-triángulo

El diseño con fusibles funciona sin problemas en combinación con motores IE3 si el dimensionamiento es correcto. Deben tenerse en cuenta las indicaciones de dimensionamiento del fabricante de los fusibles.

4.3 Arrancadores suaves

4.3.1 Características comunes de los arrancadores suaves

Descripción Los arrancadores suaves se utilizan para arrancar motores de inducción con par y corriente reducidos.

En los arrancadores suaves SIRIUS se reduce considerablemente la corriente transitoria de conexión. Durante el arranque suave del motor se reduce la corriente de arranque y se descarga la red.

Los arrancadores suaves 3RW utilizan bypasses de corriente inteligentes integrados, que permiten reducir las pérdidas de conducción en servicio.

Funciones clave ● Arranque suave

● Parada suave (solo 3RW40/44)

● Prevención de picos de corriente, golpes de par y golpes de ariete en bombas y tuberías

● Serie estándar 3RW30/40 (hasta 55 kW/106 A) y serie High Feature 3RW44 (hasta 1200 kW) con interfaz PROFIBUS o PROFINET opcional

Limitaciones Los arrancadores suaves están dimensionados según IEC 60947-4-2. Según la norma de aparatos, la corriente máxima del motor que debe tenerse en cuenta es 8 veces la intensidad asignada del motor (corriente de bloqueo del motor).

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.3 Arrancadores suaves

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 33

4.3.2 Arrancadores suaves SIRIUS 3RW30 y 3RW40 para aplicaciones estándar

Descripción Los arrancadores suaves SIRIUS 3RW30 y 3RW40 son una alternativa a los arrancadores directos y los arrancadores estrella-triángulo. Su campo principal de aplicación son las potencias bajas y medias.

● Como sustitutos de combinaciones estrella-triángulo

– Menos trabajo de cableado

– Menor espacio necesario

– Menos fuentes potenciales de fallas

– Sin mantenimiento

● Para una fase de arranque sin sacudidas

● La parada suave opcional ofrece ventajas frente a la solución mecánica.

Limitación Los arrancadores suaves están dimensionados según IEC 60947-4-2. Según la norma de aparatos, la corriente máxima del motor que debe tenerse en cuenta es 8 veces la intensidad nominal del motor (corriente de bloqueo del motor). Para diseñar correctamente los arrancadores suaves para motores con relaciones de corriente de arranque elevadas (I/Ie >= 8), recomendamos nuestra Simulation Tool for Soft Starters (STS) (disponible a finales de 2014):

● Download (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/101494917)

● Archivo Léame (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/101494773)

Protección contra cortocircuitos El diseño con interruptor automático o con fusibles funciona sin problemas en combinación con motores IE3 si el dimensionamiento es correcto. Deben tenerse en cuenta las indicaciones de dimensionamiento del fabricante.

Información técnica básica Para más información técnica básica, consulte el capítulo "Información técnica básica sobre los arrancadores suaves (Página 55)".

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.3 Arrancadores suaves

Aparamenta con motores IE3 34 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

4.3.3 Arrancadores suaves SIRIUS 3RW44 para aplicaciones High Feature

Descripción Los arrancadores suaves electrónicos 3RW44 ofrecen, además de arranque y parada suaves, numerosas funciones para aplicaciones exigentes.

● El rango de potencias alcanza los 1200 kW.

● Niveles de tensión de 200 a 690 V.

● Todos los aparatos cuentan con una limitación de corriente ajustable para prevenir cargas por picos de corriente.

Características destacadas ● Dispositivos de protección del motor

● Dispositivos de monitoreo y protección para la red de suministro y los arrancadores suaves

● Entradas y salidas programables (entradas diferentes en caso necesario)

● Diagnóstico y estadísticas del motor

● Módulos de comunicación opcionales PROFIBUS y PROFINET

● Conexión dentro del triángulo (raíz de 3)

● Regulación de par para arranques especialmente difíciles

● Función de parada de bombas para prevenir golpes de ariete

Limitación Los arrancadores suaves están dimensionados según IEC 60947-4-2. Según la norma de aparatos, la corriente máxima del motor que debe tenerse en cuenta es 8 veces la intensidad nominal del motor (corriente de bloqueo del motor).

Para diseñar correctamente los arrancadores suaves para motores con relaciones de corriente de arranque elevadas (I/Ie >= 8), recomendamos nuestra "Simulation Tool for Soft Starters (STS)" (disponible a finales de 2014):

● Download (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/101494917)

● Archivo Léame (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/101494773)

Protección contra cortocircuitos con fusibles El diseño con interruptor automático o con fusibles funciona sin problemas en combinación con motores IE3 si el dimensionamiento es correcto. Deben tenerse en cuenta las indicaciones de dimensionamiento del fabricante.

Información técnica básica Para más información técnica básica, consulte el capítulo "Información técnica básica sobre los arrancadores suaves (Página 55)".

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.4 Aparatos estáticos para la maniobra de motores

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 35

4.4 Aparatos estáticos para la maniobra de motores

4.4.1 Aparatos estáticos 3RF34

Descripción Los aparatos estáticos se utilizan para frecuencias de maniobra muy elevadas.

Las variantes de contactores estáticos normales e inversores presentes en este manual están especialmente previstas para el servicio en motores trifásicos hasta de 7,5 kW.

Características destacadas ● Caja aislada con disipador integrado

● Grado de protección IP20

● Pie de montaje integrado para abrochar en un perfil DIN o montar en una placa de soporte

● Variedad de sistemas de conexión

● Conexión de mando enchufable

● Indicación de la tensión de mando mediante LED

Limitación Los aparatos estáticos están diseñados según la norma de producto IEC 60947-4-2 para motores con una relación de corriente de arranque máxima de 8 veces la asignada de empleo (I/Ie ≲ 8).

Al dimensionar motores con condiciones de arranque difíciles (típica relación I/Ie > 8) es necesario reducir conforme a la tabla siguiente la intensidad asignada de empleo máxima permitida:

Relación de corriente de arranque

Intensidad asignada de empleo máxima permitida [A]

Contactores estáticos Contactor inversor estático

3RF3405- .BB..

3RF3410- .BB..

3RF3412- .BB..

3RF3416- .BB..

3RF34 03- .BD.4

3RF34 05- .BD.4

3RF34 10- .BD.4

<= 8 veces 5,2 9,2 12,5 16,0 3,8 5,4 7,4 8,5 veces 4,9 8,7 11,8 15,1 3,6 5,1 7,0 9 veces 4,6 8,2 11,1 14,2 3,4 4,8 6,6 9,5 veces 4,4 7,7 10,5 13,5 3,2 4,5 6,2 10 veces 4,2 7,4 10,0 12,8 3,0 4,3 5,9

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.5 Aparatos de protección

Aparamenta con motores IE3 36 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

4.5 Aparatos de protección

4.5.1 Interruptores automáticos 3RV2, 3RV1

Descripción Los interruptores automáticos para la protección de motores se han concebido para maniobrar y proteger los motores y se encargan de la protección de cables en caso de sobrecarga y cortocircuito.

Para ello, los aparatos están equipados con sensores que detectan la sobrecarga y el cortocircuito, y disponen de un punto de interrupción para maniobrar las corrientes del motor y de cortocircuito.

Información técnica básica Los interruptores automáticos son adecuados para el uso con motores IE3. Para más información técnica básica, consulte el capítulo "Información técnica básica sobre los interruptores automáticos (Página 53)".

Limitaciones de los interruptores automáticos 3RV2 Se necesita una limitación de la corriente de arranque máxima para sendos rangos de ajuste de los tamaños S0 y S2. El motivo es el poder de cierre y corte de las correspondientes variantes: Interruptor automático 3RV2 3RV2.21-4E... 3RV2.3.-4R... Rango de ajuste del disparador por sobrecarga

27 ... 32 A 70 ... 80 A

Relación de corriente de arranque reducida

8 veces

9 veces

Corriente de arranque máx. permitida

32 A x 8 = 256 A 80 A x 9 = 720 A

Relación de corriente de arranque:

Intensidad asignada de empleo máxima permitida [A]

3RV2.21-4E... 3RV2.3.-4R...

≤ 8 veces 32,0 80,0 8,5 veces 30,2 80,0 9 veces 28,4 80,0 9,5 veces 27,0 75,8 10 veces - 72,0

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.5 Aparatos de protección

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 37

Nota

Para el tamaño S0, las variantes de rango de ajuste "-4P" (30 a 36 A) y "-4F" (34 a 40 A) no son adecuadas para el uso con motores IE3.

En estos rangos de corriente se recomienda utilizar el tamaño S2.

Rangos de ajuste ampliados en el interruptor automático S00 y S0 En las siguientes versiones del interruptor automático S00 y S0 se han ampliado los rangos de ajuste del disparador por sobrecarga y, en consecuencia, se han adaptado a intensidades asignadas más bajas, como corresponde a los motores IE3: Tamaño Referencia Rango de ajuste del

disparador por sobrecarga antiguo

Rango de ajuste del disparador por sobrecarga

nuevo S00 3RV2.11-4A... 11 ... 16 A 10 ... 16 A S0 3RV2.21-4A... 11 ... 16 A 10 ... 16 A

3RV2.21-4B... 14 ... 20 A 13 ... 20 A 3RV2.21-4C... 17 ... 22 A 16 ... 22 A 3RV2.21-4D... 20 ... 25 A 18 ... 25 A

Limitaciones en los interruptores automáticos 3RV1 del tamaño S3 En las siguientes versiones de los interruptores automáticos 3RV1 del tamaño S3, se recomienda utilizar un contactor para la maniobra normal del motor si se utilizan con motores IE3. El motivo es el poder de cierre y corte de las correspondientes variantes: Tamaño Referencia Rango de ajuste del disparador

por sobrecarga S3 3RV1.4.-4K... 57 ... 75 A S3 3RV1.4.-4L... 70 ... 90 A S3 3RV1.4.-4M... 80 ... 100 A

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.5 Aparatos de protección

Aparamenta con motores IE3 38 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Ejemplo de selección En este ejemplo se comparan dos interruptores automáticos.

● Interruptor automático A: escala de ajuste 10 ... 16 A

● Interruptor automático B: escala de ajuste 14 ... 20 A

● Intensidad asignada del motor: 15 A

Se recomienda el interruptor automático B (14 ... 20 A), puesto que tiene pérdidas menores y un margen mayor hasta los límites de respuesta.

Las pérdidas del interruptor automático B son aprox. un 35 % menores que las del interruptor automático A.

Los límites de respuesta del disparador por cortocircuito siempre se refieren al valor de ajuste máximo:

● En el interruptor automático A, el valor de respuesta del disparador por cortocircuito es de 208 A (13 x 16 A). Con el valor de ajuste de 15 A, el margen hasta el límite de respuesta del disparador por cortocircuito es 13,86 veces la corriente de ajuste (208 A: 15 A = 13,86).

● En el interruptor automático B, el valor de respuesta del disparador por cortocircuito es de 260 A (13 x 20 A). Con el valor de ajuste de 15 A, el margen hasta el límite de respuesta del disparador por cortocircuito es 17,33 veces la corriente de ajuste (260 A: 15 A = 17,33).

Por lo tanto, en el presente ejemplo, el margen hasta el límite de respuesta asciende de 13,86 veces la corriente de ajuste en el interruptor automático A a 17,33 veces la corriente de ajuste en el interruptor automático B.

4.5.2 Interruptores automáticos para protección de arrancador

Descripción El interruptor automático para protección de arrancador en la derivación a motor con relé de sobrecarga y aparato de maniobra se encarga de la protección contra cortocircuitos. Los interruptores automáticos para la protección de arrancador están diseñados como los demás interruptores automáticos.

Información técnica básica Los interruptores automáticos para la protección de arrancador son adecuados para el uso en motores IE3. Para más información técnica básica, consulte el capítulo "Información técnica básica sobre los interruptores automáticos (Página 53)".

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.5 Aparatos de protección

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 39

Derivaciones con interruptores automáticos para la protección de arrancador y relés térmicos de sobrecarga

La detección de cortocircuito integrada en el interruptor automático para protección de arrancador puede provocar disparos prematuros, como se describe en el capítulo sobre los interruptores automáticos, en caso de corrientes de arranque del motor y corriente de conexión elevadas. Por esta razón, al seleccionar la combinación de relés de sobrecarga térmicos e interruptores automáticos para la protección de arrancador, se recomienda proceder de forma análoga a la selección de interruptores automáticos para la protección de motores; es decir, la selección debe realizarse de forma que los aparatos no se utilicen en el rango superior de la escala de ajuste. De este modo se reducen también las pérdidas en los relés de sobrecarga térmicos.

Tamaños S00 y S0

En caso de derivaciones de los tamaños S00 y S0, se recomienda seleccionar el interruptor automático para protección de arrancador y el relé de sobrecarga térmico con la misma intensidad nominal: p. ej., interruptor automático para protección de arrancador 3RV2311-1FC10 (con intensidad asignada de 5 A) y relé térmico de sobrecarga 3RU2116-1FB10 (rango de ajuste 3,5 ... 5 A → intensidad asignada de 5 A).

Tamaño S2

Para diseñar derivaciones del tamaño S2, se recomiendan las combinaciones de aparatos de la siguiente tabla:

Interruptor automático para protección de arrancador

Relé térmico de sobrecarga

Intensidad asignada [A] Referencia Rango de ajuste [A] Referencia 17 3RV233x-4TC10 11 … 16 3RU2136-4AB0 20 3RV233x-4BC10 14 … 20 3RU2136-4BB0 25 3RV233x-4DC10 18 … 25 3RU2136-4DB0 32 3RV233x-4EC10 22 … 32 3RU2136-4EB0 40 3RV233x-4UC10 28 … 40 3RU2136-4FB0 45 3RV233x-4VC10 36 … 45 3RU2136-4GB0 52 3RV233x-4WC10 40 … 50 3RU2136-4HB0 59 3RV233x-4XC10 47 … 57 3RU2136-4QB0 65 3RV233x-4JC10 54 … 65 3RU2136-4JB0 73 3RV233x-4KC10 62 … 73 3RU2136-4KB0 80 3RV233x-4RC10 70 … 80 3RU2136-4RB0 x = 1: 65 kA

x = 2: 100 kA

Derivaciones con interruptores automáticos para protección de arrancador y relés electrónicos de sobrecarga

Diríjase al servicio de asistencia técnica para obtener información sobre la selección correcta de aparatos para diseñar derivaciones con interruptores automáticos para protección de arrancador y relés electrónicos de sobrecarga.

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.6 Derivaciones a motor y arrancadores de motor para instalar armario eléctrico

Aparamenta con motores IE3 40 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

4.5.3 Relés de sobrecarga 3RU2, 3RU1, 3RB3, 3RB2

Descripción Los relés de sobrecarga 3RB con disparador electrónico se caracterizan por unas pérdidas de conducción reducidas hasta un 98 %.

Los relés de sobrecarga pueden utilizarse con motores IE3 sin necesidad de adaptaciones. Si los relés de sobrecarga se utilizan en derivaciones a motor con otros aparatos, pueden surgir problemas en combinación con motores IE3. Con los siguientes aparatos, tenga en cuenta las indicaciones del capítulo correspondiente:

● Contactores

● Arrancadores suaves

● Interruptores automáticos para protección de arrancador

Protección contra cortocircuitos con fusibles Los fusibles de la derivación a motor con relé de sobrecarga y aparato de maniobra se encargan de la protección contra cortocircuitos.

Tenga en cuenta las mayores corrientes transitorias de conexión y el dimensionamiento correcto de los fusibles.

4.6 Derivaciones a motor y arrancadores de motor para instalar armario eléctrico

4.6.1 Derivaciones a motor SIRIUS 3RA21, 3RA22

Descripción Las derivaciones a motor sin fusibles premontadas 3RA2 constan del interruptor automático 3RV2 y el contactor electromecánico 3RT2. Pueden adquirirse como arrancador directo e inversor.

Los aparatos están conectados eléctrica y mecánicamente mediante kits de montaje prefabricados (módulos de unión, elementos de cableado y adaptadores para perfil normalizado o para embarrado).

En la derivación a motor 3RA2, el interruptor automático 3RV2 asume la protección contra sobrecarga y cortocircuito; el contactor 3RT2, la maniobra normal. Los dispositivos de protección situados aguas arriba, como fusibles o limitadores, son superfluos en este caso, ya que el interruptor automático es resistente al cortocircuito hasta 150 kA con 400 V.

Las derivaciones a motor 3RA2 pueden adquirirse en los tamaños S00/S0 hasta 15 kW/32 A. Para el tamaño S2, diríjase al servicio de asistencia técnica.

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.6 Derivaciones a motor y arrancadores de motor para instalar armario eléctrico

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 41

Uso de derivaciones 3RA2 con motores IE3

Por lo general, las indicaciones/recomendaciones del capítulo sobre interruptores automáticos también son válidas para las derivaciones a motor 3RA2.

Por lo tanto, como en el caso del interruptor automático, se recomienda elegir la derivación a motor de forma que no haya que realizar el ajuste de la corriente del motor en el rango superior de la escala. De este modo se reducen las pérdidas en el aparato (ahorro de costos y menor calentamiento en el tablero) y se aumenta el margen hasta los límites de respuesta del disparador por cortocircuito.

Limitaciones de las derivaciones a motor 3RA2 ● Con un rango de ajuste del tamaño S0, es necesario reducir la corriente de arranque

máxima. El motivo es el poder de cierre y corte de la correspondiente variante (ver capítulo sobre los interruptores automáticos):

Derivación a motor 3RA2.20-4E.. Rango de ajuste del disparador por sobrecarga 27 ... 32 A Relación de corriente de arranque reducida 8 veces Corriente de arranque máx. permitida 32 x 8 = 256 A

Relación de corriente de arranque

Intensidad asignada de empleo máxima permitida [A]

3RA2.20-4E.. <= 8 veces 32,0 8,5 veces 30,2 9 veces 28,4 9,5 veces 27,0 10 veces -

● En las siguientes versiones de las derivaciones a motor S00 y S0 se han ampliado los rangos de ajuste del disparador por sobrecarga y, en consecuencia, se han adaptado a intensidades nominales más bajas, como corresponde a los motores IE3:

Tamaño Referencia Rango de ajuste del disparador por sobrecarga antiguo

Rango de ajuste del disparador por sobrecarga nuevo

S00 3RA2.10-4A… 11 … 16 A 10 … 16 A S0 3RA2.21-4A… 11 … 16 A 10 … 16 A

3RA2.21-4B… 14 … 20 A 13 … 20 A 3RA2.21-4C… 17 … 22 A 16 … 22 A 3RA2.21-4D… 20 … 25 A 18 … 25 A

● Derivaciones a motor 3RA2, tamaño S2 Para más información y posibles limitaciones, diríjase al servicio de asistencia técnica.

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.6 Derivaciones a motor y arrancadores de motor para instalar armario eléctrico

Aparamenta con motores IE3 42 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

4.6.2 Derivaciones compactas SIRIUS 3RA6

Descripción La derivación compacta SIRIUS 3RA6 es una derivación a motor que combina numerosas funciones en un solo aparato.

La derivación compacta puede suministrarse como arrancador directo o arrancador inversor.

Opcionalmente, en la derivación compacta 3RA61/3RA62 con tensión de alimentación de mando de 24 V DC puede montarse un módulo AS-i adosable. El módulo AS-i adosable permite la comunicación de la derivación compacta vía AS-Interface.

La derivación compacta con IO-Link 3RA64/3RA65 puede comunicarse a través de IO-Link.

Limitación Las derivaciones compactas con un rango de ajuste de corriente de 3 a 12 A son aptas para relaciones de corriente de arranque de hasta 8,5 veces la intensidad asignada del motor; las derivaciones compactas con un rango de ajuste de corriente de 8 a 32 A, para relaciones de corriente de arranque de hasta 9 veces la intensidad asignada del motor.

Si se utilizan motores con una corriente de arranque mayor, la corriente máxima ajustable para el motor deberá tomarse de la siguiente tabla: Relación de corriente de arranque

Corriente máx. ajustable del motor [A]

Rango de ajuste de corriente 3 a 12 A

Rango de ajuste de corriente 8 a 32 A

≤ 8 veces 12,0 32,0 8,5 veces 12,0 32,0 9 veces 11,3 32,0 9,5 veces 10,7 30,3 10 veces 10,2 28,8

Nota Derivaciones compactas con menores rangos de ajuste de corriente

Para derivaciones compactas con menores rangos de ajuste de corriente no es necesario respetar restricciones.

Las derivaciones compactas con rango de ajuste de corriente de 8 a 32 A puede aplicarse como alternativa a las derivaciones compactas con rango de ajuste de corriente de 3 a 12 A.

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.6 Derivaciones a motor y arrancadores de motor para instalar armario eléctrico

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 43

4.6.3 Arrancadores de motor SIRIUS 3RM1

Descripción Los arrancadores de motor SIRIUS 3RM1 son aparatos compactos con un ancho de montaje de 22,5 mm que combinan numerosas funciones en una caja. Constan de combinaciones de contactos de relé y semiconductores de potencia (tecnología híbrida) y un relé de sobrecarga electrónico para la maniobra normal de motores trifásicos de hasta 3 kW (a 400 V) y de consumidores óhmicos de hasta 10 A a tensiones alternas de hasta 500 V.

Los 3RM1 contienen las funciones de arranque directo/con ambos sentidos de giro, protección contra sobrecarga y desconexión de seguridad en un solo aparato sin que varíe su tamaño.

Limitaciones Al utilizar arrancadores de motor 3RM1 con motores de alto rendimiento (IE3 o IE4), deben tenerse en cuenta, dado el caso, altas corrientes de arranque. Los arrancadores de motor 3RM1 están diseñados según la norma de producto IEC 60947-4-2 para motores con una corriente de arranque máxima de 8 veces la asignada de empleo.

Si se utilizan motores con una corriente de arranque mayor, la corriente máxima ajustable para el motor deberá tomarse de la siguiente tabla: Relación de corriente de arranque

Corriente máx. ajustable del motor [A]

3RM1.01-..... 3RM1.02-..... 3RM1.07-..... <= 8 veces 0,50 2,00 7,00 8,5 veces 0,47 1,90 6,60 9 veces 0,45 1,80 6,20 9,5 veces 0,42 1,70 5,90 10 veces 0,40 1,60 5,60

La protección del aparato puede responder antes en caso de motores con corrientes de arranque superiores.

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.6 Derivaciones a motor y arrancadores de motor para instalar armario eléctrico

Aparamenta con motores IE3 44 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

4.6.4 Arrancadores de motor y arrancadores de motor Safety ET 200S

Descripción Con los arrancadores de motor ET 200S se puede maniobrar y proteger cualquier consumidor de corriente trifásica. Gracias a su interfaz de comunicación, se adaptan perfectamente al empleo en armarios eléctricos o cajas de distribución descentralizados.

Los arrancadores de motor ET 200S se ofrecen como arrancadores directos, inversores o suaves:

● Arrancadores de motor Standard hasta 5,5 kW (arrancadores directos e inversores)

● Arrancadores de motor High Feature hasta 7,5 kW (arrancadores directos, inversores y suaves directos)

● Arrancadores de motor Failsafe hasta 7,5 kW (arrancadores directos e inversores)

Limitación Al utilizar arrancadores con motores de alto rendimiento deben tenerse en cuenta, dado el caso, altas corrientes de arranque. Los arrancadores de motor están diseñados según la norma de producto IEC 60947-4-1 (arrancadores suaves: IEC 60947-4-2).

Si se utilizan motores con una corriente de arranque mayor, la corriente máxima ajustable para el motor deberá tomarse de las siguientes tablas:

Arrancadores de motor Standard ET 200S Variante del arrancador de motor

Corriente máx. ajustable del motor [A] con relación de corriente de arranque

<= 8 veces 9 veces 10 veces 3RK1301-0BB00* 0,20 0,18 0,16 3RK1301-0CB00* 0,25 0,22 0,20 3RK1301-0DB00* 0,32 0,29 0,26 3RK1301-0EB00* 0,40 0,35 0,30 3RK1301-0FB00* 0,50 0,41 0,32 3RK1301-0GB00* 0,63 0,49 0,40 3RK1301-0HB00* 0,80 0,65 0,50 3RK1301-0JB00* 1,00 0,85 0,70 3RK1301-0KB00* 1,25 1,00 0,80 3RK1301-1AB00* 1,60 1,30 1,00 3RK1301-1BB00* 2,00 1,65 1,30 3RK1301-1CB00* 2,50 2,10 1,70 3RK1301-1DB00* 3,20 2,65 2,10 3RK1301-1EB00* 4,00 3,25 2,50 3RK1301-1FB00* 5,00 4,10 3,20

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.7 Arrancadores de motor para aplicación en campo, alto grado de protección

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 45

Arrancadores de motor High Feature ET 200S Relación de corriente de arranque

Corriente máx. ajustable del motor [A]

3RK1301-0AB* 3RK1301-0BB* 3RK1301-0CB* <= 8 veces 3,0 8,0 16,0 9 veces 2,9 6,8 13,0 10 veces 2,6 6,0 12,0

4.7 Arrancadores de motor para aplicación en campo, alto grado de protección

4.7.1 Arrancador de motor ET 200pro

Descripción Con los arrancadores de motor ET 200pro se puede maniobrar y proteger cualquier consumidor de corriente trifásica. Los arrancadores de motor ET 200pro se ofrecen tanto con contactos mecánicos como con contactos electrónicos.

Los arrancadores electromecánicos ET 200pro se ofrecen como arrancadores directos (DSe) e inversores (RSe) en las versiones Standard y High Feature. Hay variantes de aparato con o sin mando para freno alimentado externamente con 400 V AC.

Los arrancadores de motor electrónicos están dimensionados según IEC 60947-4-2. Según la norma de aparatos, la corriente máxima del motor que debe tenerse en cuenta es 8 veces la intensidad asignada del motor (corriente de bloqueo del motor).

Limitación Al utilizar arrancadores con motores de alto rendimiento deben tenerse en cuenta, dado el caso, altas corrientes de arranque. Los arrancadores de motor están diseñados según la norma de producto IEC 60947-4-2 para motores con una corriente de arranque máxima de 8 veces la asignada de empleo.

Si se utilizan motores con una corriente de arranque mayor, la corriente máxima ajustable para el motor deberá tomarse de la siguiente tabla: Relación de corriente de arranque

Corriente máx. ajustable del motor [A]

3RK1304-5LS40* 3RK1304-5KS70-3*

3RK1304-5LS70-2*

3RK1304-5LS70-3*

<= 8 veces 12,0 2,0 12,0 12,0 9 veces 10,0 1,5 8,0 6,0 10 veces 9,0 1,0 7,0 5,0

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.7 Arrancadores de motor para aplicación en campo, alto grado de protección

Aparamenta con motores IE3 46 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

4.7.2 Arrancadores de motor SIRIUS M200D

Descripción Los arrancadores de motor descentralizados M200D son equipos independientes con grado de protección alto (IP65) para el uso descentralizado cerca de motores.

Los arrancadores de motor están dimensionados según IEC 60947-4-2. Según la norma de aparatos, la corriente del motor que debe tenerse en cuenta es 8 veces la intensidad asignada del motor (corriente de bloqueo del motor).

Según la variante de pedido, se suministran como

● Arrancadores directos electromecánicos (DSte) o electrónicos (sDSte)

● Arrancadores inversores electromecánicos (RSte) o electrónicos (sRSte)

● Arrancadores suaves directos electrónicos (sDSSte)

● Arrancadores suaves inversores electrónicos (sRSSte)

Limitación Al utilizar arrancadores con motores de alto rendimiento deben tenerse en cuenta, dado el caso, altas corrientes de arranque. Los arrancadores de motor están diseñados según la norma de producto IEC 60947-4-2 para motores con una corriente de arranque máxima de 8 veces la asignada de empleo.

Si se utilizan motores con una corriente de arranque mayor, la corriente máxima ajustable para el motor deberá tomarse de la siguiente tabla: Relación de corriente de arranque

Corriente máx. ajustable del motor [A]

3RK1395-6KS* 3RK1395-6LS41* 3RK1395-6LS71* <= 8 veces 2,0 12,0 12,0 9 veces 1,7 10,0 8,0 10 veces 1,5 9,0 7,0

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.7 Arrancadores de motor para aplicación en campo, alto grado de protección

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 47

4.7.3 Arrancadores de motor MCU

Descripción Los MCU son arrancadores de motor completamente cableados de forma interna con grado de protección alto, diseñados para maniobrar y proteger cualquier consumidor de corriente trifásica. Por lo general se utilizan con motores trifásicos normalizados en modo directo o con inversión de sentido hasta 5,5 kW con 400/500 V AC (maniobra electromecánica) o 400/460 V AC (maniobra electrónica).

Para proteger el motor, el arrancador de motor SIRIUS MCU posee un interruptor automático con función de sobrecarga (3RV2021).

Limitación Al utilizar arrancadores con motores de alto rendimiento deben tenerse en cuenta, dado el caso, altas corrientes de arranque. Los arrancadores de motor están diseñados según la norma de producto IEC 60947-4-2 para motores con una corriente de arranque máxima de 8 veces la asignada de empleo.

Si se utilizan motores con una corriente de arranque mayor, diríjase al servicio de asistencia técnica para dimensionar los arrancadores de motor.

Indicaciones para el dimensionamiento de la aparamenta SIRIUS 4.8 Aparatos de monitoreo y mando

Aparamenta con motores IE3 48 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

4.8 Aparatos de monitoreo y mando

4.8.1 Sistemas de gestión y mando de motores SIMOCODE pro

Descripción SIMOCODE pro es un sistema de gestión de motores modular y flexible para motores de velocidad constante de la gama de baja tensión. Este sistema optimiza la conexión entre el control de procesos y la derivación a motor, eleva la disponibilidad de la instalación y permite reducir considerablemente los costos durante el montaje, la puesta en marcha, el servicio y el mantenimiento de una instalación.

Los aparatos SIMOCODE pro pueden utilizarse con motores IE3 sin limitaciones. No obstante, si se utiliza SIMOCODE pro en la derivación a motor, pueden producirse limitaciones en los demás componentes (interruptor automático, contactor). Tenga en cuenta las indicaciones del capítulo correspondiente a los aparatos.

Series de equipos SIMOCODE pro se desglosa en varias series de equipos con funcionalidad escalonada:

● SIMOCODE pro C: el sistema compacto para arrancadores directos e inversores o para controlar un interruptor automático.

● SIMOCODE pro S: el sistema inteligente para arrancadores directos, inversores y en estrella-triángulo o para controlar un interruptor automático o arrancador suave. La posibilidad de ampliarlo con un módulo multifunción proporciona una extensa capacidad funcional de entradas y salidas, una detección de defectos a tierra precisa mediante el transformador de corriente diferencial 3UL23 y una función de medida de temperatura.

● SIMOCODE pro V: el sistema variable con todas las funciones de control y la posibilidad de ampliar las entradas y salidas y las funciones del sistema como se desee mediante módulos de ampliación.

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 49

Indicaciones para el dimensionamiento de los aparatos de protección SENTRON 5 5.1 Interruptores automáticos de caja moldeada

5.1.1 Interruptores automáticos de caja moldeada 3VL para protección de motores

Descripción Los interruptores automáticos de caja moldeada 3VL para protección de motores también pueden utilizarse con motores IE3. Debido a las mayores corrientes de conexión y de arranque durante la fase de arranque del motor, el interruptor automático de caja moldeada 3VL debe sobredimensionarse en algunos casos. Esto afecta sobre todo a la sensibilidad del disparador instantáneo por cortocircuito. Puesto que el interruptor automático de caja moldeada 3VL dispone de un disparador electrónico con un rango de ajuste de 0,4 ... 1 x In, queda asegurada la protección contra sobrecarga del motor.

Tabla de selección para 400 V AC

Potencia normalizada del motor

Corriente del motor (valor orientativo)

Interruptor automático de caja moldeada 3VL para

motores IE2

Interruptor automático de caja moldeada 3VL para

motores IE3 45 kW 80 A 3VL2710 3VL2710 55 kW 97 A 3VL2710 3VL2716 75 kW 132 A 3VL2716 3VL3720 90 kW 160 A 3VL2716 3VL3720

110 kW 195 A 3VL3720 3VL3725 132 kW 230 A 3VL3720 3VL4731 160 kW 280 A 3VL4731 3VL5750 200 kW 350 A 3VL5750 3VL5750 250 kW 430 A 3VL5750 3VL5750*

* 3VL5750 solo puede utilizarse hasta una corriente del motor de In = 430 A.

Indicaciones para el dimensionamiento de los aparatos de protección SENTRON 5.1 Interruptores automáticos de caja moldeada

Aparamenta con motores IE3 50 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Tabla de selección para 500 V AC

Potencia normalizada del motor

Corriente del motor (valor orientativo)

Interruptor automático de caja moldeada 3VL para

motores IE2

Interruptor automático de caja moldeada 3VL para

motores IE3 45 kW 64 A 3VL2710 3VL2710 55 kW 78 A 3VL2710 3VL2710 75 kW 106 A 3VL2716 3VL2716 90 kW 128 A 3VL2716 3VL3720

110 kW 156 A 3VL2716 3VL3720 132 kW 184 A 3VL3720 3VL3725 160 kW 224 A 3VL3725 3VL4731 200 kW 280 A 3VL4731 3VL5750 250 kW 344 A 3VL5750 3VL5750

Diríjase al servicio de asistencia técnica para obtener información sobre la selección correcta de aparatos para diseñar derivaciones con interruptores automáticos de caja moldeada 3VL y contactores 3RT.

Indicaciones para el dimensionamiento de los aparatos de protección SENTRON 5.1 Interruptores automáticos de caja moldeada

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 51

5.1.2 Interruptores automáticos de caja moldeada 3VL para protección de arrancadores

Descripción Los interruptores automáticos de caja moldeada 3VL para protección de arrancadores también pueden utilizarse con motores IE3. Debido a las mayores corrientes transitorias de conexión y de arranque durante la fase de arranque del motor, el interruptor automático de caja moldeada 3VL debe sobredimensionarse en algunos casos. Esto afecta sobre todo a la sensibilidad del disparador instantáneo por cortocircuito. La protección contra sobrecarga del motor se garantiza de forma independiente mediante el correspondiente relé de sobrecarga electrónico.

Tabla de selección para 500 V AC:

* 3VL5750 solo puede utilizarse hasta una corriente del motor de In = 432 A.

Tabla de selección para 400 V AC

Potencia normalizada del motor

Corriente del motor (valor orientativo)

Interruptor automático de caja moldeada 3VL para

motores IE2

Interruptor automático de caja moldeada 3VL para

motores IE3 37 kW 66 A 3VL2710 3VL2710 45 kW 80 A 3VL2710 3VL2710 55 kW 97 A 3VL2710 3VL2716 75 kW 132 A 3VL2716 3VL2716 90 kW 160 A 3VL2716 3VL3725

110 kW 195 A 3VL3725 3VL3725 132 kW 230 A 3VL4725 3VL4731 160 kW 280 A 3VL4731 3VL5750 200 kW 350 A 3VL5750 3VL5750 250 kW 430 A 3VL5750 3VL5750* 250 kW 430 A 3VL5750 3VL7712 315 kW 540 A 3VL7712 3VL7712

* 3VL5750 solo puede utilizarse hasta una corriente del motor de In = 430 A.

Indicaciones para el dimensionamiento de los aparatos de protección SENTRON 5.1 Interruptores automáticos de caja moldeada

Aparamenta con motores IE3 52 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Tabla de selección para 500 V AC

Potencia normalizada del motor

Corriente del motor (valor orientativo)

Interruptor automático de caja moldeada 3VL para

motores IE2

Interruptor automático de caja moldeada 3VL para

motores IE3 45 kW 64 A 3VL2710 3VL2710 55 kW 78 A 3VL2710 3VL2710 75 kW 106 A 3VL2716 3VL2716 90 kW 128 A 3VL2716 3VL2716

110 kW 156 A 3VL2716 3VL2716 132 kW 184 A 3VL3725 3VL3725 160 kW 224 A 3VL3725 3VL3725 200 kW 280 A 3VL4731 3VL5750 250 kW 344 A 3VL5750 3VL5750 315 kW 432 A 3VL5750 3VL5750* 315 kW 432 A 3VL5750 3VL7712 355 kW 488 A 3VL5750 3VL7712

* 3VL5750 solo puede utilizarse hasta una corriente del motor de In = 432 A.

Diríjase al servicio de asistencia técnica para obtener información sobre la selección correcta de aparatos para diseñar derivaciones con interruptores automáticos compactos 3VL y contactores 3RT.

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 53

Información técnica básica 6 6.1 Información técnica básica sobre los interruptores automáticos

Detección de cortocircuito La detección de cortocircuito tiene como función en caso de corrientes inusualmente elevadas mantener baja la carga térmica y dinámica en la distribución eléctrica y garantizar la desconexión segura. El umbral de respuesta debe estar por encima de las corrientes provocadas por un motor al arrancar. El dimensionamiento de una distribución está condicionado por la magnitud del valor de respuesta. Cuanto mayor sea este valor, mayores deben elegirse las secciones del conductor que se deben proteger. Esto aumenta el costo en la distribución y en los aparatos de maniobra. Por esta razón los valores de respuesta se han adaptado las corrientes de arranque de motor habituales hasta ahora.

Los nuevos motores más eficientes (IE3) tienen la desventaja de que las corrientes de arranque y las corrientes de desmagnetización que se producen en el instante de cierre (sobrecorrientes transitorias) son de promedio bastante superiores a las de las generaciones de motores anteriores. La dispersión de las corrientes de arranque y las sobrecorrientes transitorias es muy elevada. Por esta razón, los motores con valores elevados pueden disparar la detección de cortocircuito del interruptor automático. Esto provoca una desconexión indeseada durante el arranque del motor ("disparo prematuro"). El disparo prematuro se puede producir cuando la corriente del motor está en el rango superior de la escala de ajuste del interruptor automático y se utiliza un motor con elevada sobrecorriente transitoria de arranque.

Poder de cierre y corte de los interruptores automáticos Los ensayos del poder de cierre y corte se realizan según la norma con carga AC3 y 10 veces u 8 veces la intensidad asignada. Las corrientes de arranque y las sobrecorrientes transitorias de los motores IE3 están a veces claramente por encima de estos valores. Debido a los picos de corriente que se producen en la operación de conexión, en algunos casos puede producirse un breve levantamiento de los contactos, sin que la detección de cortocircuito inicie la operación de corte.

Si el motor se conecta, p. ej., a través de un contactor, el poder de cierre/corte del interruptor automático carece de importancia. En este caso, la corriente del motor simplemente se conduce. Normalmente, la corriente que puede conducirse sin problemas es mayor que el poder de cierre/corte del aparato de maniobra.

Intensidad asignada del motor/escala de ajuste Para proteger el motor, su intensidad asignada debe ajustarse en la escala del interruptor automático. Los nuevos motores IE3 tienen normalmente intensidades asignadas menores. Esto puede dar lugar a que se deba elegir un interruptor automático con una intensidad asignada menor para la misma potencia del motor. Con ello también se reduce el valor de respuesta de la detección de cortocircuito, y se puede producir un disparo al arrancar el motor.

Información técnica básica 6.1 Información técnica básica sobre los interruptores automáticos

Aparamenta con motores IE3 54 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Optimización de los interruptores automáticos para el uso en motores IE3 Los interruptores automáticos para la protección de motores se han revisado en lo referente a las mayores corrientes de arranque del motor y sobrecorrientes transitorias de la siguiente manera:

● Aumento de las tolerancias de respuesta inferiores de la detección de cortocircuito, sin modificar los valores máximos → No se modifica el dimensionamiento de la instalación

● Aumento del poder de cierre/corte

→ Se evitan en gran medida las limitaciones debidas a las mayores corrientes de arranque y de conexión

● Adaptación del disparador por sobrecarga y de las escalas de ajuste de algunas versiones de interruptor automático

→ Se previene el uso de interruptores automáticos menores a causa de las menores intensidades asignadas de los motores

En caso de motores con corrientes de arranque y sobrecorrientes transitorias muy elevadas, es posible que se produzcan problemas a pesar de las adaptaciones, p. ej., el disparo indeseado al arrancar. Se recomienda elegir el interruptor automático de forma que no haya que realizar el ajuste en el rango superior de la escala. De este modo se reducen las pérdidas en el aparato (ahorro de costos y menor calentamiento en el tablero) y se aumenta el margen hasta los límites de respuesta del disparador por cortocircuito.

Ejemplo de selección En este ejemplo se comparan dos interruptores automáticos. ● Interruptor automático A: escala de ajuste 10 ... 16 A ● Interruptor automático B: escala de ajuste 14 ... 20 A ● Intensidad asignada del motor: 15 A

Se recomienda el interruptor automático B (14 ... 20 A), puesto que tiene pérdidas menores y un margen mayor hasta los límites de respuesta.

Las pérdidas del interruptor automático B son aprox. un 35 % menores que las del interruptor automático A.

Los límites de respuesta del disparador por cortocircuito siempre se refieren al valor de ajuste máximo:

● En el interruptor automático A, el valor de respuesta del disparador por cortocircuito es de 208 A (13 x 16 A). Con el valor de ajuste de 15 A, el margen hasta el límite de respuesta del disparador por cortocircuito es 13,86 veces la corriente de ajuste (208 A: 15 A = 13,86).

● En el interruptor automático B, el valor de respuesta del disparador por cortocircuito es de 260 A (13 x 20 A). Con el valor de ajuste de 15 A, el margen hasta el límite de respuesta del disparador por cortocircuito es 17,33 veces la corriente de ajuste (260 A: 15 A = 17,33).

Por lo tanto, en el presente ejemplo, el margen hasta el límite de respuesta asciende de 13,86 veces la corriente de ajuste en el interruptor automático A a 17,33 veces la corriente de ajuste en el interruptor automático B.

Información técnica básica 6.2 Información técnica básica sobre los arrancadores suaves

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 55

6.2 Información técnica básica sobre los arrancadores suaves

Función Los arrancadores suaves limitan la corriente y el par de arranque. De este modo pueden evitarse tanto las cargas mecánicas como las caídas de tensión de red. La tensión del motor se reduce por recorte de fase y se eleva desde una tensión de arranque ajustable hasta la tensión de red durante un tiempo de rampa. El control sin escalones de la alimentación permite adaptar el motor al comportamiento de carga de la máquina accionada. Con el arrancador suave pueden reducirse las corrientes de arranque hasta menos del 50 % del valor del arranque directo en la mayoría de las aplicaciones. Si se parte de corrientes de arranque máximas de 8 veces la intensidad asignada, se consigue una corriente de arranque máxima de 4 veces la asignada durante el arranque con arrancadores suaves.

Particularidades en motores con corriente de arranque elevada Los arrancadores suaves también son especialmente adecuados para motores con corrientes de arranque elevadas, ya que estas se reducen a valores menores, por lo que la red de suministro está sometida a una carga comparativamente menor. En caso de corrientes de arranque elevadas, el arranque de motores con limitación de corriente mediante arrancadores suaves puede tener diferentes efectos. Se presupone que no se han modificado adicionalmente las demás condiciones de arranque, p. ej., las condiciones de carga:

● Caso A Los motores con mayores corrientes de arranque pero también una mejor curva de par pueden llegar a arrancarse en condiciones similares.

En este caso, no es necesario considerar otras medidas para el arranque, ya que en circunstancias idóneas apenas se necesita realizar modificaciones en el arranque.

● Caso B Los motores que admiten mayores corrientes de arranque pero cuyo comportamiento de par no cambia respecto a los motores estándar deben dotarse de más energía durante el arranque.

Información técnica básica 6.2 Información técnica básica sobre los arrancadores suaves

Aparamenta con motores IE3 56 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

En el caso B, los efectos del arranque deben observarse con mayor detalle: El esquema de principio muestra cómo puede cambiar la relación arranque-corriente-tiempo cuando se utilizan motores con corrientes de arranque mayores, como los descritos. Como punto de partida se toma el arranque de un motor una relación de corriente de arranque normal (de 5 a 8 veces la intensidad asignada del motor).

① Normal ② Corriente de arranque mayor ③ Tiempo de arranque superior Diagrama de arranque Tiempo de

arranque Corriente de arranque

Caso de aplicación

① Caso normal Motor con corriente de arranque normal

Normal Normal El par de arranque resultante es suficiente para que el motor arranque correctamente.

② Corriente de arranque mayor

Normal Mayor El par de arranque resultante no puede reducirse más, p. ej., porque en tal caso el elevado par de carga provocaría una aceleración insuficiente y el motor no arrancaría.

③ Tiempo de arranque superior

Superior Normal El par de arranque resultante puede reducirse un poco más, ya que se dispone de suficiente aceleración.

Servicio y ajustes Como se ha descrito anteriormente (caso B), el arranque cambia sobre todo cuando la corriente de arranque aumenta pero los demás parámetros del motor apenas se han modificado. Las limitaciones de corriente alcanzables dependen de la situación de arranque: ● Si el par acelerador es bajo, ya no podrá alcanzarse una limitación de corriente como la

que es posible con motores con corrientes de arranque normales. En tal caso hay que contar con valores mayores. Los arrancadores suaves SIRIUS 3RW40 y 3RW44 con protección del motor integrada permiten, en función de la versión, valores de limitación de corriente máximos de 5,5 veces la corriente del motor ajustada (IeMotor). Si no resulta suficiente, pueden alcanzarse valores mayores renunciando a la protección del motor integrada.

● Si se dispone de un par acelerador elevado, generalmente puede conseguirse una limitación de corriente igual a la que se alcanza con motores con corrientes de arranque normales. Simplemente, el arranque dura más tiempo, ya que se necesita más energía para arrancar. En este caso, rara vez es necesario modificar los parámetros de ajuste del arrancador suave. Debe comprobarse el dimensionamiento del arrancador suave.

Información técnica básica 6.2 Información técnica básica sobre los arrancadores suaves

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 57

Dimensionamiento de los arrancadores suaves El dimensionamiento de los arrancadores suaves tiene lugar esencialmente como en el caso de los motores con corrientes de arranque normales: En función de las condiciones de utilización, como por ejemplo la altitud de instalación y la temperatura ambiente, y de los requisitos de la aplicación, como las corrientes y el tiempo de arranque, se determina un arrancador suave conforme a la corriente del motor tanto en modo continuo como durante el arranque. Encontrará más detalles sobre el dimensionamiento en los catálogos y manuales.

Para diseñar correctamente los arrancadores suaves para motores con relaciones de corriente de arranque elevadas (I/Ie >= 8), recomendamos nuestra "Simulation Tool for Soft Starters (STS)" (disponible a finales de 2014):

● Download (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/101494917)

● Archivo Léame (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/101494773)

Información técnica básica 6.2 Información técnica básica sobre los arrancadores suaves

Aparamenta con motores IE3 58 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 59

Recopilación de vínculos A A.1 Normas, reglamentos, directivas

REGLAMENTO UE n.º 640/2009 DE LA COMISIÓN de 22 de julio de 2009 REGLAMENTO UE n.º 640/2009 DE LA COMISIÓN de 22 de julio de 2009 (http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:191:0026:0034:EN:PDF)

Directivas CE: directiva de diseño ecológico 2009/125/CE (incl. directiva 2010/30/UE sobre la indicación de la eficiencia energética)

Directivas CE: directiva de diseño ecológico 2009/125/CE (http://www.ce-richtlinien.eu/richtlinien/OekoD_RL.html)

Directiva CE DIN EN 50598-1:2014-01 Directiva CE EN 50598 (http://www.beuth.de/en/draft-standard/din-en-50598-1/195842113;jsessionid=JZNNCKX9H8E6F807Z8V7QBXC.4?)

Motores según estándar NEMA Motores según estándar NEMA (http://www.industry.siemens.com/drives/global/en/motor/low-voltage-motor/nema-motors/Pages/nema-motors.aspx)

Uso energéticamente eficiente de arrancadores de motor o convertidores de frecuencia Documento de posición conjunto de CAPIEL y CEMEP sobre el reglamento UE 640/2009 (http://www.ebpg.bam.de/de/produktgruppen/ener11motor.htm)

Explicación y aplicación del reglamento de diseño ecológico: reglamento UE n.º 640/2009 (motores eléctricos)

Explicación y aplicación del reglamento de diseño ecológico

Recopilación de vínculos A.2 Accionamientos

Aparamenta con motores IE3 60 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

A.2 Accionamientos

Motores General Purpose SIMOTICS GP SIMOTICS GP (http://www.siemens.com/simotics-gp)

Motores Severe Duty SIMOTICS SD SIMOTICS SD (http://www.siemens.com/simotics-sd)

Motores protegidos contra explosiones SIMOTICS XP SIMOTICS XP (http://www.siemens.com/simotics-xp)

Motores Definite Purpose SIMOTICS DP SIMOTICS DP (http://www.siemens.com/simotics-dp)

SIMOTICS TN serie N-compact SIMOTICS N-compact (http://www.siemens.com/simotics-n-compact)

A.3 Aparamenta

Innovaciones SIRIUS: vista general del sistema Innovaciones SIRIUS: vista general del sistema (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/60317144)

Aparamenta: contactores/combinaciones de contactores SIRIUS 3RT2, resumen de datos técnicos Aparamenta: contactores/combinaciones de contactores SIRIUS 3RT2 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/61193329)

Arrancadores suaves SIRIUS 3RW30/3RW40, manual de producto Manual de producto de Arrancadores suaves SIRIUS 3RW30/3RW40 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/38752095)

Arrancador suave SIRIUS 3RW44, manual de producto Manual de producto Arrancador suave SIRIUS 3RW44 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/21772518)

Recopilación de vínculos A.4 Derivaciones a motor y arrancadores de motor

Aparamenta con motores IE3 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001 61

Aparatos estáticos SIRIUS 3RF34, manual de producto Manual de producto Aparatos estáticos SIRIUS 3RF34 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/60298187)

Innovaciones SIRIUS: interruptor automático SIRIUS 3RV2, manual de producto Manual de producto Innovaciones SIRIUS: interruptor automático SIRIUS 3RV2 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/60279172)

A.4 Derivaciones a motor y arrancadores de motor

Derivaciones a motor SIRIUS 3RA11/12, manual de sistema Derivaciones a motor SIRIUS 3RA11/12 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/6009084)

Derivaciones a motor SIRIUS 3RA21/22, resumen de datos técnicos, información del producto Derivaciones a motor SIRIUS 3RA21/22 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/61187308)

Configuración de derivaciones a motor SIRIUS, manual de configuración Configuración de derivaciones a motor SIRIUS (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/40625241)

Derivaciones compactas SIRIUS 3RA6, manual de sistema Derivaciones compactas SIRIUS 3RA6, manual de sistema (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/27865747)

Sistema de alimentación SIRIUS para 3RA6, instrucciones de servicio Sistema de alimentación SIRIUS para 3RA6 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/40625241)

Arrancadores de motor SIRIUS 3RM1 Arrancadores de motor SIRIUS 3RM1, manual de producto e instrucciones de servicio (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/60497779/133300)

Arrancador de motor ET 200S SIMATIC ET 200S, manual (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/22144419/133300)

Recopilación de vínculos A.5 Sistemas de gestión y mando de motores SIMOCODE pro

Aparamenta con motores IE3 62 Manual de aplicación, 10/2014, A5E34118826004A/RS-AA/001

Arrancador de motor ET 200pro Arrancador de motor ET 200pro (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/21025641/133300)

Arrancadores de motor SIRIUS M200D Arrancador de motor M200D (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/29108203/133300)

Arrancador de motor SIRIUS MCU Arrancador de motor SIRIUS MCU (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/32033334)

A.5 Sistemas de gestión y mando de motores SIMOCODE pro

Sistemas de gestión y mando de motores SIMOCODE pro Sistemas de gestión y mando de motores SIMOCODE pro (http://www.siemens.com/simocode)

Configuración de innovaciones SIRIUS, manual Configuración de Innovaciones SIRIUS (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/39714188)

SIMOCODE pro PROFIBUS, manual de sistema SIMOCODE pro PROFIBUS (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/20017780)

SIMOCODE pro PROFINET, manual de sistema SIMOCODE pro PROFINET (http://support.automation.siemens.com/WW/view/es/61896631)

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