Guía de selección de SMC Flex
SMC-Flex es un controlador de motor inteligente (SMC) de Allen-Bradley. Es un controlador de estado sólido compacto y multifuncional que proporciona arranque de control basado en microprocesador para motores trifásicos estrella-triángulo (6 conductores) de hasta 650 Hp o motores de inducción de jaula de ardilla estándar de hasta 400 Hp y cargas resistivas . El SMC-Flex se caracteriza por la disponibilidad de siete modos de operación estándar dentro de un solo controlador. Su diseño modular presenta rendimiento, inteligencia y diagnósticos de última generación, así como opciones de comunicación flexibles, módulos de control extraíbles, un ensamblaje de ventilador y módulos de alimentación, todo en un paquete rentable.
Algunas de las características clave de los controladores SMC-Flex incluyen su diseño modular para simplificar la instalación y el mantenimiento de rutina, una configuración integrada de computadora personal (PC) o teclado y software LCD, un Bypass integrado de contactor de marcha/rectificador controlado por silicio (SCR) , tres modos de baja velocidad y nueve modos de inicio/parada, medición y diagnóstico completos, control trifásico y protección de sobrecarga electrónica.
El teclado integrado, la pantalla LCD y las opciones flexibles de comunicación brindan un rendimiento avanzado, diagnósticos y una configuración optimizada. Además, como estándar, los controladores SMC-Flex contienen un sistema de sobrecarga incorporado que brinda protección avanzada contra sobrecarga eléctrica.
Si bien los controladores SMC-Flex incluyen muchas funciones innovadoras en su diseño, siguen siendo fáciles de instalar, configurar y operar. Puede utilizar tantas o tan pocas funciones del controlador como requiera su aplicación. En general, los controladores SMC-Flex son ideales para aplicaciones donde: (i) Se requiere un arranque de estado sólido para la aplicación de motor Star-Delta. (ii) El espacio es una limitación y el tamaño del recinto debe reducirse. (iii) Se imponen restricciones actuales a las líneas eléctricas de las empresas; ya que los controladores SMC-Flex pueden proporcionar diferentes valores nominales de corriente de línea de productos, incluidos 108 A... 480 A, 200... 600 V, a una frecuencia de 50/60 Hz. (iv) Los arranques y paradas repentinos pueden dañar los materiales en las líneas de producción. (v) El equipo puede resultar dañado por un cambio radical en el par. (vi) El arranque directo puede dañar las correas, las cadenas y los engranajes. Por lo tanto, se recomienda que seleccione un controlador SMC-Flex estándar que cumpla con los requisitos de su aplicación. Este artículo proporciona los criterios de selección para los controladores SMC-Flex.
Criteria de selección
Siempre que seleccione un controlador SMC-Flex, asegúrese de tener en cuenta las especificaciones eléctricas, los modos estándar de funcionamiento, las opciones de control, las comunicaciones, el cumplimiento de estándares y las certificaciones, las características de protección del arrancador, la medición y otras características.
especificaciones electricas
Seleccione el controlador SMC-Flex adecuado según las especificaciones eléctricas del motor utilizado en su aplicación. Considere las siguientes clasificaciones de motor:
- Voltaje máximo de salida: Este es el voltaje que genera el motor.
- Potencia nominal: La potencia máxima que utilizará el motor que se está controlando.
- Corriente de salida continua: este término se utiliza para describir la corriente que el motor transportará continuamente en el aire sin exceder los límites de temperatura.
- Corriente de salida máxima: que es la capacidad de corriente de salida máxima en un período corto.
- Voltaje de suministro de CA: Este es el rango del voltaje de entrada de CA que operará el controlador SMC-Flex
- Voltaje de suministro de CC: este es el rango de voltaje de entrada de CC del motor que operará el controlador SMC-Flex.
- Frecuencia de entrada de CA: esta es la frecuencia que el controlador SMC-Flex acepta del motor conectado. Los controladores de motor SMC-Flex utilizan una frecuencia de entrada de CA de 50/60 Hz o 400 Hz. Las entradas de CA monofásicas se utilizan para aplicaciones de control de bajo voltaje y son la fase más común. Las entradas de CA trifásicas se utilizan para aplicaciones de mayor voltaje. Se puede usar un controlador SMC-Flex con entradas trifásicas para superar cargas de arranque altas. Después de que la carga de inercia inicial se supere con un par mayor, el controlador cambia el motor a una configuración estrella-triángulo de bajo par más eficiente.
Tenga en cuenta que los controladores SMC-Flex pueden operar motores en estrella-triángulo (estrella-triángulo) con una capacidad nominal de 1,8 amperios a 1600 amperios y hasta 690 voltios de CA a una frecuencia de 50/60 Hz. También pueden operar motores de inducción de jaula de ardilla estándar de 1A a 1250A. Antes de aplicar energía al controlador seleccionado, verifique el voltaje especificado en el producto. Porque la entrada de alimentación de control puede oscilar entre 100 y 240 voltios CA, así como 24 V CA/CC, según el tipo de controlador SMC-Flex seleccionado.
Para aplicaciones de control que involucren motores conectados en línea, consulte las tablas de selección de SMC-Flex para uso con motores conectados en línea en los manuales proporcionados por el fabricante de SMC. Los diversos controladores que se pueden usar con motores conectados a la línea incluyen: (i) controladores SMC-Flex de 200/208 VCA; (ii) Controladores SMC-Flex de 230 VCA; (iii) Controladores SMC-Flex de 400/415/460 VCA; (iv) Controladores SMC-Flex de 690 VCA; y (v) Controladores SMC-Flex de 500/575 VCA.
Del mismo modo, para motores conectados en Delta, consulte las tablas de selección de SMC-Flex para usar con motores conectados en Delta en los manuales proporcionados por el fabricante de SMC. Algunos de los controladores que se pueden usar con motores conectados en Delta incluyen: (i) Controladores SMC-Flex de 230 VCA; (ii) Controladores SMC-Flex de 400/415/460 VCA; (iii) Controladores SMC-Flex de 230 VCA; y (iv) Controladores SMC-Flex de 500/575 VCA.
Para obtener los mejores resultados de selección para ambos casos, especialmente cuando se trata de operaciones frecuentes de arranque y parada o cuando no está seguro de si el motor está conectado en triángulo o conectado en línea, se recomienda encarecidamente que utilice el tamaño y la selección disponibles. herramientas para controladores SMC.
Modos de funcionamiento estándar
Asegúrese de seleccionar un controlador SMC-Flex cuyos modos de operación estándar coincidan exactamente con los requisitos de su aplicación. Como alternativa, puede seleccionar un controlador SMC-Flex con modos de funcionamiento estándar específicos según la aplicación de su motor. Los siguientes modos de operación se consideran un estándar dentro de un controlador SMC-Flex:
- Arranque suave: este modo operativo cubre la mayoría de las aplicaciones generales de control de motores. En este modo: se ingresa al motor una configuración de torque inicial, que el usuario puede ajustar de 0% a 90%. Durante el tiempo de rampa de aceleración, el voltaje de salida al motor aumenta continuamente desde el nivel de par inicial. Si el controlador SMC-Flex detecta que el motor ha alcanzado la velocidad máxima, activará su contactor interno de derivación RUN. Tenga en cuenta que este modo debería permitirle ajustar el tiempo de la rampa de aceleración de 0 a 30 segundos. Por este motivo, está disponible un Kickstart seleccionable con el modo Soft Start.
- Parada suave: este modo de funcionamiento se puede utilizar en aplicaciones que requieren un tiempo de parada prolongado. Debería poder ajustar el tiempo de inactividad de la rampa de voltaje de 0 a 120 segundos, independientemente de la hora de inicio. Cuando el voltaje de salida cae a un punto donde el par de carga excede el par motor desarrollado, entonces la carga se detendrá.
- Arranque rápido seleccionable: esta característica proporciona un impulso de corriente durante el arranque del motor para romper cargas pesadas, lo que puede requerir un pulso de corriente de mayor par para comenzar. Está destinado a proporcionar un pulso de corriente que se puede seleccionar del 0 % al 90 % del rotor de par bloqueado, durante un período de tiempo seleccionado. Este modo es ajustable por el usuario de 0,0 segundos a 2,0 segundos.
- Inicio de límite de corriente: este modo proporciona el inicio de límite de corriente correcto. Es ideal para aplicaciones donde es necesario limitar la corriente máxima utilizada para el arranque del motor. Asegúrese de que, mientras esté en este modo, pueda ajustar el nivel de límite de corriente del 50 al 600 % del amperaje de carga total del motor. Además, con el controlador SMC-Flex, el tiempo límite de corriente debe ser ajustable de 0 a 30 segundos. También se puede acceder a un Kickstart seleccionable con el modo Current Limit Start.
- Arranque de doble rampa: este modo de arranque es muy adecuado para aplicaciones de motor con cargas variables, por lo que varían los requisitos de par inicial y tiempo de arranque. Debería permitirle seleccionar entre dos perfiles de arranque diferentes con configuraciones de par inicial y tiempos de rampa ajustables por separado. Tenga en cuenta que el modo Dual Ramp Start solo está disponible con los controladores SMC-Flex estándar.
- Arranque de voltaje completo: en este modo, el controlador SMC-Flex funciona como un contactor de estado sólido. Se utiliza en aplicaciones que requieren un arranque directo. Con el modo de arranque de voltaje completo, debería poder obtener la corriente de irrupción completa y el par de rotor bloqueado. Además, en este modo, el controlador SMC-Flex se puede programar para proporcionar voltaje completo durante el arranque del motor. En tal caso, el voltaje de salida del motor debería alcanzar el voltaje máximo en solo 0,25 segundos.
- Aceleración de velocidad lineal: con este tipo de modo de aceleración, el controlador SMC-Flex puede controlar la velocidad del motor durante las operaciones de arranque y parada, así como mantener la aceleración del motor a un ritmo constante a través de un sistema de retroalimentación de circuito cerrado. Deberá proporcionar una entrada de tacómetro (0 a 5 V CC, 4,5 V CC = 100 % de velocidad) para realizar este modo de inicio. Tenga en cuenta que una función Kickstart está disponible con este modo para proporcionar un tiempo de inicio seleccionable de 0 a 30 segundos. El tiempo de inicio determina el tiempo que tardará el motor en acelerar desde la velocidad 0 hasta la velocidad máxima.
- Velocidad lenta preestablecida: esta opción es muy adecuada en aplicaciones de motores generales que requieren una velocidad lenta para colocar materiales. Puede establecer el modo de velocidad lenta predeterminada en BAJA (7 % de la velocidad base) o ALTA (15 % de la velocidad base) en la dirección de avance. Además, puede programar el SMC-Flex para invertir la dirección mientras está en este modo. Los ajustes de velocidad inversa incluyen BAJA (10 % de la velocidad base) y ALTA (20 % de la velocidad base).
Opciones de control
Los controladores SMC-Flex ofrecen dos opciones de control principales: opción de bomba y opción de frenado. Las opciones de control disponibles dentro de estas dos categorías son mutuamente excluyentes, ya que solo puede usar una opción de control a la vez. Por lo tanto, cada vez que seleccione un controlador SMC-Flex, debe especificar la opción de control exacta requerida para su aplicación. Además, puede actualizar un controlador SMC-Flex existente a otra opción de control reemplazando su módulo de control.
- Control de bomba: esta opción de control se usa para reducir los picos de fluido durante las operaciones de arranque y parada de una bomba centrífuga. Lo logra acelerando y desacelerando suavemente el motor. El controlador SMC-Flex analiza las variables del motor (es decir, par y velocidad) y genera comandos para controlar el motor y reducir la posibilidad de sobretensiones de fluido en el sistema de bomba. Tenga en cuenta que con esta opción debería poder programar el tiempo de inicio de 0 a 30 segundos, así como el tiempo de finalización de 0 a 120 segundos. Además, el módulo de control de la bomba proporciona un tiempo anti-retroceso integrado.
- Opción de frenado: Las opciones de control dentro de esta categoría incluyen:
- Frenado inteligente del motor: esta opción de control se usa en aplicaciones que requieren tiempos de parada reducidos (que requieren que el motor se detenga rápidamente). El controlador SMC-Flex aplica una corriente de frenado ajustable a un motor a través de su sistema basado en microprocesador, sin necesidad de equipo adicional. Además, proporciona un apagado automático del motor en la detección de velocidad cero. Con esta opción, debería poder ajustar la corriente de frenado de 0 a 400 % de la corriente nominal a plena carga del motor. Tenga en cuenta que la opción de control de frenado inteligente del motor no está diseñada para usarse como una parada de emergencia.
- Accu-Stop: la opción proporciona una parada de posición controlada al combinar los beneficios del modo de velocidad lenta preestablecida y la opción de frenado inteligente del motor (SMB). En aplicaciones de motor de propósito general, la opción de control Accu-Stop permite frenar desde la velocidad máxima hasta la velocidad lenta preestablecida y luego frenar hasta detenerse. Tenga en cuenta que no puede utilizar esta opción como parada de emergencia.
- Velocidad lenta con frenado: esta opción proporciona una velocidad de jog durante la configuración del proceso y el frenado hasta detenerse al final del ciclo. Se utiliza en aplicaciones que requieren control de frenado para detenerse y también requiere una velocidad de avance lenta para la alineación o el posicionamiento.
Comunicaciones
Los controladores SMC-Flex brindan capacidades de comunicación avanzadas y flexibles, lo que le permite iniciar y detener los controladores desde múltiples ubicaciones. Además, estos controladores brindan información de diagnóstico mediante el uso de las interfaces de comunicación disponibles. Los controladores SMC-Flex de Allen-Bradley se comunican mediante el protocolo de interfaz de dispositivos periféricos (DPI). Por lo tanto, todos los protocolos de comunicación estándar compatibles con DPI utilizados por otros dispositivos, como los variadores PowerFlex, se pueden usar en los controladores SMC-Flex.
Esto se debe a que el método de comunicación DPI permite utilizar casi cualquier módulo de interfaz humana (HIM), módulos de comunicación de red (20-COMM-X) o software de PC compatibles con DPI con los controladores SMC-Flex. Sin embargo, otros dispositivos son compatibles con DPI pero no son compatibles con los controladores SMC-Flex, como los dispositivos ScanPort. Por lo tanto, asegúrese de seleccionar las tarjetas de comunicación DPI que sean compatibles con el controlador SMC-Flex seleccionado, y la tarjeta seleccionada también debe cumplir con los requisitos de comunicación de su aplicación.
Módulos de comunicación
Las tarjetas de comunicación estándar compatibles con DPI están disponibles para diferentes protocolos, incluidos Ethernet, ControlNet, E/S remotas, DeviceNet, Profibus, Modbus, Interbus y RS485-DF1.
Allen-Bradley proporciona una variedad de interfaces de comunicación compatibles con DPI, desde las cuales puede seleccionar los módulos más apropiados para usar con su controlador SMC-Flex. Para obtener información sobre la programación y la configuración de un protocolo de interfaz de comunicación específico, consulte el manual del usuario del módulo de comunicación en cuestión. Los módulos de comunicación 20-COMM disponibles incluyen el adaptador de comunicación 20-COMM-S RS-485, el adaptador de comunicación 20-COMM-P PROFIBUS DP, el adaptador de comunicación 20-COMM-C ControlNet (coaxial), el 20-COMM-I Adaptador de comunicación Interbus, el adaptador de comunicación 20-COMM-M Modbus/TCP, el adaptador de comunicación 20-COMM-H RS-485 HVAC, el adaptador de comunicación 20-COMM-E EtherNet/IP, el adaptador de comunicación 20-COMM-D DeviceNet, el adaptador de comunicación EtherNet/IP de dos puertos 20-COMM-ER y el adaptador de comunicación ControlNet 20-COMM-Q (fibra).
Nota: Los controladores SMC-Flex admiten tres puertos DPI para la comunicación. El puerto ##1 generalmente no está disponible para su uso. Los puertos n.° 2 y n.° 3 son puertos DPI de interfaz serial proporcionados como estándar en el lateral del controlador SMC-Flex y, por lo general, se usan para interactuar con módulos HIM Boletín 20 opcionales. El puerto ##2 es la conexión predeterminada con el puerto ##3 disponible al instalar un divisor DPI en el puerto ##2. El puerto ##5 se admite conectando una de las tarjetas de comunicación 20-COMM-X enumeradas en la tabla anterior a la conexión de la tarjeta de comunicación DPI interna.
Módulos de interfaz humana
Puede programar un controlador SMC-FLEX con la pantalla LCD y el teclado integrados o con los módulos LCD HIM de Allen-Bradley opcionales disponibles. Los módulos HIM LCD incluyen:
- HIM de mano con LCD y teclado numérico completo; Nº de catálogo 20-HIM-A3.
- Para conectar este módulo al controlador SMC-Flex, necesitará un cable 20-HIM-H10.
- HIM portátil con LCD, solo programador; N.º de catálogo 20-HIM-A5.
- Este módulo HIM requiere un cable 20-HIM-H10 para conectarse a un controlador SMC-Flex.
- HIM montado en la puerta con pantalla LCD remota (montaje en panel), teclado numérico completo; N.º de catálogo 20-HIM-C3S.
- Módulo HIM montado en puerta con pantalla LCD, solo el programador (incluye cable de 3 m); N.º de catálogo 20-HIM-C5S.
Cumplimiento de normas/Certificaciones
Asegúrese de que el controlador SMC-Flex seleccionado cumpla con los siguientes estándares:
- CSA C22.2 No.14
- UL 508
- EN/CEI 60947-4-2
- EN/IEC 60947-1 Además, el controlador SMC-Flex debe tener las siguientes certificaciones/aprobaciones:
- Certificado CCC
- Listado en C-UL-us (tipo abierto SMC-Flex) (Guías NMFT7, NMFT; N.° de archivo E96956)
- marcado CE
- Certificación CSA (Archivo No. LR 1234)
Funciones de protección de inicio
El controlador SMC-Flex seleccionado debe incluir las siguientes funciones de protección del arrancador:
- Protección electrónica contra sobrecarga del motor: Como estándar, el controlador SMC Flex debe incorporar protección electrónica contra sobrecarga del motor. Se utiliza un algoritmo I2t para lograr esta protección de sobrecarga electrónicamente.
- Protección contra bajo voltaje: esta función de protección permite que el controlador SMC Flex detenga las operaciones del motor cada vez que detecta una caída en el voltaje de la línea de entrada. Puede ajustar el nivel de disparo por bajo voltaje de 0% a 99%, como un porcentaje del voltaje de línea programado.
- Protección contra sobrevoltaje: si el controlador SMC Flex detecta un aumento en el voltaje de la línea de entrada, su función de protección contra sobrevoltaje detendrá el funcionamiento del motor. Debería poder ajustar el nivel de disparo por sobrevoltaje de 0% a 199%, como un porcentaje del voltaje de línea programado. Con esta función, también puede programar un tiempo de retardo de disparo por sobretensión de 0 a 99 segundos.
- Protección contra carga insuficiente: esta característica permite que el controlador SMC-Flex detenga las operaciones del motor si se detecta una caída en la corriente. El controlador SMC-Flex seleccionado debe proporcionar una configuración de disparo por baja carga, que se puede ajustar del 0 % al 99 % de la clasificación de corriente a plena carga para el motor en uso. También debe tener una configuración de tiempo de retardo de viaje ajustable de 0 a 99 segundos.
- Protección contra desequilibrio de voltaje: el SMC-Flex debería poder detener el funcionamiento del motor cuando los desequilibrios de voltaje calculados lleguen al nivel de disparo programado por el usuario. Debería poder programar el voltaje para ajustar el nivel de disparo de desbalance de 0% a 25% de desbalance.
- Protección de bloqueo y detección de atascos: en caso de bloqueo o atasco, los motores pueden experimentar corrientes de rotor bloqueado; por lo tanto, desarrollando altos niveles de torque. Estas condiciones provocan daños mecánicos a la carga conectada o la ruptura del aislamiento del devanado. Por lo tanto, el controlador SMC Flex seleccionado debe proporcionar funciones de detección de atascos y protección contra bloqueos para mejorar la protección del motor y del sistema de control.
Medida
Además de operar un motor conectado, el controlador SMC-Flex también monitorea otros parámetros del motor mientras está en funcionamiento para proporcionar una medición de funciones completas. Por lo tanto, el controlador SMC-Flex seleccionado debe contener parámetros de monitoreo de energía específicos como estándar. Estos parámetros de medición incluyen la corriente trifásica, el factor de potencia, el voltaje trifásico, el uso de la capacidad térmica del motor, las clasificaciones de potencia (MW o kW), el uso de energía (MWH o kWH) y el tiempo transcurrido.
Otras características
Otras características clave que debe asegurarse de que estén incluidas en el controlador SMC-Flex que pretende comprar son:
- Pantalla LCD: El controlador SMC-Flex seleccionado debe incluir una pantalla LCD retroiluminada de tres líneas de 16 caracteres incorporada para proporcionar identificación de parámetros mediante texto informativo y claro. Además, con esta pantalla, debería poder realizar la configuración del controlador de forma fácil y rápida sin necesidad de un manual de referencia.
- Programación del teclado: el controlador SMC-Flex debe tener un teclado de cinco botones en la parte delantera para programar los parámetros operativos del controlador. Los cinco botones incluyen un botón Seleccionar, un botón Escape, flechas hacia arriba y hacia abajo y un botón Intro.
- Contactos auxiliares: Como estándar, un controlador SMC-Flex debe incluir cuatro contactos duros que sean totalmente programables. El contacto auxiliar ##1 es programable para normal/derivación externa/actualización de velocidad/alarma/fallo/red, mientras que los contactos auxiliar ##2, auxiliar ##3 y auxiliar ##4 están configurados para estar normalmente abiertos (NO )/normalmente cerrado (NC).