CARRERA:

ING. ELECTROMECANICA

PRÁCTICA :

“ACCIONAMIENTOS TIPICOS DEL VARIADOR DE FRECUENCIA CFW 10”

MATERIA:

“CONTROLES ELÉCTRICOS”

INTEGRANTES:

CORONA ALVAREZ LUIS ARTURO

HERNADEZ QUINTANAR VICTOR ALONSO

LOPEZ GONZÁLEZ JUANA IRIS

OLVERA BARRERA ANGEL DE JESÚS

ROSARIO CERON JAIME JESUS

SANCHEZ AGUILAR ERICK JOSUE

31/10/2013

1

INTRODUCCIÓN

El Instituto Tecnológico Superior del Occidente del Estado de Hidalgo a través de la carrera de Ingeniería en Electromecánica por medio de la materia de controles eléctricos, que es el área responsable de la capacitación básica de los sistemas de operación y control eléctrico. Ha desarrollado un pequeño curso mediante la cual se proporcionara al alumnado conocimientos fundamentales sobre aspectos técnicos que más adelante le permitirán desempeñar sus labores en forma eficiente y segura y que al mismo tiempo le oriente para lograr los objetivos institucionales.

Esta práctica fue elaborada a partir de un análisis de requerimientos realizado por el alumnado en colaboración con el instructor del área operativa y que forma parte de un programa modular titulado: “ACCIONAMIENTOS TIPICOS DEL VARIADOR DE FRECUENCIA CFW-10”.

El objetivo de la práctica es dar a conocer las bases técnico-practicas para que los alumnos que realizan la conexión de variadores de frecuencia tipo CFW-10 a motores eléctricos contribuyan al logro de la misión de nuestro organismo.

El presente trabajo consta de 4 accionamientos típicos del CFW-10 cuyo contenido se complementa con la información que el instructor proporcionara a través del desarrollo de la práctica y en la cual se mencionaran los objetivos específicos de cada accionamiento.

Los conocimientos que se obtendrán nos permitirán realizar nuestro trabajo con más facilidad, eficiencia y sobre todo seguridad.

OBJETIVO GENERAL:

Al término de esta práctica, el alumno adquirirá los conocimientos técnicos y desarrollara las habilidades que le permitan identificar las conexiones en el CFW-10 así como realizar significativas pruebas de manera segura y eficiente.

2

Además el alumno podrá identificar los distintos tipos de CFW 10 que existen, en base a su etiqueta de identificación y el manual de usuario.

Por ultimo realimentará los puntos que se deben llevar a cabo en materia de seguridad industrial eléctrica, ya que al usar cualquier aparato industrial que controle corrientes monofásicas y trifásicas es de vital importancia cuidar ese aspecto para evitar accidentes.

JUSTIFICACIÓN

La idea de desarrollar el estudio, nace de la necesidad de contar con un equipo que permita llevar a cabo el proceso productivo de una determinada aplicación del control de tiempo y velocidad que permita ajustar el equipo dependiendo de las necesidades de la aplicación.

El CFW 10 de la marca WEG es un variador de frecuencia o de velocidad para motores trifásicos a 120, 220 o 440 volts dependiendo del modelo.

El variador de frecuencia o “inversor” se usa principalmente para controlar la velocidad en motores pequeños a nivel industrial.

Solamente personas con calificación adecuada y familiaridad del convertidor CFW-10 y equipamientos asociados deben planear o implementar la instalación, puesta en marcha, operación y mantenimiento de este equipamiento.

Estas personas deben seguir todas las instrucciones de seguridad contenidas en el manual de seguridad y definidas por normas locales.

Todo variador de frecuencia está provisto de un manual de seguridad, que tiene por función de proveer las Informaciones mínimas necesarias para el buen uso del CFW-10. Debido a la grande gama de funciones de este producto, es posible aplicarlo de formas diferentes a las mencionadas en el manual.

El equipo CFW-10 sirve para muchas aplicaciones dependiendo del control que se le implemente además de que el equipo desarrolla funciones que tendrían que implementarse con diferentes equipos favorece a la cuestión economía ya que el control optimiza una eficiencia del consumo dependiendo de la aplicación.

3

ACCIONAMIENTO 1

OBJETIVO ESPECÍFICO

El alumno explicara el principio de funcionamiento del variador de frecuencia CFW-10 que se basa con la programación padrón de fábrica, señalando e identificando sus partes principales que estarán activas durante el accionamiento 1.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

Material:

o Variador de frecuencia CFW-10 (220/120v)

o Motor trifásico

o Extensión trifásica o monofásica (según sea el caso)

o Des-atornillador de cruz

Procedimiento:

1.- El personal autorizado para llevar a cabo esta práctica debe de revisar la etiqueta de identificación del CFW-10 para que se verifique los datos nominales de entrada y salida (tensión, corriente, etc.) así como el modelo entre otros aspectos como los que se muestran en la figura.

4

2.- Una vez obtenidas las diferentes variables que se deben considerar, procedemos a la conexión del CFW-10 para energizarlo según sea el modelo.

Para el modelo 1.6A, 2.6A y 4.0A/200-240 V y 1.6A y 2.6A/110-127 V (monofásico), procederemos a conectar de la siguiente manera, recordando que (L/L1, N/L2) son considerados puertos de entrada, mientras que (U, V, W) son puertos de salida y que (PE) representa la conexión a tierra para protección.

Cabe mencionar que el CFW-10 es monofásico y que a los puertos de entrada (L/L1, N/L2) simplemente se conectara una línea y el neutro, ya que trabajará a 127 V.

Por otro lado los puertos de salida (U, V, W) irán directamente conectados al motor trifásico, sin importar el orden de estos.

Y por último la protección a tierra (PE) solo se conectara para protección al usuario. (No necesario para periodos de trabajo cortos).

Nótese que no es necesaria ninguna conexión en las terminales de control.

5

3.- Ahora para llevar a cabo el accionamiento 1 del CFW-10, una vez energizado y conectado como se indica en el diagrama de la figura anterior, presionamos una

vez el botón hasta que se encienda el led que nos indica “parámetro” y lo

dejamos en 0, oprimimos nuevamente el botón hasta que se encienda el led

que nos indica “valor” y con las teclas ingresamos el valor de 5 y oprimimos

nuevamente .

Hacemos esto para poder modificar los valores en el siguiente parámetro que vamos a ocupar, que en este caso es el “parámetro” 204 con “valor” 5 para restablecer los valores de fábrica y así llevar a cabo el accionamiento 1. Para ingresar estos valores se realizan los mismos pasos que se mencionaron anteriormente.

6

Terminales de control

4.- Una vez ingresado el “parámetro” 204 y el “valor” 5 que es padrón de fabrica,

se oprime , start/stop. Y notaremos como el motor comienza a girar a una velocidad de 3.0 Hz que es la frecuencia establecida por padrón de fábrica.

Para poder acelerar el motor es necesario variar la frecuencia y para ello solo

basta comenzar a modificar el valor con la tecla para variar la frecuencia que va de 3.0 a 66.0 Hz en el “valor” con lo que se observara claramente cómo se acelerara el motor hasta su máxima velocidad.

EVIDENCIA VISUAL

7

El accionamiento 1 del variador CFW 10 es la configuración de fábrica con la que viene el dispositivo, para poder configurar los parámetros debe poner el parámetro 0000 y configurar su valor en 0005. Para volver a configuración inicial se configura el parámetro 204 en 0005.

CONCLUSIONES

Se verificó que el CFW 10 cuenta con una etiqueta de identificación que, con ayuda del manual de usuario, se puede verificar con que corriente y frecuencia trabaja a la entrada y salida.

En el accionamiento 1 se logró la identificación de las entradas analógicas y digitales.

Se corroboró que el padrón de fábrica estándar del variador de frecuencia CFW-10 se convierte en el accionamiento básico para principiantes.

8

ACCIONAMIENTO 2

OBJETIVO ESPECÍFICO:

Comprobar la operatividad del variador de frecuencia CFW-10, su conexión de las entradas tanto analógicas como digitales así como sus características de control y los parámetros a introducir en la pantalla, en la cual se identificaran los parámetros de entrada y de salida (corriente y frecuencia) para de esta manera saber cómo energizarlo.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA:

Material:

Pinzas Cinta aislante Variador de frecuencia cfw-10 Desarmador plano Desarmador de cruz Motor trifásico o monofásico (dependiendo las características del variador) Multímetro Puntas Potenciómetro de 5 KΏ o más

1.- Verificar las características del variador de frecuencia en base a la siguiente tabla; con esto determinaremos el tipo de corriente que utiliza y el motor que puede manipular.

9

2.-Se conecta las salidas hacia el motor, estas salidas se identifican con las letras U, V, W, (verificar si el motor se manipula con corriente monofásica o trifásica para evitar un accidente).

3.-En la entrada A1 se conecta una línea.

4.-En la entrada A2 se la otra línea (aún no hay que energizar el variador).

7.-Ahora se procede a conectar las entradas digitales; 1 y 5 se puentean. Las entradas 2,3 ,4 se conectan y se dejan libres los cables para conectarlos posteriormente.

8.-Los Push Button (S1, S2 y S3) se simulará con la unión de los cables al desnudo, aquí no hay tanto peligro ya que se trabaja con señales de frecuencia

9.-El potenciómetro conectado en la entrada 7, 8 y 9 funciona para controlar el variador a distancia

10.-Ya conectado todo se energiza el arrancador conectando la extensión a la toma de corriente.

Como puntos importantes a considerar en esta práctica se toman los siguientes:

10

Para este modo de accionamiento, caso ocurrir una falla de la red con la llave S3 en la posición “GIRAR”, en el momento en que la red volver el motor es habilitado automáticamente.

El accionamiento 2 no es posible configurar en lo CFW-10 versión Clean.

.

DIAGRAMA DE CONEXIÓN:

EVIDENCIA VISUAL:

11

12

Inversión de giro y regulación de la frecuencia por control remoto del accionamiento 2 del CFW 10.

CONCLUSIONES:

Se verificó que el CFW-10 cuenta con un serial de identificación el cual, usando la tabla que viene en el manual de seguridad, nos da acceso a sus características (corriente y frecuencia tanto de entrada como de salida).

Se comprobó que el variador de frecuencia se puede controlar tanto localmente (por medio de los botones de posición localizados en la parte superior del mismo), como a distancia (con la ayuda de un potenciómetro de 10 kilo ohms).

Se habilitó tanto la función del cambio en el sentido de giro, como la variación de frecuencia en el motor; lo que logra un mejor rendimiento en este además de una mayor vida útil.

13

ACCIONAMIENTO 3

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Desarrollo de la función de liga y desliga del equipo CFW-10.

Implementar el sistema de control de tiempo y velocidad para realizar la función de liga y desliga.

MATERIAL:

Variador de frecuencia CFW-10 Cable cal. 14 AWG Cable doble banana Extensión monofásica Motor monofásico Pinzas Desarmadores de cruz Cinta de aislar

DESARROLLO:

1.-Verificar las características del CFW-10 para poder alimentarlo en este caso se alimenta a 127v es monofásico por lo tanto se conecta L y N , prosiguiendo verificar las terminales que van conectadas al motor en el CFW-10 que son la U V y W estas terminales debemos aislarlas como protección prosiguiendo hacer la conexión que nos indica el manual en las terminales de función que en el modelo van de la 1 a la 12 cada una sirve para realizar una diferente función pero se tiene que programar en la pantalla nos indica los valores que estamos introduciendo y con la ayuda de dos botones indicamos si estamos modificando el parámetro y con el otro el valor que queremos ya que tengamos conectado la práctica de acuerdo a las especificaciones del manual y tengamos los valores que especifica la practica con el otro botón podemos dar referencia a que inicie

2.-En este caso habilitamos la función de liga /desliga que en el CFW-10 son las terminales de función DL1 y DL2 respectivamente para programar estas dos funciones DL1 para liga le damos el parámetro (263) con el valor = 13 Y para desligue DL2 damos el parámetro (264) con el valor = 14

3.-Después de programar el ligue y el desligue programamos otros parámetros el parámetro 229 = 1 esta es para programar el modulo local el otro parámetro que

14

introduciremos es el 230 = 1 para programar el modulo remoto que son comandos (vía terminales)

4.-Para el sentido del giro programamos el parámetro 265 = 5 (D13) o 266 = 5(D14) de acuerdo con las entradas digitales. Ya habilitadas nos servirán para el sentido del giro que siempre va a iniciar horaria mente

5.-Prosiguiendo con la práctica dar inicio y observar lo que sucede, observamos que cuando activamos la liga no sucede nada pero cuando la activamos junto con el desligue observamos que el motor empieza a funcionar ya que esté funcionando podemos deshabilitar el liga y observaremos que el motor sigue funcionando ya que el desligue es el único que puede poner a fuera el motor la otra terminal D14 solamente nos sirve para invertir el giro del motor y para modificar las revoluciones de giro del motor podemos accionar la función del parámetro 2 y modificar las revoluciones o en el caso de la práctica anterior también podemos implementar lo que es un potenciómetro para modificar las rpm en este caso de implementarlas habilitar los parámetros de función de estas mismas

DIAGRAMA DE CONEXIÓN

15

EVIDENCIA VISUAL

16

Accionamiento de ligue y desligue (start y stop) del variador de frecuencia CFW 10.

CONCLUSIONES

Con esta práctica comprendimos y habilitamos las funciones de liga y desliga y observamos visualmente su aplicación. El ligue lo podemos interpretar como la función “start” y el desligue como la función “stop”, pero este a su vez, cuando el motor esta en operación y se quita la función liga, el desliga a su vez funciona como si tuviéramos un contacto enclave.

Con el equipo CFW-10 nos facilita mucho lo que es la inversión de giro del motor con tan sólo una de las terminales de función de CFW-10 ya que para hacer la inversión de giro del motor sin el equipo tendríamos que modificar las terminales para poder hacer el cambio de giro y con el equipo es muy fácil de lograr, otra de las aplicaciones del equipo es que lo podemos aplicar en función local o función remoto que nos facilita el control para determinada aplicación otra de las aplicaciones muy importantes es que podemos variar las rpm del motor y dependiendo de las necesidades de la frecuencia que se desea para determinada función se pueda accionar con el equipo y con todas estas características tenemos muchas aplicaciones para determinadas tareas.

17

ACCIONAMIENTO 4

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Verificar el cambio de sentido de giro del motor mediante la conexión de las entradas digitales del variador de frecuencia del CFW 10. Así como la variación en la frecuencia del giro del motor.

MATERIAL:

Variador de frecuencia CFW-10 Cable cal. 14 AWG Cable doble banana Extensión monofásica Motor monofásico Pinzas Desarmadores de cruz Cinta de aislar

DESARROLLO:

1.-Se conecta las salidas hacia el motor, estas salidas se identifican con las letras U, V, W, (verificar si el motor se manipula con corriente monofásica o trifásica para evitar un accidente).

2.-En la entrada A1 se conecta una línea.

3.-En la entrada A2 se la otra línea (aún no hay que energizar el variador).

4.-Se procede a conectar un cable a la entrada digital 5 (tierra) esta se puentea con la entrada 4 (Dl4), y se conectan las entradas digitales 1 y 2, dejando el cable listo para conectarse a tierra.

5.- Se procede a programar el CFW 10

Para habilitación de la función Avanzo/Retorno: Programar DI1 para Avance: P263 = 9

6.-Programar DI2 para Retorno: P264 = 10

7.-Para hacer que la fuente de los comandos del convertidor sean vía terminales, o sea, hacer P229 = 1 para el modo local.

18

8.-La referencia de frecuencia puede ser vía entrada analógica AI1 (como mostrado en el accionamiento 2), vía HMI o cualquier otra fuente.

9.-Para este modo de accionamiento, caso ocurrir una falla de la red con la llave S1 o S2 cerrada, en el momento en que la red volver el motor es habilitado automáticamente.

DIAGRAMA DE CONEXIÓN

EVIDENCIA VISUAL

19

Accionamiento 4 del CFW 10

CONCLUSIONES

El accionamiento 4 es una variación de la función de ligue y desligue visto en el accionamiento 3, pero ahora enfocado en el sentido de giro, lo que se controlará será el avance o retorno del giro del motor y la variación de frecuencia que es controlada con el variador de frecuencia CFW 10.

Se corroboró que al unir el cable Dl1 (avance) el movimiento del motor gira en sentido horario, mientras que al unir el cable Dl2 (retorno) el movimiento del motor es en sentido anti horario, al no unir ninguno de los dos cables el motor se detiene.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA:

-Manual de prácticas del laboratorio de electrónica

-Página oficial de WEG http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-software-programacion-superdrive-6.10-10001830652-6.10v-manual-espanol.pdf

-Manual de usuarios CFW 10

-Información general sobre el variador de frecuencia CFW10 http://www.potenciaelectromecanica.com/inversores-variadores-de-frecuencia/inversores-weg-baja-tension-bt/cfw10/

20