Descripción general del variador de frecuencia PowerFlex 40

Como se menciona anteriormente, el variador de frecuencia PowerFlex 40 es incorporado a este proyecto como un plus de una aplicación, ya que como su nombre lo indica este dispositivo utilizado para la regulación de velocidad en motores de corriente alterna; es por tal motivo que se desarrolla como un complemento a lo que se ha venido elaborando a lo largo de este proyecto, sin separarlo de la arquitectura principal propuesta para este mismo.

La familia de variadores PowerFlex del fabricante Allen-Bradley utiliza la arquitectura de redes abiertas que proporciona el conjunto común de funciones y servicios para el protocolo industrial común (CIP) utilizado en los sistemas Ethernet/IP, DeviceNet y ControlNet. Al proporcionar la capacidad de control, configuración y recolección de datos en una sola red, permite simplificar la comunicación en planta y contribuir a la reducción del costo total de propiedad, en el caso del variador de frecuencia que se emplea en este proyecto, únicamente cuenta con la entrada RS485 (Ethernet/IP), por lo cual esta forma parte de esta red en el sistema de comunicaciones.

En la figura 5.1 se muestra la composición física del variador de frecuencia PowerFlex 40, el cual es utilizado en el desarrollo del proyecto.

Figura 5. 1 Variador de frecuencia PowerFlex 40.

El variador de frecuencia PowerFlex 40 como se observa en la figura anterior consta de un tablero de control montado en su chasis para su operación local, en la figura 5.2 se muestran a detalle cada uno de los elementos que integran tablero de control.

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Figura 5. 2 Variador de frecuencia PowerFlex 40 y su tablero de control.

En la tabla 5.1 se muestra la descripción de cada uno de los indicadores luminosos que componen el tablero de control del PowerFlex 40.

Tabla 5. 1 Indicadores luminosos del tablero del PowerFlex 40.

No. Etiqueta Condición Descripción 1 Indicadores de

arranque y sentido de giro

Rojo constante Indica que el drive está corriendo y comandando la dirección del motor

Rojo intermitente Indica que se ha dado un cambio de dirección aproximándose a cero, mientras tanto indica la dirección actual.

2 Display alfanumérico Rojo constante Indica número parámetro, valor parámetro y código de falla

Rojo intermitente Cuando parpadea un dígito indica que este puede ser editado, si todos los dígitos parpadean indica una condición de fallo

3 Unidades mostradas Rojo constante Indica las unidades del valor parámetro mostrado en el display

4 Estado del programa Rojo constante Indica que el valor parámetro puede ser cambiado 5 Estado de falla Rojo intermitente Indica si el drive está fallando

6 Estado del

potenciómetro Verde constante Indica si el potenciómetro está activo 7 Estado botón de

arranque

Verde constante Indica si el botón de arranque fue activado. Si se activa la reversa será deshabilitado este indicador hasta girar completamente en tal sentido Como es de suponer cada uno de los elementos del tablero de control (botones y potenciómetro) del variador de frecuencia PowerFlex 40 cumplen con funciones específicas, mismas que se describen a detalle en la tabla 5.2.

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Tabla 5. 2 Botones de control en el tablero del PowerFlex 40.

No. Botón Etiqueta Descripción

8 Salir Regresa un paso en el menú de

programación.

Cancela el cambio a un valor parámetro y para salir del modo programa.

Seleccionar Avanza un paso en el menú de programación.

Selecciona el digito siempre y cuando se esté viendo el valor parámetro

Flecha arriba/Flecha abajo Incremento/decremento el valor del digito parpadeante

Entrar Avanza un paso en el menú de programación.

Guarda el cambio del valor parámetro 9 Potenciómetro Usado para el control de velocidad del

driver

Arranque Usado para arrancar el driver

Reversa Usado para cambiar el sentido de giro del driver

Paro Usado para detener el driver o limpiar fallas. Este botón siempre está activado Como se menciona al inicio del capítulo, el variador de frecuencia PowerFlex 40 que se utiliza en el desarrollo de este proyecto cubre ciertas especificaciones técnicas como los puertos RS-485 para la comunicación por medio de la red Ethernet/IP, la cual viene como por default del fabricante Allen- Bradley para este dispositivo, en la tabla 5.3 se observan además otras especificaciones técnicas elementales del variador de frecuencia.

Tabla 5. 3 Especificaciones técnicas del PowerFlex 40.

Dispositivo PowerFlex 40 Corriente de corte 100,000 Amperes

Valores de entrada Voltaje de 3 fases: 200…240V

Frecuencia de entrada Frecuencia: 47 a 63Hz

Potencia 1HP

Rango de frecuencia de salida 0 a 400Hz

Rango de voltaje de salida De 0V hasta voltaje del motor montado Dimensiones mm (plg.) 180 (7.09) H x 100 (3.94) W x 136 (5.35) D Comunicaciones Integrado: RS485 Opcional: - DeviceNet - LonWorks - EtherNet/IP - BACnet - PROFIBUS™ DP - Bluetooth - ControlNet.

Interface con operador Keypad integrado de 4 digitos, 10 Leds indicadores adicionales, potenciómetro local y 8 botones

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adicionales para el control efectivo del variador y sus parámetros.

Atmósfera No instalar en áreas con gases volátiles o corrosivos, vapores o polvos

Normas UL, C-Tick, CE, EMC EN618003, low voltage EN602041/EN50178

 Diagrama eléctrico típico del PowerFlex 40

En la figura5.3 se muestra la conexión eléctrica típica del PowerFlex 40, el cual se muestra en este capítulo para tipificar o mostrar su conexión al suministro eléctrico a la entrada y su conexión de salida a un motor de corriente alterna, cabe resaltar que en el caso particular de este proyecto se limita únicamente a la comunicación por medio de la red Ethernet/IP para control y monitoreo del mismo el cual es el tema medular del proyecto como se ha planteado en el título y en los objetivos de este.

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