PBM Motor management system

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MANUAL DE USUARIO

PBM

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1. RECEPCIÓN, MANIPULACIÓN, INSTALACIÓN ... 6

1.1. Desembalaje ... 6

1.2. Recepción de relés ... 6

1.3. Manipulación de equipos electrónicos ... 6

1.4. Instalación, puesta en marcha y servicio ... 6

1.5. Almacenamiento ... 7

1.6. Reciclaje ... 7

2. DIMENSIONES Y DIAGRAMAS DE CONEXIÓN ... 8

2.1. Frente del equipo ... 8

2.2. Dimensiones del equipo ... 9

2.2.1. Dimensiones del equipo PBM B ... 9

2.2.2. Dimensiones módulo PBM-H ... 10

2.3. Diagramas de conexión ... 11

2.3.1. Conexión protección PBM paso directo ... 11

2.3.2. Conexión protección PBM paso múltiple ... 11

2.3.3. Conexión protección PBM paso CT externo ... 12

2.3.4. Conexión protección PBM diferencial y PTC ... 12

2.3.5. Conexión protección y control PBM arranque directo ... 13

2.4. Bornas módulo base PBM-B ... 14

3. DESCRIPCIÓN ... 15

3.1. Introducción ... 15

3.2. Descripción del equipo ... 19

3.3. Diagrama funcional módulo base PBM-B ... 24

3.4. Lista de modelos PBM ... 24

3.4.1. Lista de modelos PBM B ... 24

3.4.2. Lista de modelos PBM H ... 25

4. FUNCIONES DE PROTECCIÓN Y CARACTERÍSTICAS PBM-B ... 26

4.1. Ajustes generales ... 26

4.2. Sobrecarga ... 27

4.3. Desequilibrio de fases ... 28

4.4. Fallo de fases ... 30

4.5. Inversión de la secuencia de fases ... 30

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4.13. Subintensidad de fases ... 36

4.14. Monitorización del arranque del motor ... 37

4.15. Curvas de sobrecarga ... 38 4.16. Curvas IEC60255-151 ... 49

5. MONITORIZACIÓN Y CONTROL ... 53

5.1. Medidas ... 53 5.2. Estados ... 54 5.3. Estadisticos... 60 5.4. Informes de falta ... 60 5.5. Sincronismo fecha-hora ... 61 5.6. Entradas ... 61 5.7. Salidas ... 61 5.8. Leds ... 62

5.8.1. Leds del equipo PBM B ... 62

5.8.2. Leds del hmi PBM-H ... 63

5.9. Autodiagnóstico ... 66

5.10. Maniobras ... 66

5.11. Programa de test ... 68

5.11.1. Programa de test del PBM B ... 68

5.11.2. Programa de test del módulo PBM-H ... 69

5.12. Alimentación ... 70

5.13. Vigilancia del transformador toroidal de tierra ... 70

5.14. Inicio de equipo temporizado ... 71

5.15. Rearme del equipo ... 71

5.16. Reposición de la imagen térmica ... 71

5.17. Tecla Test/Reset ... 71

6. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y NORMATIVA ... 72

6.1. Especificaciones técnicas ... 72

6.2. Normativa ... 78

7. COMUNICACIÓN Y HMI ... 81

7.1. Comunicación RS485 ... 81

7.1.1. Protocolo Modbus RTU ... 82

7.2. LCD y Teclado ... 82

7.2.1. Contraste del LCD del PBM-H ... 82

7.3. Programa de comunicaciones PBCom ... 83

7.3.1. Como instalar el softwre PBCom... 83

7.4. Clave de usuario ... 83

8. ACCESORIOS ... 84

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8.3. Sondas PTC... 87 8.4. Sección de cables ... 88 8.5. Cable conexión PBM-B a PBM-H ... 89 8.6. Cable conexión PBM-B a PC ... 89 8.7. Menús ... 90 8.7.1. Pantalla de reposo ... 90 8.7.2. Acceso a menús: ... 90 8.7.3. Menú de fecha-hora ... 90 8.7.4. Versiones ... 91 8.7.5. Parámetros de comunicación ... 91 8.7.6. Menú de test ... 92 8.7.7. Menú funcional ... 93 8.7.8. Menú de medidas ... 94 8.7.9. Menú de estados ... 94 8.7.10. Menú de configuración ... 98 8.7.11. Menú de informes ... 98 8.7.12. Menú de mando ... 100 8.7.13. Menú de clave ... 100

9. PUESTA EN SERVICIO ... 101

9.1. Hoja de prueba para puesta en marcha ... 101

9.2. Verificación ... 101

9.2.1. Inspección visual ... 101

9.2.2. Transformadores de corriente ... 101

9.3. Puesta en marcha ... 101

10. PROTOCOLO MODBUS RTU ... 102

10.1. Formato del paquete ModBus ... 103

10.2. Códigos de función ... 103

10.3. Excepciones y respuestas de error ... 104

10.4. Tipos de datos ... 104 10.5. Lectura de datos ... 106 10.6. Escritura de ajustes ... 106 10.7. Comando ... 107 10.8. Mapa de memoria PBM ... 109 10.8.1. Mapa de medidas ... 109

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10.8.8. Estadísticos ... 131

11. APÉNDICE ... 132

11.1. Identificación: ... 132

11.1.1. Modelo: ... 132

11.2. Comprobaciones: ... 133

11.3. Registro de ajustes de puesta en marcha: ... 133

11.3.1. Generales: ... 133 11.3.2. Sobrecarga: ... 133 11.3.3. Desequilibrio: ... 133 11.3.4. Fallo fase: ... 134 11.3.5. Inversión: ... 134 11.3.6. PTC: ... 134 11.3.7. Jam: ... 134 11.3.8. Rotor bloqueado: ... 134 11.3.9. I0>>: ... 134 11.3.10. I0>: ... 134 11.3.11. IG>>: ... 134 11.3.12. IG>: ... 135 11.3.13. Comunicaciones: ... 135 11.3.14. Rearme: ... 135 11.4. Comentarios: ... 135

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1. RECEPCIÓN, MANIPULACIÓN, INSTALACIÓN

1.1. Desembalaje

Sólo el personal cualificado deberá manipular los relés, teniendo especial cuidado al realizar su desembalaje e instalación para proteger todas las partes de cualquier daño. Se recomienda el uso de una buena iluminación para facilitar la inspección visual del equipo. La instalación deberá estar limpia y seca, y deberá evitarse el almacenamiento de los relés en lugares expuestos al polvo y a la humedad. Debe prestarse una atención especial si se están realizando obras de construcción.

1.2. Recepción de relés

En el momento de su recepción, es necesario examinar los equipos para asegurarse de que los relés no han sufrido ningún daño durante el transporte.

Si se detecta cualquier defecto, será necesario informar inmediatamente a la empresa transportista y a FANOX.

Los relés que no se utilicen inmediatamente deberán volver a colocarse en sus embalajes originales.

1.3. Manipulación de equipos electrónicos

Los relés disponen de una parte electrónica que es sensible a las descargas electrostáticas. Sólo con moverse, una persona puede almacenar un potencial electrostático de varios miles de voltios. La descarga de esta energía a los componentes electrónicos puede causar graves daños en los circuitos electrónicos. Es posible que en un principio no se detecten dichos daños, pero la fiabilidad y la vida del circuito electrónico se verá reducida. Esta parte electrónica del equipo está bien protegida por la carcasa plástica que no debe retirarse, ya que el equipo no cuenta con ajustes internos.

1.4. Instalación, puesta en marcha y servicio

El personal a cargo de la instalación, puesta en marcha y mantenimiento de este equipo deberá ser cualificado y conocer el procedimiento de manipulación del mismo. Antes de instalar, poner en marcha o realizar labores de mantenimiento del equipo es necesario leer la documentación del producto.

Para garantizar la seguridad, se debe utilizar la borna crimpada y la herramienta adecuada para cumplir los requisitos de aislamiento de la regleta de bornas. Deberán utilizarse terminaciones crimpadas en las conexiones de tensión e intensidad.

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1.5. Almacenamiento

Si no se van a instalar inmediatamente los relés, tras la inspección visual deben almacenarse en una atmósfera libre de polvo y de humedad.

1.6. Reciclaje

De forma previa y con el fin de evitar riesgo de descarga eléctrica, se eliminan todas las fuentes de alimentación electrica.

Este producto debe desecharse de forma segura, evitando su incineración y contactos con fuentes de agua como rios, lagos, etc….

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2. DIMENSIONES Y DIAGRAMAS DE CONEXIÓN

2.1. Frente del equipo

(9)

2.2. Dimensiones del equipo

2.2.1. Dimensiones del equipo PBM B Las dimensiones están en mm

(10)

2.2.2. Dimensiones módulo PBM-H Las dimensiones están en mm

(11)

2.3. Diagramas de conexión

2.3.1. Conexión protección PBM paso directo

CONTACTOR (K1 Conexion alim entacion) A1 A2 K1 L1 L2 L3 L (230 V) N (0 V)

PBM-B 11-12-14 (disparo por falta) K1

STOP (parada externa m otor)

M

PBM-B I1 1 4 1 2 1 1 2 4 2 2 2 1 A1 A2 E1 C1 C2 T1 T2 E2 I2

START (arranque externo m otor) STOP

START

2.3.2. Conexión protección PBM paso múltiple

CONTACTOR (K1 Conexion alim entacion) L1 L2 L3

M

PBM-B I1 1 4 1 2 1 1 2 4 2 2 2 1 A1 A2 E1 C1 C2 T1 T2 E2 I2

START (arranque externo m otor) A1 A2 K1 L (230 V) N (0 V) STOP START

Para motores de intensidades inferiores a las minimas de ajuste del rele, pasar varias veces los conductores del motor por los agujeros del relé. Ajustar el valor de IB y relacion de

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2.3.3. Conexión protección PBM paso CT externo

M

PBM-B I1 1 4 1 2 1 1 2 4 2 2 2 1 A1 A2 E1 C1 C2 T1 T2 E2 I2

START (arranque externo m otor) Transform ador de corriente

A1 A2 K1 L (230 V) N (0 V) STOP START

Para motores de intensidades superiores a las maximas de ajuste del rele, combinaremos el relé con transformadores de intensidad. Ajustar el valor de IB y relacion de transformacion como se

explica en el apartado 6.2.1.

2.3.4. Conexión protección PBM diferencial y PTC

PBM-B I1 1 4 1 2 1 1 2 4 2 2 2 1 A1 A2 E1 C1 C2 T1 T2 E2 I2

START (arranque externo m otor) N

Transform ador toroidal

A1 A2 K1 L (230 V) N (0 V) STOP START

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2.3.5. Conexión protección y control PBM arranque directo

M

PBM-B I1 1 4 1 2 1 1 2 4 2 2 2 1 A1 A2 E1 C1 C2 T1 T2 E2 I2

START (arranque externo m otor) A1 A2 K1 L (230 V) N (0 V) STOP START

El relé PBM-B permite realizar maniobras de marcha/paro del motor mediante comandos propios del relé, sin necesidad de disponer de accionamientos externos. Se puede hacer de dos maneras:

 Mediante las teclas [O] y RESET del PBM-H:

o Tecla [O]: Mediante una pulsacion corta podemos provocar el paro del motor de manera voluntaria, sin necesidad de la existencia de una falta.

o Tecla RESET: Mediante una pulsacion larga, podemos iniciar nuevamente el funcionamiento del motor.

 Mediante comandos de comunicación ModBus:

Descripción Número de

comando

Reposición de leds y salidas 47

Paro Motor 57

NOTA: La tecla del PBM-H [ I ] no se encuentra activa en la version actual y carece de

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2.4. Bornas módulo base PBM-B

Input Entrada digital 24vca/cc

earth fault Conexión toroidal de tierra

+

t

Conexión sonda ptc

A Conexión a de rs485

B Conexión b de rs485

14 Salida 1 contacto normalmente cerrado

12 Salida 1 contacto normalmente abierto

11 Salida 1 común

24 Salida 2 contacto normalmente cerrado

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3. DESCRIPCIÓN

3.1. Introducción

La gestión en las empresas industriales está tendiendo cada vez más al empleo de las tecnologías de la información y las comunicaciones, como base para la monitorización y mantenimiento predictivo de sus instalaciones.

Esta tendencia, cada vez más creciente, supone un salto tecnológico para las industrias, ya que se exige la gestión de un mayor volumen de información, en muchas ocasiones en tiempo real. Para la implantación de estas nuevas tecnologías las industrias necesitan disponer de sistemas sencillos, flexibles y que se adapten a las necesidades concretas de la misma.

Algunas de estas necesidades son las siguientes:

 Sencillo de manejar.

 Sencillo de instalar.

 Gran volumen de datos.

 Tiempo real.

 Coste razonable.

 Rentabilidad del sistema, entendido como mantenimiento y monitorización.

El PBM es un sistema de control y protección de motores dotado de comunicación ModBus RTU en medio físico RS485. Constituye una plataforma especialmente diseñada para cubrir todas las necesidades de mantenimiento y monitorización de plantas industriales con motores.

La estructura de dispositivos del PBM está basada en un módulo base al que, en función de la necesidad, se le pueden acoplar diferentes módulos con funcionalidades específicas.

El módulo base PBM-B (carril DIN EN50022-35), que posee las siguientes funciones:

 Protecciones de corriente asociadas al motor.

 Protecciones de temperatura.

 Protecciones de tierra

 Disparo y señalización.

 Comunicaciones con el scada.

 Informes de falta.

 Estadísticos.

El módulo PBM-H, es un módulo HMI (panelable) para acceder a la información del PBM-B. En un futuro se podrá aumentar la funcionalidad del sistema con módulos adicionales.

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Descripción PBM-B PBM-H

FUNCIONES DE PROTECCIÓN

Sobrecarga (clases de disparo 5-10-15-20-25-30-35-40-45) √

Desequilibrio de fases √

Fallo de fases √

Inversión de la secuencia de fases √

PTC √

PT100

Jam √

Rotor Bloqueado √

Sobreintensidad de tierra homopolar de tiempo definido √

Sobreintensidad de tierra homopolar de tiempo inverso √

Sobreintensidad de tierra diferencial de tiempo definido √

Sobreintensidad de tierra diferencial de tiempo inverso √

Subintensidad √

Tiempo de arranque excesivo √

MEDIDAS

(17)

Intensidad de tierra diferencial (IG) √

Imagen térmica √

Medida frecuencia √

Intensidad de secuencia positiva (I1) √

Intensidad de secuencia negativa (I2) √

Intensidad media de fases √

ESTADÍSTICOS

Número arranques √

Intensidad máxima en arranque √

Intensidad máxima en último arranque √

Intensidad media en arranque √

Fallos sobrecarga √

Fallos PTC √

Fallos jam √

Fallos rotor bloqueado √

Fallos neutro √

Horas trabajo √

SEÑALIZACIÓN Y CONTROL

Inicio de equipo temporizado √

Entradas digitales 1

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Botón Test/Reset √ √ Led 1: √ Led 2: √ Led 3: √ Led 4: √ Led 5: √ Led 1 configurable √ Led 2 configurable √ Led 3 configurable √ Led 4 configurable √ Led 5 configurable √ Led 6 configurable √ MECÁNICA

Carril DIN EN50022-35 √

Panelable √

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ACCESORIOS Transformador toroidal √ Transformador de intensidad √ Sondas PTC √ Sección de cables √ Cable conexión PBM-B a PBM-H √

3.2. Descripción del equipo

El PBM es un sistema de protección y control de motores trifásicos. Incluye las protecciones térmicas y de corriente del motor, así como funciones de supervisión y diagnóstico para realizar un mantenimiento predictivo y evitar tiempos de inactividad del sistema.

El módulo base es el componente fundamental del sistema PBM. Debe ser incorporado siempre, y proporciona por sí sólo la protección básica del sistema. El módulo base es un elemento de 78 mm para montaje en carril DIN.

Las funciones de protección disponibles son las siguientes:

 Protección de sobrecarga y disponibilidad de una sonda PTC

 Protección de desequilibrio, fallo de fase e inversión de fases

 Protección de jam, bloqueo de rotor y subintensidad.

 Protección de tierra: sobreintensidad de tierra homopolar tiempo definido, sobreintensidad de tierra homopolar tiempo inverso, sobreintensidad de tierra diferencial tiempo definido, sobreintensidad de tierra diferencial tiempo inverso.

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Para facilitar un mantenimiento predictivo dispone de algoritmos de vigilancia del estado del equipo, tanto de las conexiones externas como del funcionamiento interno del equipo y de funciones de test para comprobar el funcionamiento correcto de las salidas y los leds:

 Vigilancia del transformador toroidal de neutro en circuito abierto

 Cortocircuito de la sonda PTC

 Autodiagnóstico

 Test de las salidas y los leds del módulo base del PBM-B

 Test de los leds del módulo PBM-H

Permite realizar un inicio escalonado de los motores de la instalación, mediante un temporizador ajustable de 0 s. a 3600 s.

La actuación de los relés de salida de disparo y alarma se realiza con seguridad positiva. Se proporcionan las siguientes medidas: intensidades de fase, intensidad de tierra homopolar (calculada como suma digital de las intensidades de fase), intensidad de tierra diferencial (medida mediante transformador toroidal externo), intensidad media de fases, intensidad de secuencia negativa, intensidad de secuencia positiva, imagen térmica y frecuencia.

El algoritmo utilizado en la medida de las intensidades es RMS real (real Root Mean Square – valor eficaz real). El muestreo realizado es de 16 muestras ciclo. El tipo de muestreo queda determinado cuando se ajusta la frecuencia del sistema. Se realiza a tiempo fijo si la frecuencia ajustada es 50 ó 60 Hz, y se realiza a tiempo variable si se ajusta a frecuencia variable (45Hz a 65 Hz). La precisión de la medida es del 2% en todo el rango. El muestreo de la frecuencia variable sólo es válido en los modelos con alimentación alterna, ya que la señal de alimentación alterna es la que se toma como referencia para calcular la frecuencia de línea.

Se almacenan en memoria no volátil hasta cuatro informes de falta. Los informes de falta contienen información de fecha, medidas y un subconjunto de los estados del equipo suficientemente amplio como para determinar la causa del incidente (todos los disparos de las funciones discriminadas por fase, las entradas y las salidas).

Toda la información del equipo es accesible desde el PBM-H y desde un puerto de comunicaciones RS485 en bornas, que permite que el equipo pueda integrarse como parte de un sistema SCADA. El protocolo utilizado es Modbus RTU. Se establece una sesión de comunicación con clave configurable por el usuario.

El módulo PBM-B dispone de cinco leds de señalización y de un pulsador de reset para reponer los enclavamientos de las salidas y los leds.

El módulo PBM-H dispone de un LCD de dos filas y veinte columnas y un teclado de membrana de seis teclas con las que se puede acceder a toda la información del sistema. Cuenta también con seis leds de señalización configurables. Cada led puede ser asignado con un OR de 16 bits de estado y se puede configurar como enclavado o no enclavado y/o como parpadeante o no parpadeante. Dispone además de un botón de marcha y otro de paro y con un botón test/reset con la doble función de probar los leds del equipo (PBM-B y PBM-H), y reponer los enclavamientos de las salidas y los leds.

El módulo PBM-B es totalmente funcional sin el módulo PBM-H. Una vez programado, bien mediante un PBM-H “móvil” o bien mediante la comunicación, el PBM-B funciona sólo, proporcionando la información a través de sus leds o vía comunicación.

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Función Descripción PBM-B

Protección

Sobrecarga Sobrecarga (clases de disparo 5-10-15-20-25-30-35-40-45) 1

Desequilibrio Desequilibrio de fases 1

Fallo de fase Fallo de fases 1

Inversión Inversión de la secuencia de fases 1

PTC Función PTC (Coeficiente Positivo de Temperatura) 1

Jam Jam 1

Rotor

Bloqueado Rotor bloqueado 1

I0>> Sobreintensidad de tierra homopolar tiempo definido 1

I0> Sobreintensidad de tierra homopolar tiempo inverso 1

IG>> Sobreintensidad de tierra diferencial tiempo definido (con transformador toroidal

externo) 1

IG> Sobreintensidad de tierra diferencial tiempo inverso (con transformador toroidal externo) 1

I< Subintensidad de fases 1

Tiempo arranque excesivo 1

Medidas

IA, IB, IC Medida rms de intensidades de fase con precisión 2% 

I0 Medida rms de intensidad de tierra homopolar con precisión 2% 

IG Medida rms de intensidad de tierra diferencial con precisión 2% 

Ɵ

Imagen térmica 

f

Frecuencia 

Iavg

Intensidad media de las tres fases 

I1

Intensidad de secuencia positiva 

I2

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Entradas y salidas

Entrada digital 24 Vca/cc 1

Pulsador 1

Salidas digitales: disparo y alarma 2

Comunicación

Comunicación RS485 (ModBus, RTU 19200) 

Control y señalización

Inicio de equipo temporizado 

Indicadores led en el módulo base PBM-B 5

Comando reposición de imagen térmica 

Comando reset de enclavamiento de salidas y leds 

Alimentación 110/230 Vca/cc 24/48Vcc Seleccionable por modelo Monitorización y Registro

Reloj de Tiempo Real (RTC) 

Vigilancia del toroidal de tierra 

Detección cortocircuito y circuito abierto sonda PTC 

Informes de falta 4

Autodiagnóstico 

Número de arranques 

(23)

Fallos PTC 

Fallos jam 

Fallos rotor bloqueado 

Fallos neutro 

Horas trabajo 

Control y señalización

LCD, 20x2 y 6 teclas 

Botón Test/Reset 

Botones marcha y paro 

Indicadores LED configurables 6

Establecimiento de sesión con clave configurable 

Monitorización

Menú de test del módulo base PBM-B 

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3.3. Diagrama funcional módulo base PBM-B

3.4. Lista de modelos PBM

3.4.1. Lista de modelos PBM B MÓD U LO ME D ID A D E FA S E A LI M E N TA C IÓN R E V IS IÓN PBM B _{Módulo BASE} 1 5 IB = 0,8 - 6 A IB = 4 – 25 A 1 2 110/230 Vca/cc 24/48 Vcc 0

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3.4.2. Lista de modelos PBM H MÓD U LO H MI ID IOMA R E V IS IÓN PBM H Módulo HMI

1 HMI con 6 leds

E S F X Inglés Español Francés Polaco 0

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4. FUNCIONES DE PROTECCIÓN Y CARACTERÍSTICAS PBM-B

4.1. Ajustes generales

Los ajustes generales del equipo son los siguientes:

Ajustes Generales

Descripción Mínimo Máximo Paso Unidad Defecto

IB Rated motor current

Modelo PBMB1* 0,8 6 0,01 A 0,8

Modelo PBMB5* 4 25 0,01 A 4

Relación transformación fase 1 2000 1 - 1

Frecuencia - - 50Hz/60Hz/var Hz 50

Umbral arranque motor 1 8 0,01 xIB 1,5

Tiempo arranque motor 1 200 1 s 60

Secuencia fases motor - - ABC/ACB - ABC

Temporización inicio equipo 0 3600 1 s 0

El primer ajuste del grupo es la “Intensidad nominal de motor”, llamada dentro de este manual IB.

En el modelo PBMB1*, el rango de intensidad nominal es de 0,8 a 6 A. En el modelo PBMB5*, el rango de intensidad nominal es de 4 a 25 A. Para proteger el motor, la “Intensidad nominal de motor (IB)”, debe ajustarse con el mismo valor que la intensidad nominal que aparece en la placa

de características del motor.

En caso de usar un motor con una “Intensidad nominal” menor que el ajuste minimo del relé, daremos “n” vueltas al conductor de alimentacion del motor a través de los agujeros del relé. El valor de “IB“ ajustado será “INxn”, siendo IN la intensidad nominal que aparece en la placa de

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 NOTA:

Para la correcta monitorizacion del arranque del motor, el ajuste de “Tiempo arranque motor” debe ser seleccionado entre 1 y 200 segundos. En caso de querer inhibir la monitorizacion del arranque del motor es posible hacerlo, bajo responsabilidad del usuario, ajustando el valor de “Tiempo arranque motor” a 0. No obstante, se recomienda mantener la monitorizacion del arranque del motor activa para evitar deterioros inesperados del motor. La frecuencia puede ajustarse a los valores de 50Hz, 60Hz y frecuencia variable (manteniendo el equipo la precisión en medida y tiempo en el rango de 45 Hz a 65 Hz). La frecuencia variable sólo puede aplicarse a los modelos con tensión de alimentación alterna.

El ajuste “Secuencia de fases motor” es utilizado por la función de inversión para determinar si el cableado es consecuente con lo ajustado.

El ajuste “Temporización inicio equipo” es utilizado para realizar un inicio escalonado de los motores de una instalación.

4.2. Sobrecarga

La función de sobrecarga cumple el estándar internacional IEC 947-4-1 e IEC 255-8.

Se utiliza un modelo matemático basado en modelos físicos para simular el estado térmico del motor. El modelo matemático utilizado combina dos imágenes térmicas: una imagen de calentamiento y otra de enfriamiento. La imagen de calentamiento representa el estado térmico de los devanados del estator y del rotor, y la imagen de enfriamiento representa el estado térmico de la carcasa.

El hecho de que el PBM-B disponga de memoria térmica de calentamiento y enfriamiento permite definir, en cada momento, los márgenes para que el motor trabaje de un modo seguro. La imagen térmica es una medida del estado de calentamiento del motor. A diferencia de un relé de sobrecorriente, no se empieza a contar un tiempo cuando se detecta una falta, sino que está de manera contínua determinando el estado térmico del motor. El tiempo de disparo depende de la clase de disparo seleccionada, de la intensidad que circula y del estado térmico previo del motor.

La imagen térmica se calcula en base a la siguiente ecuación:

θ = 100 x (I/It)

2_{x (1 – e}-t/ζ_{) + θ’} 0 x e

-t/ζ

donde :

I, corriente máxima de las tres fases It, corriente umbral de disparo

ζ, cte térmica

θ’0, estado térmico inicial

El tiempo de disparo viene dado por la ecuación:

t = ζ x ln { [(I/It) 2_–_(θ’ 0 / 100)] / [(I/It) 2 - 1] }

La precisión de los tiempos de disparo es del 5% sobre el tiempo teórico.

El algoritmo utiliza la intensidad máxima de las tres corrientes de fase. Si la intensidad máxima es superior al 15% de la intensidad ajustada IB, se aplica la constante térmica de calentamiento.

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Si la intensidad máxima es inferior al 15% de la intensidad ajustada IB, se aplica la constante

térmica de enfriamiento.

La función de sobrecarga dispara cuando la imagen térmica alcanza el valor de 100%. Este valor se alcanza en el tiempo cuando la intensidad que circula es igual a la toma ajustada en la función térmica (It).

Se establece un nivel ajustable de imagen térmica para generar una alarma. Si se produce el disparo, la función de sobrecarga se repone cuando la imagen térmica cae por debajo del nivel de alarma ajustado.

La constante térmica tiene los siguientes valores: ζ calentamiento = 37 x clase disparo

ζ enfriamiento = 90 x clase disparo

En el caso de que se disponga de ventilación mecánica independiente: ζ enfriamiento = (90 x clase disparo) / 4

Los ajustes de esta función son los siguientes:

Sobrecarga

Permiso - - Si/No - Si

Toma 1 2 0,01 IB 1,15

Clase disparo - - 5,10,15,20,25,30,35,40,45 - 5

Ventilación mecánica Independiente - - Si/No - No

Alarma 20 95 1 % 80

Permitimos el ajuste de toma de la función de sobrecarga en un rango entre 1 y 2 veces IB, para

que el usuario pueda aprovechar al máximo la capacidad de su motor. No obstante conviene remarcar que la norma IEC-947-4-1 recomienda que el ajuste de toma se realice entre 1,05 y 1,20 veces IB.

Las clases de disparo 5, 10, 20, 30 y 40 son normativas. Los otros ajustes de clase 15, 25, 35 y 45 permiten adaptarse a los diferentes tipos de motor.

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A partir de la intensidad media, se establece una banda de funcionamiento correcto, cuyo límite superior e inferior viene dado por el % de desequilibrio ajustado y se considera un 5% de histéresis en las reposiciones.

Los límites de activación y reposición de desequilibrio se determinan de la siguiente forma, a partir del % de desequilibrio ajustado (valor d1%):

Activación límite superior Imedia * (100 + d1)%

Reposición límite superior Imedia * (100 + d1– 5)%

Activación límite inferior Imedia * (100 – d1)%

Reposición límite inferior Imedia * (100 – d1 + 5)%

Se aplica el criterio sobre las tres fases. Si la intensidad de una fase está por encima del límite superior ó por debajo del límite inferior se activa el arranque de la función. Una vez activada la función, si la intensidad de esa fase baja por debajo del límite de reposición superior o sube por encima del límite de reposición inferior, la función se repone de manera instantánea.

El disparo de esta función se puede temporizar y se han establecido dos tiempos diferentes, uno se aplica cuando el motor está arrancando, y el otro cuando el motor está en marcha. De esta manera se puede detectar un posible fallo de fase en el arranque del motor y realizar un disparo rápido.

Desequilibrio

%Desequilibrio 5 30 1 % 30

Tiempo motor arrancando 0,02 20 0,001 s 0,6

Tiempo motor en marcha 0,02 20 0,001 s 5

Esta función es similar a la función de fallo de fases. En principio está función se debe utilizar para detectar desequilibrios de corriente pequeños. Para protegerse de grandes desequilibrios del límite inferior se sugiere utilizar la función de fallo de fases.

(30)

4.4. Fallo de fases

Se aplica la función de fallo de fases sobre el sistema trifásico formado por las tres intensidades de fase (IA, IB, IC). Se toma como referencia la intensidad media de los tres valores. La función está operativa si la intensidad media es superior al 10% de la intensidad ajustada IB y deja de

ser operativa si la intensidad media es inferior al 8%.

A partir de la intensidad media, se establece un límite inferior que viene dado por el % de desequilibrio ajustado y una histéresis del 5% en la reposición. El límite de activación y reposición del fallo de fase se determina de la siguiente forma, a partir del % de desequilibrio ajustado (valor d2%):

Activación límite inferior Imedia * (100 – d2)%

Reposición límite inferior Imedia * (100 – d2+ 5)%

Se aplica el criterio sobre las tres fases. Si la intensidad de una fase está por debajo del límite inferior se activa el arranque de la función. Una vez activada la función, si la intensidad de esa fase sube por encima del límite de reposición inferior, la función se repone de manera instantánea.

El tiempo de operación es único independientemente de si el motor está arrancando ó en marcha

Fallo de fase

%Desequilibrio 10 100 1 % 30

Tiempo 0,02 20 0,001 s 5

4.5. Inversión de la secuencia de fases

(31)

Inversión de fases

Permiso - - Si/No - No

Tiempo 0,02 2 0,001 s 0,02

4.6. Función PTC

Las sondas PTC permiten tener un control preciso de la temperatura a la que está sometido el motor en diferentes puntos de su estructura. El funcionamiento de estas sondas se basa en un incremento muy rápido de su resistencia una vez alcancen su propio límite de temperatura. La protección mediante sondas PTC se emplea, entre otros, en los siguientes casos: Motores con frecuencias de arranque/parada elevadas

Motor funcionando a velocidades menores al rango para el que está diseñado Cuando existe un suministro de aire restringido

En caso de operaciones intermitentes y/o frenadas constantes Cuando la temperatura ambiente es elevada

Se detecta la sobretemperatura y el circuito abierto o el cortocircuito de la sonda PTC. La sobretemperatura activa el contacto de disparo mientras que el circuito abierto y el cortocircuito de la sonda activan el contacto de alarma.

Los umbrales de protección de la sonda PTC no son configurables, están predefinidos y son los siguientes: Resistencia activación Resistencia reposición Sobretemperatura > 3600 Ω < 1800 Ω Cortocircuito < 20 Ω > 30 Ω Circuito abierto > 4000 Ω < 3900 Ω

(32)

La función PTC tiene el ajuste de permiso:

PTC

El tiempo de disparo es de 500 ms.

Las sondas PTC utilizadas tendrán una corriente máxima de 1mA y tensión máxima de 2,3 V.

Máxima resistencia en frío 1500 Ω

Mínima resistencia en frío 50 Ω

4.7. Función JAM

Se considera que el motor está trabajando en condiciones de jam, cuando el par resistente del motor es muy cercano al par máximo que el motor puede ofrecer, y por tanto el motor está ralentizando su giro.

Esta función estará inhabilitada durante el arranque del motor. Una vez completado el arranque la función estará habilitada siempre que haya sido permitida por el usuario.

JAM

(33)

4.8. Rotor bloqueado

Esta función detecta un rotor bloqueado. Esta función estará inhabilitada durante el arranque del motor. Una vez completado el arranque la función estará habilitada siempre que haya sido permitida por el usuario.

Rotor bloqueado

Toma 3,5 6 0,01 IB 3,5

Tiempo operación 1 30 0,001 s 5

El tiempo de operación es independiente de la intensidad operativa que fluye a través del equipo, de modo que si la intensidad de fase excede el valor ajustado durante el tiempo prefijado, la función de protección actúa (dispara). Se desactiva cuando el valor medido de la intensidad de fase se reduce por debajo del 95% de la toma ajustada.

4.9. Sobreintensidad de tierra homopolar tiempo definido.

Esta función de protección se ajusta mediante tres parámetros:

Sobreintensidad de tierra homopolar tiempo definido

Grupo Descripción Mínimo Máximo Paso Unidad Defecto

I

0

>>

Toma 0,1 1 0,01 IB 0,1

Tiempo operación 0,02 5 0,001 s 1

El tiempo de operación es independiente de la intensidad operativa que fluye a través del equipo, de modo que si la intensidad de tierra homopolar (I0) excede el valor ajustado durante el tiempo prefijado, la función de protección actúa (dispara). Se desactiva cuando el valor medido de intensidad de tierra homopolar se reduce por debajo del 95% de la toma ajustada.

(34)

4.10. Sobreintensidad de tierra homopolar tiempo inverso

Esta función de protección se ajusta mediante cinco parámetros:

Sobreintensidad de tierra homopolar tiempo inverso

I

0

>

Curva - - (1*) - Inversa

Dial 0,05 1,25 0,01 - 1,25

Toma 0,1 1 0,01 IB 1,00

Tiempo operación 0,02 5 0,001 s 0,2

(1*) Inversa, Muy inversa, Extremadamente inversa, Tiempo definido

Si en el ajuste de curva se selecciona la opción “Tiempo definido”, la unidad se comporta como una unidad de sobrecorriente instantánea. En este caso el tiempo de operación de la unidad es el ajustado en el parámetro “Tiempo de operación”.

Si en el ajuste de curva se selecciona una curva (inversa, muy inversa ó extremadamente inversa), el tiempo de operación es función de los ajustes curva, dial y toma.

Si la unidad opera como tiempo definido, el arranque de la función se produce al 100% de la toma ajustada, y se repone al 95%.

Si la unidad opera con curva, el arranque de la función se produce al 110% de la toma ajustada, y se repone al 100%.

La reposición es instantánea en ambos casos.

La precisión del tiempo de actuación es de ±5% ó ±30ms el mayor de los dos, sobre el tiempo teórico de actuación.

(35)

4.11. Sobreintensidad de tierra diferencial tiempo definido.

Con transformador toroidal externo.

Esta función de protección se ajusta mediante tres parámetros:

Sobreintensidad de tierra diferencial tiempo definido

I

G

>>

Toma 100 15000 1 mA 100

Tiempo operación 0,02 5 0,001 S 0,2

El tiempo de operación es completamente independiente de la intensidad operativa que fluye a través del equipo, de modo que si la intensidad de tierra diferencial (IG) excede el valor ajustado durante el tiempo prefijado, la función de protección actúa (dispara). Se desactiva cuando el valor medido de intensidad de tierra diferencial se reduce por debajo del 95% de la toma ajustada.

4.12. Sobreintensidad de tierra diferencial tiempo inverso.

Con transformador toroidal externo.

Esta función de protección se ajusta mediante los siguientes parámetros:

Sobreintensidad de tierra diferencial tiempo inverso

I

G

>

Permiso - - Si/No - No Curva - - (1*) - Inversa Dial 0,05 1,25 0,01 - 1,25 Toma 100 450 1 mA 100 Tiempo operación 0,02 5 0,001 s 0,2

(36)

Si en el ajuste de curva se selecciona la opción “Tiempo definido”, la unidad se comporta como una unidad de sobrecorriente instantánea. En este caso el tiempo de operación de la unidad es el ajustado en el parámetro “Tiempo de operación”.

Si en el ajuste de curva se selecciona una curva (inversa, muy inversa ó extremadamente inversa), el tiempo de operación es función de los ajustes curva, dial y toma.

Si la unidad opera como tiempo definido, el arranque de la función se produce al 100% de la toma ajustada, y se repone al 95%.

Si la unidad opera con curva, el arranque de la función se produce al 110% de la toma ajustada, y se repone al 100%. La reposición es instantánea en ambos casos.

La precisión del tiempo de actuación es de ±5% ó ±30ms el mayor de los dos, sobre el tiempo teórico de actuación.

Las curvas utilizadas son IEC60255-151, las cuáles están descritas en el apartado “Curvas”.

4.13. Subintensidad de fases

La función de subintensidad se utiliza para detectar si la intensidad de funcionamiento del motor es menor de la esperada, debido al funcionamiento del motor en vacío por rotura de transmisión, subcarga de cintas transformadoras, bomba en vacio, …

La función de subintensidad no está habilitada durante el arranque del motor. Los ajustes de esta función son los siguientes:

Subintensidad de fases

I <

Toma 0,3 1 0,01 IB 0,5

Tiempo operación 0,02 200 0,001 s 1

La activación se produce al 100% del valor ajustado y la reposición al 105%. El tipo de reposición es instantáneo.

(37)

4.14. Monitorización del arranque del motor

Los ajustes asociados a la monitorización del arranque del motor son los siguientes, que están en el grupo de ajustes generales:

Monitorización del arranque del motor

Umbral arranque motor 1 8 0,01 IB 1,5

Tiempo arranque motor 1 200 0,001 s 60

En el siguiente autómata se describe el funcionamiento de esta función:

Motor

reposo Motor

primer paso Motorsegundo paso Motormarcha

Imedia > 10% IB

Imedia < 8% IB Imedia > Umbral Imedia < 95% Umbral

tarranque ++ tarranque ++

Imedia < 8% IB

Arranque prolongado

t real arranque > t real aj ustado Imedia < 8% IB

El motor se considera en estado de reposo cuando la intensidad media es menor que el 8% de la intensidad ajustada IB. Cuando la intensidad media es superior al 10% de la intensidad

ajustada iniciamos la monitorización del arranque y pasamos al estado de “Motor primer paso”. Desde “Motor primer paso”, cuando la intensidad media es superior al umbral de arranque del motor ajustado, pasamos a “Motor segundo paso”. Desde “Motor segundo paso”, cuando la intensidad media es inferior al 95% del umbral de arranque ajustado, pasamos a ”Motor en marcha”.

En “Motor primer paso” y “Motor segundo paso” monitorizamos el tiempo de arranque. Si el tiempo de arranque medido es superior al tiempo de arranque ajustado, pasamos al estado de “Arranque prolongado”.

(38)

Imedia 10% IB Umbral reposo p ri m e r p a s

o _{segundo paso} _marcha

95% Umbral

t < Tiempo arranque aj ustado

Hay dos bits de estado en el grupo de varios, asociados a la monitorización del motor: Motor en marcha y tiempo de arranque excesivo.

Los siguientes estadísticos están asociados al arranque del motor:

Número de arranques

Intensidad máxima de arranque

Intensidad máxima del último arranque

Intensidad media del último arranque

Tiempo de arranque medido (tiempo del segundo paso)

Número de horas de trabajo (motor en marcha)

NOTA: Para asegurar el correcto funcionamiento de la función de subintensidad I< es necesario que el tiempo de arranque del motor sea distinto a 0.

4.15. Curvas de sobrecarga

La primera gráfica presenta las curvas de disparo clases 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 y 45 partiendo de un estado térmico inicial de 0% (cold).

Las gráficas siguientes presentan las curvas de disparo de las clases 5, 10, 15, 20, 25, 30,35.40 y 45 con los estados térmico iniciales de 0% (cold), 60% (hot 60%), 75% (hot 75%).

La curva térmica hot 60%, representa el tiempo de disparo partiendo de un estado térmico inicial del 60% que se alcanza con un equilibrio térmico de I = 0,9 IB.

La curva térmica hot 75%, representa el tiempo de disparo partiendo de un estado térmico inicial del 75% que se alcanza con un equilibrio térmico de I = IB.

En el “eje x” se representa la corriente en veces IB y en el “eje y” el tiempo en segundos. Las

(39)

(40)

(41)

1,000 10,000 100,000 1000,000 10000,000 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 t (s) xI_B

Sobrecarga clase 10

cold hot 60% hot 75% 1,15 IB

(42)

(43)

Hot 60% I = 0,9 IB

Hot 75% I = IB

(44)

10,000 100,000 1000,000 10000,000 t (s )

Sobrecarga clase 25

cold hot 60% hot 75%

(45)

1,000 10,000 100,000 1000,000 10000,000 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 t (s ) xIB

Sobrecarga clase 30

cold hot 60% hot 75% 1,15 IB

(46)

(47)

1,000 10,000 100,000 1000,000 10000,000 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 t (s ) xIB

Sobrecarga clase 40

cold hot 60% hot 75% Hot 60% I = 0,9 IB Hot 75% I = IB 1,15 IB

(48)

10,000 100,000 1000,000 10000,000 t (s )

Sobrecarga clase 45

cold hot 60% hot 75% Hot 60% I = 0,9IB Hot 75% I = IB

(49)

4.16. Curvas IEC60255-151

El relé PBM-B cumple con las curvas de la norma IEC60255-151

 Curva Inversa

 Curva Muy Inversa

 Curva Extremadamente Inversa

Existe una ecuación matemática general que define el tiempo en segundos como una función de la intensidad:

K

D

B

Q

V

D

A

t

_P













adjusted

I

V



Parámetros: A P Q B K Ext. Inversa 80 2 1 0 0 Muy Inversa 13,5 1 1 0 0 Inversa 0,14 0,02 1 0 0

La curva puede desplazarse desde su eje utilizando el dispositivo de selección de tiempo D, que puede ajustar el usuario. V es la toma.

(50)

(51)

(52)

(53)

5. MONITORIZACIÓN Y CONTROL

5.1. Medidas

Se proporcionan las tres intensidades de fase (IA,IB,IC), la intensidad de tierra homopolar (I0)

calculada como suma digital de las intensidades de fase, la intensidad de tierra diferencial (IG)

medida mediante un transformador toroidal externo, la intensidad de secuencia positiva, la intensidad de la secuencia negativa, la intensidad media de las tres fases, la medida de la imagen térmica (%) y la frecuencia de línea.

El valor de la intensidad de tierra se puede obtener de dos maneras:

 Mediante un toroidal externo que abarque las tres fases (IG). Como complemento, el

PBM-B comprobará que el toroidal no se encuentra en circuito abierto.

 En caso de que el motor trifásico se encuentre conectado directamente a tierra o a través de una impedancia lo suficientemente baja, es posible obtener el valor de la intensidad de fuga a tierra mediante el sumatorio de las intensidades medidas a través de los tres transformadores incorporados en el propio PBM-B (I0).

La medida de las intensidades (IA,IB,IC,I0,IG) son valores R.M.S. (valor eficaz real) La precisión

de la medida es ±2% en todo el rango de medida. Se realiza un muestreo de 16 muestras/ciclo. El muestreo se puede realizar a frecuencia de línea (50 ó 60Hz) ó a frecuencia variable, ajustándose el muestreo del equipo a la frecuencia real. Utilizando el muestreo a frecuencia variable, se garantiza que la precisión de la medida es del ±2% en el rango de 45Hz a 65 Hz. El muestreo a frecuencia variable será válido en los modelos que se alimentan con tensión alterna, ya que se toma como referencia para calcular la frecuencia la tensión de alimentación.

La medida de frecuencia se realiza mediante un algoritmo de pasos por cero. Se toma como referencia la tensión de alimentación, por lo que la medida de la frecuencia será válida en los modelos que se alimentan con tensión alterna de la red.

A continuación mostramos los rangos de medida de fase y neutro residual de los modelos de PBM-B:

Modelo PBM1X PBM5X

Rango IB 0,8 - 6 A 4 – 25 A

Rango medida fase y neutro residual sin transformadores de intensidad externos. Relación de transformación = 1

0,2 - 30 A 1- 150 A

Rango medida fase y neutro residual con transformadores de intensidad externos. Relación de transformación = R

(54)

5.2. Estados

Los estados son información en tiempo real sobre los cambios que acontecen en el equipo. Los estados del equipo se pueden consultar desde el PBM-H y desde comunicaciones.

La siguiente lista contiene todos los estados del equipo :

Grupo Estado

Sobrecarga

Sobrecarga alarma

Sobrecarga disparo

Desequilibrio

Desequilibrio arranque de fase A

Desequilibrio arranque de fase B

Desequilibrio arranque de fase C

Desequilibrio arranque función

Desequilibrio disparo de fase A

Desequilibrio disparo de fase B

Desequilibrio disparo de fase C

Desequilibrio disparo de función

Fallo de fase

Fallo de fase arranque de fase A

(55)

Fallo de fase disparo de fase A

Fallo de fase disparo de fase B

Fallo de fase disparo de fase C

Fallo de fase disparo de función

Inversión de fases

Inversión arranque Inversión disparo

PTC

PTC sobretemperatura PTC circuito abierto PTC cortocircuito

JAM

Jam arranque de fase A

Jam arranque de fase B

Jam arranque de fase C

Jam arranque función

Jam disparo de fase A

Jam disparo de fase B

Jam disparo de fase C

(56)

Rotor bloqueado

Rotor bloqueado arranque de fase A

Rotor bloqueado arranque de fase B

Rotor bloqueado arranque de fase C

Rotor bloqueado arranque de función

Rotor bloqueado disparo de fase A

Rotor bloqueado disparo de fase B

Rotor bloqueado disparo de fase C

Rotor bloqueado disparo de función

Sobreintensidad de tierra homopolar tiempo definido

I

0

>>

I0>> arranque

I0>> disparo

Sobreintensidad de tierra homopolar tiempo inverso

I

0

>

I0> arranque

I0> disparo

Sobreintensidad de tierra diferencial tiempo definido

I

G

>>

IG>> arranque

(57)

Sobreintensidad de tierra diferencial tiempo inverso

I

G

>

IG> arranque

IG> disparo

Subintensidad de fases

I <

Subintensidad arranque de fase A

Subintensidad arranque de fase B

Subintensidad arranque de fase C

Subintensidad arranque de fases

Subintensidad disparo de fase A

Subintensidad disparo de fase B

Subintensidad disparo de fase C

Subintensidad disparo de fases

Salidas

Salida 1 Salida 2

Entradas

Entrada PTC Entrada toroidal Entrada digital a 24 Vcc

(58)

Varios

Motor: en marcha

Motor: tiempo arranque excesivo

Transformador toroidal G abierto

Error ajustes Error configuración Error informes Error estadísticos Alarma de equipo Disparo de protección Permiso salidas

Deshabilitación del disparo

El bit “Alarma de equipo” se compone de los siguientes bits:

Sobrecarga: Alarma

PTC: Cortocircuito

PTC: Circuito abierto

(59)

El bit “Disparo de protección” se compone de los siguientes bits:

Sobrecarga: Disparo función

Desequilibrio: Disparo función

Fallo fase: Disparo función

Inversión: Disparo función

PTC: Sobretemperatura

Jam: Disparo función

Rotor bloqueado: Disparo función

I0>>: Disparo función

I0>: Disparo función

IG>>: Disparo función

IG>: Disparo función

I<: Disparo función

(60)

5.3. Estadisticos

El PBM dispone de los siguientes estadísticos:

 Número de arranques

 Intensidad máxima en arranque (máxima intensidad en los arranques anteriores)

 Intensidad máxima del último arranque

 Intensidad media del último arranque

 Tiempo de arranque medido

 Horas de motor en marcha

 Número de actuaciones de la función de sobrecarga

 Número de actuaciones de la sobretemperatura con ptc

 Número de actuaciones de jam

 Número de actuaciones de rotor bloqueado

 Número de actuaciones de funciones de sobreintensidad

5.4. Informes de falta

Se almacenan en memoria no volátil hasta cuatro informes de falta. El informe de falta se genera cuando se activa la salida 1 (disparo). Se pueden visualizar desde el PBM-H y por comunicaciones.

La información asociada a cada informe de falta es la siguiente: 1. Fecha 2. IA 3. IB 4. IC 5. I0 6. IG 7. Imagen térmica 8. Frecuencia 9. Intensidad media 10. Sobrecarga: disparo

11. Desequilibrio: Disparo fase A 12. Desequilibrio: Disparo fase B 13. Desequilibrio: Disparo fase C

(61)

19. PTC: Cortocircuito 20. PTC: Circuito abierto 21. Jam: Disparo fase A 22. Jam: Disparo fase B 23. Jam: Disparo fase C

24. Rotor bloqueado: Disparo fase A 25. Rotor bloqueado: Disparo fase B 26. Rotor bloqueado: Disparo fase C 27. I0>>: Disparo

28. I0>: Disparo

29. IG>>: Disparo

30. IG>: Disparo

31. I<: Disparo fase A 32. I<: Disparo fase B 33. I<: Disparo fase C 34. Pulsador

35. Entrada 1 36. Salida 1 37. Salida 2

38. Motor: en marcha

39. Motor: tiempo arranque excesivo 40. Transformador toroidal G abierto 41. Permiso salidas

Para obtener una información más detallada, la navegación por los menús está explicada de forma gráfica en el apartado “LCD y teclado”.

5.5. Sincronismo fecha-hora

Se puede sincronizar el equipo desde el PBM-H o por comunicaciones. El equipo PBM-B dispone de un reloj de tiempo real (Real Time Clock). En ausencia de alimentación el RTC mantiene la fecha-hora durante 72 horas a 65ºC (situación más desfavorable).

5.6. Entradas

Se dispone de una entrada digital de 24 Vca/cc, asignada a la función de rearme.

5.7. Salidas

Se dispone de dos salidas digitales. La salida 1 tiene asignado el bit de disparo de protección y la salida 2 el bit de alarma de equipo. Las salidas funcionan con seguridad positiva.

(62)

Salida 1: Tiene asociado el disparo de cada una de las funciones de protección. Disparo Sobrecarga con imagen térmica

Disparo por sobretemperatura (PTC) Disparo por desequilibrio o falta de fase Disparo por inversión de la secuencia de fases Disparo por detección JAM

Disparo por detección de rotor bloqueado

Disparo por sobreintensidad de tierra diferencial de tiempo inverso Disparo por sobreintensidad de tierra diferencial de tiempo definido Disparo por sobreintensidad de tierra homopolar de tiempo inverso Disparo por sobreintensidad de tierra homopolar de tiempo definido Disparo por subintensidad

Salida2: Tiene asociado el bit de alarma de las siguientes funciones de protección: Sobrecarga por imagen térmica: la salida 2 se activará una vez se supere el valor ajustado en el parámetro “alarma”. Este hecho no implica el disparo de la función, simplemente es un aviso de que ya se ha superado el valor de alarma ajustado.

Protección contra sobretemperatura: la salida 2 se activa cuando se detecta que la sonda PTC está en circuito abierto o cortocircuitada

Sobreintensidad de tierra diferencial de tiempo inverso y sobreintensidad de tierra diferencial de tiempo definido: la salida 2 se activa si el transformador toroidal no está conectado correctamente

5.8. Leds

5.8.1. Leds del equipo PBM B

Los leds del equipo PBM-B no son configurables, y su significado es el siguiente:

LED

ON

Fijo Equipo OK

Parpadeo -

LED

I>

Fijo Disparo de sobrecarga Disparo de jam

Disparo de rotor bloqueado Disparo de arranque prolongado

(63)

Disparo de sobreintensidad de tierra diferencial tiempo inverso

Parpadeo Alarma conexión CT

LED

+

t

Fijo Disparo por sobretemperatura sonda PTC

Parpadeo Cortocircuito de sonda PTC Circuito abierto de sonda PTC

LED

Fijo Disparo por desequilibrio de fases Disparo por pérdida de fase

Parpadeo Disparo por inversión de fase

Una vez activados los leds quedan enclavados y mantienen la señalización. Una pulsación larga (3 segundos) sobre la tecla “Test/Reset” tiene la función de reponer los leds y las salidas enclavadas.

Si se retira la alimentación del equipo se pierde la señalización de los leds.

5.8.2. Leds del hmi PBM-H

El panel frontal del módulo cuenta con seis LEDs configurables por el usuario.

El usuario puede configurar los seis leds del hmi. Los leds se pueden configurar como enclavados ó no enclavados, y como parpadeantes ó fijos, pudiendo darse todas las combinaciones:

No enclavado Fijo

No enclavado Parpadeante

Enclavado Fijo

Enclavado Parpadeante

Si los leds han sido configurados como enclavados, una vez activados los leds mantienen la señalización. Una pulsación larga (3 segundos) sobre la tecla “Test/Reset” tiene la función de reponer los leds y las salidas enclavadas.

Si se retira la alimentación del equipo se pierde la señalización de los leds.

Los bits de estado que se pueden asignar a los leds son los siguientes: 1. Sin configurar

(64)

3. Sobrecarga: disparo

4. Desequilibrio: arranque fase A 5. Desequilibrio: arranque fase B 6. Desequilibrio: arranque fase C 7. Desequilibrio: arranque 8. Desequilibrio: disparo fase A 9. Desequilibrio: disparo fase B 10. Desequilibrio: disparo fase C 11. Desequilibrio: disparo 12. Fallo fase: arranque fase A 13. Fallo fase: arranque fase B 14. Fallo fase: arranque fase C 15. Fallo fase: arranque 16. Fallo fase: disparo fase A 17. Fallo fase: disparo fase B 18. Fallo fase: disparo fase C 19. Fallo fase: disparo 20. Inversión: arranque 21. Inversión: disparo 22. PTC: sobretemperatura 23. PTC: cortocircuito 24. PTC: circuito abierto 25. Jam: arranque fase A 26. Jam: arranque fase B 27. Jam: arranque fase C 28. Jam: arranque 29. Jam: disparo fase A 30. Jam: disparo fase B 31. Jam: disparo fase C 32. Jam: disparo

33. Rotor bloqueado: arranque fase A 34. Rotor bloqueado: arranque fase B 35. Rotor bloqueado: arranque fase C 36. Rotor bloqueado: arranque

(65)

42. I0>>: disparo 43. I0>: arranque 44. I0>: disparo 45. IG>>: arranque 46. IG>>: disparo 47. IG>: arranque 48. IG>: disparo 49. I<: arranque fase A 50. I<: arranque fase B 51. I<: arranque fase C 52. I<: arranque 53. I<: disparo fase A 54. I<: disparo fase B 55. I<: disparo fase C 56. I<: disparo 57. Entrada 1 58. Pulsador 59. Bit vivo

60. Transformador toroidal G abierto 61. Error ajustes 62. Error configuración 63. Error informes 64. Alarma protección 65. Disparo protección 66. Motor: en marcha

67. Motor: tiempo arranque excesivo 68. Permiso salidas

La configuración por defecto de los leds es la siguiente:

Led 1 Equipo OK

Led 2 Disparo de sobrecarga / jam / rotor bloqueado / arranque prolongado

Led 3 Disparo de sobreintensidad de tierra homopolar / diferencial

Led 4 Disparo de sonda PTC

(66)

Led 6

θ%

Alarma por memoria termica / transformador toroidal abierto/ sonda

cortocircuitada / sonda en circuito abierto/ subintensidad/

Se puede verificar el funcionamiento de los indicadores LED desde el menú de test del módulo, para comprobar el funcionamiento de los leds por separado. También pulsando la tecla “Test”, parpadean todos los leds simultáneamente.

Cada led tiene asociada una etiqueta identificativa, sobre la que escribir la leyenda correspondiente. Los leds estarán configurados de fabricas como enclavados y fijos.

5.9. Autodiagnóstico

Se realizan algoritmos de diagnóstico en el inicio del PBM-B y de manera continua durante la operación del relé. Este diagnóstico garantiza el buen estado de funcionamiento del equipo, como proceso preventivo.

Los bits de estado asociados a este proceso son los siguientes:

Error ajustes

Problema en los ajustes guardados en e2prom. Los ajustes activos son los de defecto.

Error configuración

Problema en la configuración guardada en e2prom. No se ejecuta el bloque de configuración.

Error informes Problema en los informes guardados en e2prom. No se visualizan los informes.

5.10. Maniobras

En la siguiente tabla indicamos los comandos disponibles y la forma de ejecutarlos:

Test leds

PBM-B: pulsación corta tecla test/reset

PBM-H: pulsación corta tecla test/reset

Comunicación: mando 44

Rearme salidas y leds

PBM-B: pulsación larga tecla test/reset

(67)

Reset horas de trabajo

PBM-H: menú de mando

Reset de imagen térmica al 75%

PBM-H: menú de mando

Comando parada del motor

PBM-H: tecla paro

Con objeto de facilitar las pruebas de la función de sobrecarga, se incluyen los siguientes comandos disponibles sólo desde comunicación:

Reset de imagen térmica al 75% Comunicación: mando 54