boletim
124
MANUAL DO
USUÁRIO
Controladores de
Potência
Sistema Ângulo de Fase
com Proteções Incorporadas
Para controlador sem proteções consulte boletim 106, para controlador
trem de impulsos consulte boletins 104 e 123.
SÉRIE SOLIDVAR
Índice
Conteúdo
Sobre este manual
Introdução
A Quem se Destina ....................................................................................... 1
Informação Importante ao Usuário ................................................................ 1
Características Gerais
Capítulo 1
Características Elétricas..................................................................................3
Descrição........................................................................................................4
Capítulo 2
Capítulo 3
Capítulo 4
Seleção e Características
Tipos de Controles Disponíveis .................................................................. 6
Tabelas de Características Elétricas .............................................................. 8
Tabelas de Características Mecânicas ........................................................... 9
Tabela de Proteção Recomendada................................................................ 11
Tabela de Sobressalentes.............................................................................. 12
Conhecendo Melhor Seu Controlador
Funcionamento ............................................................................................ 14
Funções, Proteções e Sinalizações. .............................................................. 15
Modos de Operação ..................................................................................... 16
Proteções ...................................................................................................... 17
Sinalizações.................................................................................................. 18
Layout Módulo de Controle ......................................................................... 19
Instalação ..................................................................................................... 20
Especificação e Aplicação............................................................................ 21
Exemplo de Aplicação ................................................................................. 22
Esquemas Elétricos dos Controladores ....................................................... 25
Garantia e Customização
Garantia ........................................................................................................28
Folha de Customização ...............................................................................29
Introdução
Sobre Este Manual
A Quem se destina este
manual
Este manual se destina ao usuário que acabou de adquirir seu controlador de
potência de estado sólido e neste caso ele é parte integrante do
fornecimento, e também ao possível usuário que necessite dimensionar uma
aplicação para posterior compra dos controladores.
No caso em que este manual acompanha o controlador comprado, o usuário
encontrará uma folha de customização no final deste, contendo os dados
relativos ao tipo específico comprado, bem como informações úteis para o
futuro, como número de pedido, data de compra, número de série,
sobressalentes específicos ao tipo etc. Deste modo é de bom alvitre guardar
este manual em lugar seguro.
No final também se encontra as condições de garantia e assistência técnica
fornecidas pela VARIX.
A VARIX pode fornecer também treinamento específico e SIMPÓSIOS
para empresas interessadas. VARIX é marca registrada da ENGETÉCNICA
ENGENHARIA COMÉRCIO E INDÚSTRIA LTDA.
INFORMAÇÃO IMPORTANTE
AO USUÁRIO
Equipamentos de estado sólido possuem características diferentes daquelas
de equipamentos eletromecânicos, deste modo os usuários devem entender
perfeitamente as características, limitações e proteções antes de especificar e
aplicar os mesmos.
Entre os aspectos mais importantes ressaltamos os seguintes: Proteção
adequada com fusíveis
ultra rápidos, ventilação adequada, respeitar
margens de segurança e correntes médias e máximas e cuidados na
aplicação de megmetros(meggers.).
Os desenhos de aplicação deste manual são fornecidos como exemplos. Por
causa das muitas variáveis envolvidas na aplicação dos controladores, cabe
ao usuário o correto dimensionamento e esquema de aplicação. A VARIX
não pode assumir responsabilidade por qualquer perdas ou danos, diretas ou
indiretas. É proibida reprodução em parte ou total deste manual.
As especificações técnicas podem variar com a evolução do estado da arte ou
com diferenças de componentes utilizados.Consulte sempre o manual.
Características Gerais
Capítulo 1
Características Gerais
Diferenças em Relação
aos Equipamentos
Eletromecânicos: Vantagens
Características Gerais
Os controladores de potência em estado sólido VARIX apresentam
inúmeras vantagens em relação aos equipamentos eletromecânicos, a
saber:
Alta durabilidade.
Não apresentam repiques ou “bounces”.
Não geram sobretensões e ruídos eletromagnéticos para CLP,CP
e outros equipamentos eletrônicos.
Baixo consumo, podendo ser comandados diretamente pelo CP
ou CLP.
Não apresentam partes móveis, a não ser pelos ventiladores, que
ligam automaticamente acima de 50º C.
Não apresentam vibrações, evitando soltura de parafusos e
ruídos sonoros.
Possuem controle linear da potência.
Possuem proteções incorporadas: (falta de fase na entrada e na
saída, curto circuito, falta de sinal de comando, limite de
corrente ajustável e sobretemperatura.
Admitem dois modos de operação: malha aberta com limite de
corrente ajustável e malha fechada a corrente constante.
Possue sinal de saída proporcional para CLP ou indicação de
corrente. (0 - 5VCC).
Possue saída de indicação de falha a relé SPDT
Alimentação do controle: 110 / 220 VCA - Ver F.C. no final do
manual
Alimentação potência: 220 / 380 / 440 VCA - Ver F.C.
2
Características Elétricas
Modos de Operação: ângulo de fase , para modo “trem de
impulsos” ver boletins correspondentes (106 / 124).
Modos de Controle: malha aberta normal com limitador de
corrente ajustável, malha fechada a “corrente constante”.
Tipos de Semicondutores: tiristores, antiparalelo
Disparo Tiristores: óticos, com alta isolação e baixo consumo de
energia.
Isolação entre comando e potência: mínimo 2500V
Isolação entre potência e chassis: mínimo 2500V
Consumo alimentação de controle: 50mA normal / 80mA com sua
proteção atuada.
Impedância da entrada do sinal de controle:
Modo: 0 -5 V / 1 a 5 V / 0 a 10 V / = maior que 1M Ohm
Modo: 4 a 20 mA / 0 a 20 mA= 250 Ohm
Características Gerais
Correntes nominais e máximas: ver tabelas
Corrente máxima do sinal de saída de 0 a 5 VCC: 15 mA
Relé de indicação falha: máximo 250 VCA / 2 A // 150 VCC / 2A
Potência diretamente proporcional ao sinal de controle, ou seja
menor potência corresponde ao menor sinal de controle.
3
Descrição dos Controladores tipo Ângulo de
fase com proteções incorporadas.
Descrição Geral
controladores de Estado
Sólido
Os controladores de estado sólido VARIX englobam o que há de mais
moderno no estado atual da arte. Eles possuem acoplamento ótico que
dispensa sincronismo. São disponíveis em 4 versões: ângulo de fase com e
sem proteções e trem de impulsos com e sem proteções.Consulte o boletim
correspondente.
Os controladores apresentam total isolação entre comando e potência
que são providos por acoplamentos óticos.
O controlador de potência é um equipamento destinado à controle de
potência para processos em geral, especialmente envolvendo cargas
resistivas, podendo ser empregados em iluminação fornos
indústriais, estufas, injetoras, extrusoras e outros.
O controlador recebe sinal de entrada analógica, proveniente de um
controlador de processo (exemplo controlador de temperatura) e em
função do sinal, modula o tempo de condução do tiristor. Desta
forma a carga recebe energia, cujo tempo de duração é proporcional
ao nível de sinal de entrada. Com este sistema consegue-se obter uma
excelente estabilidade na temperatura controlada . A potência de
saída é diretamente proporcional ao sinal de controle, ou seja menor
potência corresponde ao menor sinal de controle.
No sistema de controle “ângulo de fase” o controle de potência na
carga atua em cada semiciclo da rede . Odisparo dos tiristores se dá
quando a forma de onda atinge o ângulo de fase determinado pelo
sinal de controle na entrada. Desta forma podemos ter tanto onda
completa como parte da mesma energizando a carga. Para aplicação
em carga resistiva a VARIX oferece os controladores tipo “trem de
impulsos”, com e sem proteções incorporadas.
Descrição de
Funcionamento
Características Gerais
4
O controlador possui uma saída de 5VCC e uma entrada de 0 a 5VCC
possibilitando que do modo mais simples apenas com um
potenciômetro externo, o mesmo já possa operar. O controlador pode
operar ainda no modo 4 a 20mA ou 1 a 5VCC ou 0 a 20mA ou
0 a 5VCC ou 0 a 10VCC, recebendo o sinal de um controlador
externo.
O controlador possui 5 proteções incorporadas as quais serão melhor
descritas posteriormente. Elas são: falta de fase na entrada e saída,
curto-circuito, sobretemperatura, falta no sinal de controle e limite de
corrente ajustável.
Os controladores possuem ainda saída de 0 - 5VCC proporcional a
corrente média das fases controladas, saída de sinalização de falha por
relé SPDT.
O controlador pode operar em dois modos selecionáveis fechando-se
ou não dois bornes do mesmo, à saber: modo “normal” em malha
aberta, com limite de corrente ajustável e modo “corrente constante” a
malha fechada, no qual a corrente na carga é mantida razoavelmente
constante, apesar de variações da tensão de rede e resistência à da
carga.
Descrição de
Funcionamento
Características Gerais
5
Capítulo 2
Seleção e Características.
Tipos de Controles
Disponíveis e Exemplos de
Nomenclatura
Os controladores de potência possuem seis tipos de modelos de
controles em três versões monofásico, bifásico e trifásico, perfazendo
dezoito possibilidades de especificação que abrangem qualquer aplicação
(para controles sem proteção incorporada, consulte os boletins 104 para
trem de impulso ou 106 para ângulo de fase). Estes controles, se referem
ao módulo encapsulado plug in, que possue a eletrônica necessária, e fica
sobre o controlador. Sua troca é simples, não sendo necessário soltar
nenhum fio.
Modelo VCF*-107-P : alimentação 110 VCA - controle 0 a 5V
ou 0 a 20mA ou potenciômetro externo.
Modelo VCF*-207-P: alimentação 220 VCA - controle 0 a 5V ou
0 a 20mA ou potenciômetro externo.
Modelo VCF*-147-P : alimentação 110VCA - controle 1 a 5 V
ou 4 a 20mA ou potenciômetro externo.
Modelo VCF*-247-P : alimentação 220VCA
ou 4 a 20mA ou potenciômetro externo.
Modelo VCF*-117 -P: alimentação
10V ou potenciômetro externo.
Modelo VCF* -217-P: alimentação 220VCA - controle 0 a 10V
ou potenciômetro externo
- controle 1a 5V
110VCA - controle 0 a
* Para completar o código dos módulos de controle usar as
seguintes letras: “ M “ para controlador monofásico “ B “ para
controlador bifásico e “ T “ para controlador trifásico.
Obs: A letra “P” no final do código refere-se ao modelo com proteções
incoporadas.
Exemplo: VCFT-247-P- módulo de controle para ângulo de fase
trifásico, alimentação 220VCA, sinal de controle 4 a 20mA ou 1 a 5V ou
potenciometro externo, com proteções incorporadas.
Seleção e Características
6
Tabelas de Características.
As páginas a seguir apresentam as tabelas, com os tipos disponíveis.
Existem quatro tipos de tabela: Elétrica, Mecânica, Proteção e
Sobressalentes.
As potências são especificadas em KILOWATTS para cargas resistivas,
categoria AC1.
Os fusíveis ultra rápidos listados aparecem a título de exemplo, podendo
também serem modificados em suas características pelos fabricantes dos
mesmos a qualquer tempo. Cabe ao usuário a correta especificação dos
mesmos e a checagem das características com o fabricante dos fusíveis.
Seleção e Características
OBRIGATÓRIAMENTE o controlador deverá ser protegido por
fusíveis ultra rápidos, conforme as tabelas deste manual,
levando em conta os valores i².t dos tiristores e dos fusíveis , sendo
que os valores i².t dos fusíveis deverá ser 20% menor que dos
tiristores. Caso não seja observado esta orientação haverá perda
de garantia do controlador.
7
Controladores de Potência Bifásicos e Trifásicos
Modelos SVMB... e SVMT...
Especificações
Elétricas
Corrente
Nominal
( Média )
Corrente
Máxima
( 30 seg. )
(A)
30
40
(A)
Corrente
de
Surto
( 10 mS )
(A)
220V
380V
440V
30
40
350
12
20
24
40
70
470
15
26
30
50
50
105
700
19
33
38
75
75
155
1480
29
49
58
100
100
195
1900
38
65
75
125
125
305
3600
48
82
96
150
150
305
3600
58
98
115
200
200
330
5200
75
130
150
250
250
330
5200
95
160
190
300
300
500
6600
115
200
230
400
400
580
8000
150
260
300
500
500
580
8000
190
330
380
650
650
930
5700
250
430
500
750
750
1200
8000
285
490
570
1000
1000
1560
11500
380
660
760
1250
1250
1800
15000
475
820
950
1500
1500
2120
19000
570
990
1140
1750
1750
2120
19000
645
1120
1290
2000
2000
2450
30000
760
1315
1520
Modelos
SVMB...
SVMT...
Potência Máxima em KW
Categoria AC1
Obs: Para controladores sem proteções existe também os modelos 10,15,20 e 25A.
Controladores de Potência
Monofásicos
Corrente
Nominal
( Média)
Corrente
Máxima
(30 seg.)
(A)
(A)
Corrente
de
Surto
(10 mS)
(A)
30
30
40
40
40
70
50
50
105
700
11
19
22
200
177
170
N
3
75
75
155
1480
16
28
32
200
177
170
N
4
100
100
195
1900
22
38
44
200
200
260
N
4
125
125
305
3600
27
47
27
200
200
260
N
4
150
150
305
3600
33
57
66
200
200
260
F
4
200
200
330
5200
44
76
88
200
200
260
F
4
Modelo
SVMM...
Potência Máxima em KW
Categoria AC1
Dimensões
Profund. Ventilaçã
Largura
Altura
(L)
(A)
(P)
o
Nº
220V
380V
440V
mm
mm
mm
Forçada
350
6,6
11,4
13
200
177
170
Natural
N
3
470
8,8
15
17
200
177
170
N
3
Obs: Para controladores sem proteções existe também os modelos 10,15,20 e 25A.
Seleção e Características
Figura
8
Controladores Bifásicos
Modelo SVMB...
MECÂNICA
Dimensões Controladores Bifásicos
Maiores detalhes ver figura
Modelos
SVMB...
Ventilação
Forçada
Natural
Figura
Nº
Largura
(L)
mm
Altura
(A)
mm
Profund.
(P)
mm
30N
40N
50N
75N
100N
125N
150N
200N
250N
300N
400N
500N
650N
750N
1000N
1250N
1500N
1700N
2000N
N
N
N
N
N
N
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
3
3
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
6
6
6
6
6
6
6
200
200
200
200
200
200
200
250
250
251
251
251
251
251
370
370
370
370
370
177
177
177
200
200
200
200
200
200
280
280
330
430
480
550
650
750
950
1050
170
170
170
260
260
260
260
260
260
270
270
270
280
280
280
280
280
280
280
Obs: Para controladores sem proteções existe também os modelos 10,15,20 e 25A.
Controladores Trifásicos
Modelo SVMT...
MECÂNICA
Dimensões Controladores Trifásicos
Maiores detalhes ver figura
Modelo
SVMT...
Ventilação
Forçada
Natural
Figura
Nº
Largura
(L)
mm
Altura
(A)
mm
Profundid.
(P)
mm
30N
40N
50N
75N
100N
125N
150N
200N
250N
300N
400N
500N
650N
750N
1000N
1250N
1500N
1700N
2000N
N
N
N
N
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
3
3
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
6
6
6
6
6
6
6
220
220
220
220
220
220
250
250
240
251
251
377
377
377
540
540
540
540
540
177
177
200
200
200
200
200
200
291
280
280
330
430
480
550
650
750
950
1050
170
170
170
260
260
260
260
260
260
270
270
270
280
280
280
280
280
280
280
Obs: Para controladores sem proteções existe também os modelos 10,15,20 e 25A.
Seleção e Características
9
4 FUROS O 6 mm
FIGURA 4
FIGURA 3
A
10
P
10
2
10
23
7,5
5
CONTROLE
2
7,5
L
L
20
4 FUROS Ø 9 mm
4 FUROS O 7 mm
FIGURA 5
4 FUROS O 11 mm
FIGURA 6
P
20
L
2
10
23
10
CONTROL
A
A
CONTROL
23
10
10
Seleção e Características
20
20
L
20
P
10
Fusíveis Ultra Rápidos Recomendados
Controlador de Potência
SVMM / SVMB /
PROTEÇÃO
SIEMENS
30
610
35
410
40
1300
50
50
5000
75
TEE
5SD4-50
35
460
1020
5SD4-60
50
63
2350
5SD4-70
9800
100
7560
100
9800
125
125
17100
150
ELETROMEC
35SP155N
36
490
1396-36A
1000
50SP155N
50
811
1398-50A
63
1800
63SP155N
63
3500
1398-63A
3NE4-221
100
5050
100SP155N
100
4400
1398-100A
15400
3NE4-222
125
7000
125SP155N
125
4900
1398-125A
125
15400
3NE4-222
160
14000
160SP155N
160
9600
1398-160A
84000
250
40400
3NE4-327
200
22000
200SP255N
200
20000
1399-200A
200
84000
250
40400
3NE4-327
300
60000
300SP255N
300
70000
1399-300A
250
97000
315
76000
3NE4-330
300
60000
300SP255N
315
73000
1399-315A
300
168000
315
76000
3NE4-330
400
120000
400SP255N
355
96000
1399-355A
400
245000
—
—
—
450
160000
450SP355N
425
199000
1400-425A
500
245000
—-
-—
-—
500
180000
500SP355N
500
365000
1400-500A
650
781000
710
485000
3NE4-337
630
280000
630SP355N
630
630000
1400-630A
750
781000
-—
—-
-—
630
280000
630SP355N
—-
—-
—-
1000
1051000
-—
—-
-—
800
510000
800SP455N
—-
—-
—-
1250
1530000
-—
—-
-—
1000
1000000
1000SP455N
—-
—-
—-
1500
2530000
—-
—-
-—
1250
1300000
1250SP455N
—-
—-
—-
1750
4500000
—-
—-
-—
—-
—-
—-
-—
—-
—-
2000
4500000
—-
—-
—-
—-
—-
—-
—-
—-
—-
Obs: QUANDO SE UTILIZAR FUSÍVEIS EM PARALELO O I2T DEVE SER MULTIPLICADO POR 4 E NÃO POR 2
COMO PODERIA PARECER. CUIDADO PORTANTO NA UTILIZAÇAO DE FUSÍVEIS EM PARALELO. PODERÁ SER
UTILIZADO OUTRAS MARCAS DESDE QUE O I2T SEJA O RECOMENDADO. PARA OS TIPOS QUE NAO TEM
Obs: Para controladores sem proteções existe também os modelos 10,15,20 e 25A.
Seleção e Características
11
Componentes e Sobressalentes
Tabela de Componentes
Passíveis de Substituição
Na próxima página apresentamos tabela de componentes passíveis de
substituição, com o numero de componentes de cada tipo utilizado por
controlador. Note que os módulos de disparo, que vão internamente ao
controlador são sómente de um unico tipo , para todos os controladores.
Do mesmo modo os módulos de controle ou comando, são também
sómente seis tipos para todos os controladores, dentro do mesmo modelo
monofásico, bifásico e trifásico.
Os módulos os de controle, denominados VCFM para controlador
monofásico, VCFB para controladores bifásicos e VCFT para
controladores trifásicos, São os mesmos para qualquer tamanho de
controlador de 30 a 2000A. O módulo de controle é localizado na parte
superior externa do controlador. Sua substituição é muito facil, podendo
ser feita mesmo com o controlador energizado.
Os módulos de disparo denominados VDA, também podem ser trocados
facilmente.
Os módulos de disparo VDA-440V servem para as rede de 220/380/440V.
Obs: o usuário que utiliza por exemplo, controladores trifásicos de
diversos correntes desde 30 até 2000A, alimentados por 220VCA,
necessita apenas um tipo de módulo de controle, para reposição de todos
Seleção e Caracteristicas
12
Tabela de Componentes para controladores “ângulo de fase” com
proteções incorporadas **
DESCRIÇÃO
REFERÊNCIA
VARIX
TIRISTOR
VT-13-B3-C2-M
SVMT-220V-40A
TIRISTOR
VT-13-B5-C2-M
SVMT-380/440V-40A
TIRISTOR
VT-16-B3-C2-M
SVCT-220V-50A
TIRISTOR
VT-16-B3-C2-M
SVMT-380/440V-50A
TIRISTOR
VT-22-B3-C2-M
SVMT-220V-75A
TIRISTOR
VT-22-B5-C2-M
SVMT-380/440V-75A
TIRISTOR
VT-25-B3-C2-M
SVMT-220V-100A
TIRISTOR
VT-25-B5-C2-M
SVMT-380/440V-100A
TIRISTOR
VT-28-B3-C2-M
SVMT-220V-150A
TIRISTOR
VT-28-B5-C2-M
SVMT-380/440V-150A
TIRISTOR
VT-34-B3-C2-M
SVMT-220V-200A
TIRISTOR
VT-34-B5-C2-M
SVMT-380/440V-200A
TIRISTOR
VT-40-B3-C2-M
SVMT-220V-300A
TIRISTOR
VT-40-B5-C2-M
SVMT-380/440V-300A
TIRISTOR
VT-43-B3-C2-M
SVMT-220V-500A
TIRISTOR
VT-43-B5-C2-M
SVMT-380/440V-500A
TIRISTOR
VT-55-B3-C1-N
SVMT-220V-650A
TIRISTOR
VT-55-B5-C1-N
SVMT-380/440V-650A
TIRISTOR
VT-58-B3-C1-N
SVMT-220V-750A
TIRISTOR
VT-58-B5-C1-N
SVMT-380/440V-750A
TIRISTOR
VT-61-B3-C1-N
SVMT-220V-1000A
TIRISTOR
VT-61-B5-C1-N
SVMT-380/440V-1000A
TIRISTOR
VT-64-B3-C1-N
SVMT-220V-1250A
TIRISTOR
VT-64-B5-C1-N
SVMT-380/440V-1250A
TIRISTOR
VT-67-B3-C1-N
SVMT-220V-1500A
TIRISTOR
VT-67-B5-C1-N
SVMT-380/440V-1500A
TIRISTOR
VT-70-B3-C1-N
SVMT-220V-2000A
TIRISTOR
VT-70-B5-C1-N
SVMT-380/440V-2000A
VENTILADOR
VV-B1-T1-C1-P
PARA CONTROLADORES DE 100A a 750A EM 110/220VCA
VENTILADOR
VV-B2-T2-C1-P
PARA CONTROLADORES DE 1000A a 2000A EM 110VCA
VENTILADOR
VV-B3-T2-C1-P
PARA CONTROLADORES DE 1000A a 2000A EM 220VCA
TERMOSTATO
VR-N1-50-C1-P
PARA LIGAR OS VENTILADORES EM CONTROLADORES ACIMA DE 75A
TERMOSTATO
VR-N2-85-C1-P
PARA DESLIGAR OS CONTROLADORES ACIMA DE 75A
APLICAÇÃO
MÓDULO ATUAÇÃO
VCF*-107-P
PARA COMANDO DE CONTROLADORES 110VCA - 0 A 5V OU 0 A 20mA com
MÓDULO ATUAÇÃO
VCF*-207-P
PARA COMANDO DE CONTROLADORES 220VCA - 0 A 5V OU 0 A 20mA com
MÓDULO ATUAÇÃO
VCF*-147-P
PARA COMANDO DE CONTROLADORES 110VCA - 1 A 5V OU 4 A 20mA com
MÓDULO ATUAÇÃO
VCF*-247-P
PARA COMANDO DE CONTROLADORES 220VCA - 1 A 5V OU 4 A 20mA com
MÓDULO ATUAÇÃO
VCF*-117-P
PARA COMANDO DE CONTROLADORES 110VCA - 0 A 10V com proteções
MODULO ATUAÇÃO
VCF*-217-P
PARA COMANDO DE CONTROLADORES 220VCA - 0 A 10V com proteções
MÓDULO DISPARO
VDA-440
PARA DISPARO DOS TIRISTORES DOS CONTROLADORES
* Completar o código com as letras ( M ) para monofásico ( B ) para bifásico ( T ) para trifásico.
** OBS.: Para outros controladores, sem proteções incorporadas e tipo “trem de impulsos” com e sem proteções
consulte os boletins 104, 123, 106.
Seleção e Caracteristicas
13
Capítulo 3
Conhecendo seu Controlador de Potência
Ângulo de Fase com
Proteções Incorporadas.
Princípio de
funcionamento
Os controladores de estado sólido VARIX deste modelo apresentam
somente 12 bornes de ligação, sendo 2 para alimentação 110 ou
220VCA, 4 para controle (ver diagrama de ligação), 3 para saída relé e 3
para saída VCC e seleção de modo de operação.
No sistema de controle “ângulo de fase” o controle de potência na carga
atua em cada semiciclo da rede . Odisparo dos tiristores se dá quando a
forma de onda atinge o ângulo de fase determinado pelo sinal de controle
na entrada. Desta forma podemos ter tanto onda completa como parte da
mesma energizando a carga. A seguir apresentamos um gráfico como
exemplo de funcionamento.
OBS a VARIX oferece também os controladores tipo
impulsos”, com e sem proteções incorporadas.
“trem de
Ãngulo de fase com 50% de potência na carga
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
14
Funções, Proteções e
Sinalizações existentes
Funções
2 Modos de operação “mormal” e “ corrente constante”
Integrador de corrente para amperímetro e CLP
Limitador de corrente ajustável ( para o modo normal)
Proteções
Falta de fase na entrada e na saída + detecção de
falha de resistência
Curto circuito na carga
Sobretemperatura no controlador
Falha no sinal de controle
Limite de corrente ajustável
Sinalizações
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
Controle ligado
Potência ligada
Limite de corrente / corrente constante
Falta de fase
Curto-circuito
Falha do sinal de controle
Sobretemperatura
15
Descrição das Funções
Modo “Normal” com limitador de corrente ajustável: Neste modo o
controlador trabalha em malha aberta, não recebendo sinal de
realimentação da corrente, sendo que o sinal de controle, altera
simplesmente o ângulo de condução dos tiristores. O controlador possui,
no módulo de controle, um trimpot, onde se pode ajustar o valor de
corrente máxima de trabalho, dentro da faixa de 10% a 100% da corrente
nominal do mesmo. Durante a operação se a corrente se elevar até o valor
correspondente ao programado, a corrente passa a ser limitada, mesmo que
o sinal solicite que a mesma suba. Neste ponto acende o led amarelo,
marcando “limite / corrente constante”. Ao se abaixar a corrente, o
controlador volta ao modo normal sem limitação e o led se apaga.
A faixa de potência de saída neste modo, que se consegue
com a
variação do sinal de controle, é de 0% a 100% .
Modo “Corrente Constante” com malha fechada: O controlador possui
incorporado 3 míni TCs (transformadores de corrente), que servem para
leitura da corrente média nas fases. Neste modo, selecionado jampeando-se
os bornes B8 e B9, a corrente de saída é mantida constante, no valor
correspondente ao sinal de controle. O led “limite / corrente constante”,
permanece aceso. O trimpot de ajuste de limite de corrente fica sem
função. A faixa de potência que se consegue neste modo, com a variação
do sinal de controle, é de 10% a 100%. A corrente na carga permanece
constante, para moderadas variações de voltagem da rede ou de impedância
da carga. (Regulação de 5% para variação de 50% da carga ou ± 20% da
rede desde que ainda dentro da faixa de controle, com duty cicle menor que
100%).
Integrador de corrente para amperímetro ou CLP: o controlador possui
3 transformadores de corrente incorporados. O integrador integra a
corrente das três fases e transforma em um sinal analógico de 0 a 5VCC,
que é destinado para o uso em amperímetro ou entrada de CLP. Zero volts
indica que o contralador está desligado e 5VCC que o controlador está
com sua potência máxima. O sinal 0 a 5VCC é fixo de fábrica de acordo
com a corrente nominal do controlador (exemplo: em um controlador de
200A, quando o sinal analógico for 5VCC, indica que o mesmo está com
sua corrente máxima 200A).
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
16
Descrição das
Proteções
Falta de Fase e falha de resistencia de carga: detecta se ocorrer a falta
de corrente em uma das fases e na carga, quando as outras fases estão em
condução. Deste modo não é detectado como falha o ponto de operação
a 0%, quando o sinal de controle esta no mínimo. Este tipo de detecção
permite perceber, a queima de resistência de carga de uma das fases,
falha no disparo dos tiristores e falta de fase na entrada do controlador.
Quando atuada, acende o led vermelho correspondente. não inibido o
funcionamento e comutado o relé de indicação de falha. Em sistemas
trifásicos com carga em estrela, caso seja ligado o fechamento de estrela
no neutro, pode-se detectar a falta de duas fases ao mesmo tempo. Nos
outros casos, se ocorrer a falta de duas fases simultaneamente, o sistema
não detecta a falha por falta de corrente nas três fases, pois não há
corrente para comparação. Isto não causa nenhum problema, já que as
correntes vão a zero de qualquer maneira. Para resetar a condição de
falha, é necessário desligar a alimentação do controlador.
Curto-cicuito: esta falha é detectada, caso ocorra uma corrente
instantânea de valor 4 vezes a nominal do controlador. (tempo de
atuação:
5 mseg. Neste caso acende o led correspondente,
inibe-se o funcionamento e comuta-se o relé de indicação de falha. Para
resetar a condição da falha é necessário desligar a alimentação do
módulo. Importante: Esta proteção não dispensa o uso de fusíveis
ultra-rápidos, para proteção dos tiristores, já que as condições de curtocircuito variam, dependendo da impedância da rede, podendo atingir
valores de corrente elevados, da ordem de vários kiloamperes. A
proteção de curto-circuito incorporada poderia ser melhor classificada
como proteção de sobrecorrente instantânea, para valores de
sobrecorrente nos quais o fusível é lento para interromper o circuito,
como na faixa até 10 vezes a corrente nominal do mesmo.
Sobretemperatura: o controlador possui um sensor térmico nos
dissipadores de calor dos tiristores. Caso ocorra elevação da temperatura
acima de 85ºC, ocorrerá a indicação da falha no led vermelho
correspondente, inibição do controlador, e a comutação do relé de
indicação da falha. Para resetar a condição de falha, é necessário que o
nível de temperatura esteja abaixo do ponto e desligar a alimentação do
módulo.
Falha sinal de controle: se houver a quebra do fio do sinal de controle
ocorrerá a indicação da falha no led vermelho correspondente, inibição
do controlador e comutação do relé de indicação de falha. Para resetar
esta condição é necessário estar estabelecida a ligação e desligar a
alimentação do módulo de controle.
Limitação de corrente: esta função não é uma detecção de falha
propriamente dita, pois a mesma serve para o usuário limitar a corrente
máxima na carga, evitando erros de operação, por exemplo, no qual o
operador ou controlador tenta ajustar uma corrente maior que a ajustada
como limite admissível. No caso de atuação (somente no modo normal)
o led de indicação amarelo acende, passando a atuar o limite de corrente
neste ponto. Não ocorre inibição do funcionamento do controlador e nem
comutação do relé de falha. Quando o sinal de controle cai abaixo do
valor limite, automaticamente o led apaga e o modo volta ao normal.
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
17
Descrição das
Sinalizações
Controle ligado: Led verde. Acende sempre que o módulo de
controle estiver energizado.
Potência ligada: Led verde. Acende sempre que a carga estiver
energizada.
Limite de corrente atuado: Led amarelo. No modo “normal”,
acende quando atingido o limite de corrente pré programado no
trimpot frontal. No modo “corrente constante” fica todo o tempo
aceso.
Falta de fase: Led vermelho. Acende quando ocorre a falta de
uma fase na entrada ou na saída, falha em uma das fases do
controlador ou abertura da carga em uma das fases.
Curto-circuito: Led vermelho. Acende quando ocorrer uma
sobrecorrente instantânea de 4 vezes o valor nominal do
controlador, em qualquer das fases controladas.
Falha de sinal de controle: Led vermelho. Acende se houver
quebra da fiação do sinal de controle.
Sobretemperatura: Led vermelho. Acende se a temperatura nos
dissipadores do controlador ultrapassar 85º.
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
18
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
19
Instalação e Esquemas
Pontos Importantes
Referentes a Instalação
Conhecendo seu Controlador de Sólido
A seguir apresentamos alguns tópicos com respeito a instalação dos
controladores de estado sólido em geral.
Os controladores podem ser fixados à chapa de montagem por quatro
parafusos Os mesmos são para serem usados em instalação abrigada,
sendo relativamente imunes ao ambiente agressivo, já que a única
parte móvel é representada pelos ventiladores, nos modelos maiores.
Os controladores muito grandes, que utilizam tiristores de discos,
devem também ser relativamente protegidos de pó condutor ou que
se torne condutor por acúmulo de umidade. Os controladores que
utilizam tiristores tipo módulos encapsulados são muito imunes a
poeira já que os tiristores são totalmente isolados do ambiente
externo.
Os controladores com ou sem ventilador incorporado, geram uma
quantia de calor, o qual deve ser extraido do painel, pois caso
contrário haveria um acúmulo de calor, elevando muito a temperatura
interna do painel, fazendo com que atue a proteção de temperatura do
controlador. Deve-se portanto, utilizar venezianas no painel ou
mesmo ventiladores com filtro no caso de painel com controladores
que controle alta potência.
O ventilador mencionado no item acima, deve ser adequado para
trocar o ar do painel e manter o mesmo a temperaturas adequadas de
operação. Para saber as perdas aproximadas em Watts de cada
controlador, multiplique a corrente média do controlador trifásico
por 4,5 , do controlador bifásico por 3 e do controlador monofásico
por 1,5.
Evite enfileirar demais os controladores, de modo que o ar mais
aquecido que sai de um controlador, seja o ar que vai ser sugado pelo
ventilador do outro. Na pratica pode-se enfileirar até 3 controladores
sem problema, já que a velocidade do ar também aumenta.
Os controladores acima de 75A possuem ventilador incorporado .
Os ventiladores ligam somente quando a temperatura do dissipador
atingir 50 graus centigrados.Caso a temperatura do dissipador
ultrapassar
85 graus centigrados, a saída de potência será
bloqueada, atuando-se a proteção de sobretemperatura.
OBRIGATORIAMENTE o controlador deverá ser protegido por
fusíveis ultra rápidos, conforme as tabelas deste manual, levando
em conta os valores i².t dos tiristores e dos fusíveis, sendo que os
valores i².t dos fusíveis deverá ser 20% menor que dos tiristores.
Caso não seja observado esta orientação haverá perda de garantia
do controlador.
20
Pontos Importantes
Referentes a Instalação
Verifique e reaperte todos os parafusos dos controladores antes de colocá-los
em operação pela primeira vez. Verifique a tensão marcada na etiqueta dos
controladores e se a mesma está de acordo com sua rede.
IMPORTANTE: Controladores de estado sólido de qualquer procedência
deixam passar uma pequena corrente de fuga, no estado de não condução.
Esta corrente embora não apresente nenhum inconveniente em termos de
operação, apresenta risco de choque elétrico de grande importância, com
risco de vida, caso não haja carga conectada na saída do controlador.
Com carga conectada as tensões são muito baixas e não há riscos. Cabe
portanto ao usuário prever chave de desconexão, para eventuais
manutenções na carga do controlador.
Obs: Para controladores monofásicos , obrigatoriamente as fases que
alimentam o controle, deverão ser as mesmas que alimentam a carga, pois
caso contrário o controlador perde o sincronismo
EXEMPLO DE ESPECIFICAÇÃO
SISTEMA
DE
CONTROL
CONTROLE
CORRENTE NOMINAL
TENSÃO MÁXIMA DE TRABALHO
MODELOS
S = SEM PROTEÇÕES *
P = COM PROTEÇÕES
I = TREM DE IMPULSO *
F = ÂNGULO DE FASE
107207- CONTROLES
147- DISPONÍVEIS
247VER
117- PÁGINA 6
217- *
30 a 2000A
220V
380V
440V
SVMM = MONOFÁSICO
SVMT = TRIFÁSICO
EXEMPLO : SVMT - 440V -400A - 247 - FP = CONTROLADOR DE POTÊNCIA TRIFÁSICO,
TENSÃO DA REDE 440 VOLTS, CORRENTE NOMINAL 400A, ALIMENTAÇÃO DO CONTROLE
220 VCA , SINAL DO CONTROLE 4 a 20 mA / 1 a 5 V, POTENCIOMETRO EXTERNO, TIPO DE CONTROLE
ÂNGULO DE FASE NORMAL, COM PROTEÇÕES INCORPORADAS.
* PARA OUTROS TIPOS DE CONTROLADORES, SEM PROTEÇÃO OU TIPO ÂNGULO DE FASE COM OU SEM
PROTEÇÕES, VER OS BOLETINS CORRESPONDENTES 104 / 123 / 106.
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
21
Exemplo de Aplicação
para Controladres Trifásicos
220/380/440 VCA
1
0
CHAVE GERAL
Fornecidos e Instalados
pelo Cliente
FUSÍVEIS ULTRA-RÁPIDOS
L1
L2
L3
Controlador de Potência VARIX
1
2
3
4
5
6
7
+
Alimentação do
Controle 110 ou
220 VCA . Ver
Etiqueta ou Folha
de Customização.
Sinal de
Controle
Ver Manual
na
página 25
8
9
10 11
12
T1
T2
T3
-
A
Voltímetro
de
IN / 0 a 5 VCC
Rele de
indicação de
falha
250VCA / 2A
CARGA
Fechar 8 e 9 para operar em
modo corrente constante
(Malha fechada)
Abrir para operar no
modo normal
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
22
Exemplo de Aplicação
para Controladores Monofásicos
220/380/440 VCA
CHAVE GERAL
1
0
Obs: obrigatoriamente as
fases que alimentam o
controle, deverão ser as
mesmas que alimentam a
carga, pois caso contrário o
controlador
perde
o
Fornecidos e Instalados
pelo Cliente
FUSÍVEIS ULTRA-RÁPIDOS
TR1
110 / 220VCA
L1
Controlador de Potência VARIX
1
2
3
4
5
6
7
+
Alimentação do
Controle 110 ou
220 VCA . Ver
Etiqueta ou Folha
de Customização.
Sinal de
Controle
Ver Manual
na
página 25
8
9
10 11
12
T1
-
A
Voltímetro
de
IN / 0 a 5 VCC
Rele de
indicação de
falha
250VCA / 2A
CARGA
Fechar 8 e 9 para operar em
modo corrente constante
(Malha fechada)
Abrir para operar no
modo normal
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
23
EXEMPLOS DE APLICAÇÃO
Controlador de Potência Trifásico
Controlado por Controlador de Processos
A
L
I
M
E
N
T
A
Ç
Ã
Fusíveis
Ultra
Rápido
L1
L2
L3
0 1
LIGA / DESL.
2
1
Controlador de Potência
Trifásico
T1
T2
T3
3
4
5
+
6
7
8
-
9
10 11 12
4
3
-
RELE DE
INDICAÇÃO DE
FALHA 250V /
-
+
5
6
+
FECHAR 8 e 9 PARA
OPERAR EM MODO
CORRENTE CONSTANTE
ABRIR PARA OPERAR NO
MODO NORMAL
A
VOLTÍMETRO
Banco de Resistência
2
1
Controlador
de
Processos
Ligação para 4 a 20 mA
São disponíveis também
1 a 5V - 0 a 5V - 0 a 10V - 0 a
Termopar
Controlador de Potência Trifásico
Controlado por potenciômetro
A
L
I
M
E
N
T
A
Ç
Ã
Fusíveis
Ultra
Rápido
0 1
LIGA / DESL.
L1
L2
L3
1
2
Controlador de Potência
Trifásico
T1
T2
T3
3
4
+5V
C
O
N
T
R
O
L
7
6
5
0V
+
8
-
POTENCIÔMETRO
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
10 11 12
RELE DE
INDICAÇÃO DE
FALHA 250VCA /
150VCC / 2A
A
VOLTÍMETRO
M1
9
FECHAR 8 e 9 PARA
OPERAR EM MODO
CORRENTE CONSTANTE
ABRIR PARA OPERAR NO
MODO NORMAL
24
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
25
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
26
Sinais de Controle Disponíveis no Mesmo Módulo
VCF* 147 P / VCF* 247 P
MÓDULO POT. EXT. 4 a 20 mA - 1 a 5V
VCF* 107 P / VCF* 207 P
MÓDULO POT. EXT. 0 a 20 mA - 0 a 5V
Potenciometro
SAÍDA 5V
P1
+
-
Potenciometro
4
5
Pot. Ext. 0 a 2K até
0 a 10K ohm
Pot. Ext. 0 a 2K até 0 a 10K
R1 = 20% do Valor Total
Ver Exemplo
Sinal : 0 a 5V
Sinal : 1 a 5V
+
0 a 5V
SAÍDA 5V
3
4
+
P1
1 a 5V
5
4
-
5
Sinal : 0 a 20
4
R1
+
-
3
5
Sinal : 4 a 20
+
0 a 20 mA
-
+
4
4 a 20 mA
5
6
VCF* 117 P / VCF* 217 P
MÓDULO POT. EXT. 0 a 10V
Potenciômetro
SAÍDA 10V
P1
+
-
3
4
-
4
5
6
R1
EXEMPLO PARA P1 = 10K
0.2 x P1
0.2 x 10K
= 0.2
R1 =
=
=
2.5K
R1
EXEMPLO PARA P1 = 2K
0.2 x P1
0.2 x 2K
= 0.2
R1 =
=
=
0.5K
5
Pot. Ext. 0 a 2K até 0 a 10K
Sinal - 0 a 10V
+
0 a 10V
4
5
*
VCFM para controladores monofásico
VCFB para controladores bifásico
VCFT para controladores trifásico
Conhecendo seu Controlador de Estado Sólido
Para Certificar os Sinais de Controle
Disponíveis em seu Controlador
Verifique a Etiqueta do Mesmo.
OBS: Para 4 a 20mA o controlador fornece
potência minima para 4mA e potência máxima para
20mA, idem para outras escalas. .
27
Capítulo 4
Garantia e Customização
Garantia e Customização
Nas páginas a seguir será encontrada uma folha com os termos de garantia
e condições de assistência técnica, além da folha de customização que
especifica as características dos controladores, além da data de compra,
número do pedido e número de série, os quais devem ser especificados em
eventual pedido de assistência técnica fora ou dentro da garantia.
A garantia prevista, nas condições especificadas já está inclusa no
fornecimento do produto, sendo que o comprador ao adquirir-lo concorda
expressamente com os termos da mesma. Garantias adicionais com tempo
e coberturas ampliadas poderão ser negociadas por escrito, mediante
pagamento adicional especificado em contrato.
Garantia e Customização
28
Garantia e Folha de Customização
1
Os controladores de Estado Sólido VARIX são garantidos contra
defeitos de fabricação e materiais, por 1 ano à partir da data de
entrega dos mesmos, constante da folha de customização, que é
parte integrante deste manual, excetuando-se os defeitos
provenientes das causas a seguir:
Má especificação do controlador, o que acarreta operação fora das
caracteristicas dos mesmos.
Operação errada, inclusive no que se refere a ventilação do painel e
temperatura ambiente recomendada.
Ligação de tensões fora das especificadas em manual e folha de
customização.
Manuseio errado, batidas e danos causados durante o transporte.
Má especificação dos fusíveis ultra-rápidos ou sua falta.
Outras causas que não diretamente aquelas causadas por defeito de
material ou fabricação, inclusive catástrofes , excesso de vibração
no local de instalação, exposição a intempéries, exposição a
atmosfera agressiva ou ambiente demasiado sujo ou poluído.
Efetuar modificação ou alteração no equipamento , sem a expressa
autorização por escrito da VARIX. Efetuar consertos através de
pessoas não autorizadas expressamente pela VARIX.
A garantia fornecida é válida expressamente para equipamentos
colocados em nossa fabrica, sendo as despesas de transporte de ida
e volta por conta do comprador. Os riscos inerentes ao transporte de
ida e volta de consertos, são por conta do comprador, devendo ser
suprido pelo seguro da transportadora escolhida pelo cliente.
A VARIX se compromete a executar o conserto no mais breve
tempo possível, porém não pode se comprometer a ter todos os
componentes durante todo o tempo em estoque, devido a grande
variedade de tipos, o que eventualmente pode acarretar demoras,
sendo portanto, recomendável que o usuário tenha os componentes
sobressalentes do seu equipamento em estoque, para maior
segurança.
A mão de obra e materiais não serão cobrados caso o equipamento
esteja na garantia e em conformidade com o item 1. Caso o usuário
solicite a qualquer tempo, manutenção “On Site”, e exclusivamente
a critério e disponibilidade da VARIX, a mesma poderá ser
efetuada, mediante orçamento prévio e concordancia por escrito do
usuário. Neste caso são cobradas as horas, desde a saída até a
chegada em nossa fábrica, do responsável pela manutenção.
A VARIX não assume nenhuma responsabilidade, por qualquer tipo
de perdas, danos, acidentes, ou lucro cessante, decorrente de falha
ou defeito nos equipamentos, tão somente se comprometendo a
consertar ou repor os componentes defeituosos, do equipamento
que estiver dentro das condições do item 1.
A folha de customização no final deste manual é parte integrante
desta garantia pois especifica as condições de operação, data de
compra, número de série e componentes utilizados.
Cada compra de equipamentos será acompanhada de um manual
por tipo de equipamento, com a respectiva folha de customização, a
qual poderá se referir a mais de um equipamento, sempre do mesmo
tipo. A VARIX por sua vez guarda uma cópia da folha de
customização, para futura referência e fornecimento da garantia e
componentes.
O usuário deve guardar a folha de customização em local seguro, já
que a numeração sequencial da mesma deverá ser mencionada para
o fornecimento da garantia.
Certificado de Garantia
2
3
4
5
6
7
8
Garantia e Customização.
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