Manual Regulador AVR 90-7

Manual de instrucciones
Regulador de Tensión
Modelo: AVR 90-7
INTRODUCCION.
Este manual provee información respecto a la operación e instalación del Regulador de
Tensión Modelo AVR 90-7.
Los siguientes ítems son descriptos en detalle en las próximas páginas.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Especificaciones
Instalación
Operación
Mantenimiento
Control por tensión
Fallas posibles
1
Cuidado!
Pueden ocurrir daños a las personas o a los equipos, solo personal calificado puede
llevar a cabo los procedimientos presentados por este manual.
SECCION 1 – INFORMACION GENERAL
DESCRIPCION
El regulador de tensión AVR 90-7 ha sido diseñado para ser instalado en generadores
sin escobillas (brushless) que operen en 50/60 Hz. El regulador incluye una
compensación por frecuencia y un circuito de cebado automático.
ESPECIFICACIONES
Salida de potencia
Resistencia del bobinado excitador
Alimentación de entrada
Señales de entrada
Rango de ajuste de voltaje
Exactitud de regulación
Operación paralela
Tiempo de respuesta
Compensación de frecuencia
Cebado
Disipación de potencia
Temperatura de operación
7 Adc a 90 Vdc máximo continuo y hasta
15 Acd a 90 Vdc durante 10 segundos
(para 240 Vac de alimentación).
6 ohm mínimo, 105 ohms máximo
Desde 220 Vac hasta 260 Vac, 1 fase
50/60 Hz, < 1 VA resistor Shunt.
200-252 Vac +- 10%, 2 fases 50/60 Hz, <
1 VA resistor Shunt.
180-277 Vac
< 1% sin carga/plena carga, promedio de
entrada.
Entrada de 5 Vac desde transformador de
corriente/resistor shunt para obtener hasta
10% de caída(droop)
Menor a 1,5 ciclos para un cambio de +/5% en la tensión de entrada. Largas
constantes de tiempo y estabilidad
ajustada para óptima respuesta.
20 Volts por hertz
Auto contenido, para arranque suave
desde 6 Vac.
20 Watts típico.
Hasta 85 grados centígrados
2
COMPENSACION POR FRECUENCIA
La compensación de frecuencia esta incluida y es utilizada para restringir la
recuperación de tensión propia del regulador hasta tanto no se recupere primero la
velocidad de la maquina primaria a su valor normal.
El regulador es ajustado de fabrica a una frecuencia de 48 Hz como valor de codo de
inicio de acción de la protección, para sistemas de 60 hz es necesario hacer un puente
entre los terminales marcados como `60-60`.
MARGENES DE OPERACIÓN SEGUROS
Si bien las características del equipo se adaptan a la mayoría de los excitadores, es
posible operar este regulador a otras tensiones de salida que la especificada como
`máxima continua` teniendo en cuenta la precaución de limitar la corriente aplicada al
campo excitador.
Para asegurar lo anterior es posible colocar un resistor en serie con el bobinado de
campo del suficiente valor como para alcanzar el valor mínimo recomendado en el
grafico de abajo.
En la tabla siguiente se muestran otros valores posibles de resistencia de campo
mínima versus la tensión de salida requerida de campo, estos valores se obtienen de las
características de excitación del alternador.
Tensión de campo máxima (Volts)
50
60
70
80
Resistencia de campo mínima (Ohms)
7,3
8,6
10
11,5
SECCION 2 – INSTALACION
MONTAJE
El regulador debe ser montado en una posición conveniente en le generador, donde halla
ventilación adecuada. El equipo es una versión reparable por lo que no se ha colocado
exceso de material de fijación, por ello no debe ser sometido a vibraciones excesivas.
NOTA
Uno de los 4 orificios tiene un terminal que corresponde a la toma de tierra del
regulador, este debe ser fijado a la masa metálica del alternador en forma obligatoria,
ya sea por un tornillo pasante, o también por medio de un cable lo mas corto posible
a un punto de masa cercano.
Vista superior del regulador con una indicación de sus bornes y ajustes.
3
U
X
A
B
V
Y
Volt
Q
60
T
P
60
Estab
.
C
3
F(+) F(-)
)
4
SALIDA DE POTENCIA A EXCITADOR.
Conecte los bornes de campo F+ y F- a los correspondientes homólogos del regulador
de tensión.
4
¡Cuidado!
La resistencia en continua del bobinado de campo debe ser igual o mayor que 6 Ohms
Si la resistencia del bobinado de campo es menor a 6 Ohms y para no exceder la
máxima corriente continua del regulador es necesario agregar en serie un resistor, este
debe ser tal que sumado con el campo se alcancen los 6 Ohms y de la suficiente
potencia para soportar la corriente máxima.
ENTRADA DE CORRIENTE EN CUADRATURA (DROOP)
Cuando es requerida la operación paralela, se deben colocar un transformador de
corriente y su resistor derivador variable correspondiente.
La relación del transformador de corriente (CT) y el máximo valor del resistor de
derivación debe ser tal que para la máxima corriente secundaria del CT el voltaje
aplicado en los terminales de sensado no exceda los 5 Vac rms.
Los valores recomendados para este regulador pueden ser un reóstato variable de 0 a 5
Ohms (10 Watts) para un CT que entrega una corriente de 1 Aac de corriente en su
secundario para plena carga.
Los terminales anteriormente citados pueden ser cortocircuitados o dejados a circuito
abierto si la operación paralela no es requerida.
FUSIBLES
Es recomendado colocar un fusible de alta capacidad de interrupción del tipo 30x5 Mm.
de 5 amperes lento
AJUSTE DE TENSION
Un ajuste de tensión interno tipo preset provee un ajuste grueso de la tensión del
alternador, esta se incrementa en el sentido de las agujas del reloj (CW).
Este regulador es provisto desde fábrica con un puente entre los terminales.
Si es necesario colocar un ajuste de tensión remoto, el puente debe ser quitado y un
potenciómetro se debe conectar entre estos dos terminales.
Un valor de 1 K Ohms proveerá de un ajuste fino de tensión en un rango aproximado de
+-10% sobre todo el rango de ajuste del preset presente en la placa.
Consulte los diagramas de conexión
.
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SECCION 3 – OPERACIÓN
GENERAL
PRECAUCION
La utilización de meggers o instrumentos de testeo que utilicen altas tensiones esta
expresamente prohibida. La realización de soldaduras de arco sobre el chasis del
grupo electrogeno con el regulador conectado esta expresamente prohibido.
El incorrecto uso de estos equipos puede dañar los semiconductores en el regulador.
Los siguientes procedimientos sobre el sistema permiten poner en operación el
regulador de tensión. Se presentan además algunos síntomas que significan fallas del
regulador y algunos problemas en el generador con sus soluciones sugeridas.
Complete los siguientes pasos antes de proceder a arrancar el sistema generador.
AJUSTES PREVIOS A LA PUESTA EN MARCHA INICIAL.
a) Verifique que las especificaciones del regulador están de acuerdo con los
requerimientos del sistema generador.
b) Asegúrese que se han hecho las conexiones adecuadas para los siguientes casos:
1) Si no es requerido un ajuste de tensión remoto, los terminales “P” y “Q” deben
estar unidos con un puente.
2) Si la frecuencia de operación es de 50 Hz el puente entre los terminales “60” y
“60” debe ser retirado. Si la frecuencia de operación es de 60 Hz el puente entre
los terminales “60” y “60” debe ser colocado.
c) Asegúrese que el regulador esta correctamente conectado al generador: F (+) al
positivo del campo, F (-) al negativo del campo, y los terminales “3” y “4”
conectados al bobinado auxiliar de potencia. Es importante que se controlen las
conexiones de sensado “U”,”V”,”X”, “Y”. Asegúrese que el terminal que esta
junto al orificio de fijación del regulador este puesto a chasis por medio de un
tornillo o de lo contrario por un cable corto y grueso.
d) Instale el fusible de acuerdo con la sección anterior.
e) Ajuste el regulador y el potenciómetro de voltaje remoto de la siguiente manera:
Trimpot de tension
totalmente contra las agujas del reloj (CCW).
Ajuste de tensión remoto
centrado.
Ajuste de estabilidad
totalmente CCW
ARRANQUE DEL SISTEMA.
a) Controle el cableado cuidadosamente y la selección de frecuencia de operación
en el regulador.
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b) Proceda a arrancar la maquina primaria y espere que alcance la velocidad de
régimen. El generador se cebara y presentara un voltaje inferior al nominal. Si
esto no ocurre se debe proceder según el párrafo Magnetización del Campo.
c) Suavemente ajuste el valor de tensión hasta que el valor sea el nominal. El
generador puede presentar oscilaciones de baja frecuencia llamadas normalmente
“Hunt”, en este caso ajuste el control de estabilidad hasta que estas oscilaciones se
amortigüen y desaparezcan. En general girar el ajuste en sentido de las agujas (CW)
incrementa la estabilidad pero en algunos casos moverlo muy rápido reduce la
estabilidad en lugar de aumentarla; además un aumento de estabilidad siempre trae
aparejado una disminución de la velocidad de respuesta del generador ante cambios
de la carga... Un optimo ajuste seria mover el preset de estabilidad lentamente en
contra de las agujas del reloj (CCW) hasta que el generador empieza a comportarse
en forma inestable y entonces girar en sentido contrario aproximadamente ¼ vuelta
desde la posición anterior.
d) Si usa ajuste fino de tensión externo asegúrese por medio del preset de la placa
que la banda de tensión deseada esta accesible.
e) Controle el en condiciones de operación normales y con carga. La regulación
debe ser mejor que 1,0 % desde sin carga hasta plena carga. Si la regulación no
esta dentro de lo esperado proceda a revisar el ajuste de compensación para
cargas de bajo coseno FI, o si el motor no redujo su velocidad por la carga. Esta
última situación puede hacer que este actuando la compensación por frecuencia
reduciendo la tensión.
MAGNETIZACION DEL CAMPO (FLASH)
Cuando el regulador opera con el generador por primera vez la polaridad del
magnetismo remanente puede estar invertida respecto del sentido de la corriente del
regulador. En este caso es muy probable que no se produzca el cebado del generador y
que el voltaje residual requerido para el cebado sea inferior a lo requerido ( 6Vac).
En este caso se recomienda detener la maquina primaria y realizar los siguientes pasos:
a) Con la maquina primaria detenida, desconectar los bornes de campo del
regulador y aplicar no mas de 24 Vcc en serie con un resistor de 3-5 ohms
conectado de tal manera que el positivo de la batería va al cable que va a F+ y
el negativo al cable que va al F-.
b) Espere aproximadamente 3 segundos y retire la fuente de tensión.
c) Con el regulador de tensión desconectado arranque la maquina primaria y mida
el voltaje residual del generador en el bobinado auxiliar, que debe ser mayor a 6
Vac. Si esto es asi, reconecte el regulador y el cebado del alternador se debe dar
en forma normal. Si el voltaje medido es menor de 6 Vac repita el procedimiento
del punto a).
d) Si luego de repetir el magnetizado de la maquina y obtener un voltaje residual
mayor a 6 Vac el alternador no se ceba, reemplace el regulador de tension.
7
Conexiones al generador para 400 Vac
U
V
TI xxx/1Amp.
W
Generador
N
Campo
Reostato
de Droop
Puente si no
hay ajuste
remoto
Puente para
Largas
constantes
de tiempo
Volt
60
T
Q
P
60
Estab
.
Ajuste de
tension remoto
C
3
F(+)F(-) 4
Neutro
Fase
Fusible 5 Amp. lento
8
Conexiones para prueba del equipo
Fuente de variable 240 Vac
De 50/60 Hz
Lamparas
220 Vac
Puente si no
hay ajuste
remoto
Vol
t
60
T
Q
Estab
.
C
3
P
60
Ajuste de tension
remoto
F(+)F(-) 4
Fusible 5 Amp. lento
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SECCION 4 – MANTENIMIENTO.
Es importante que el regulador no reciba acumulaciones de polvo que puedan
impedir la correcta disipación de los semiconductores.
Deben ser verificados los terminales de conexión por posibles corrosiones o
terminales flojos.
Verificaciones sobre el regulador durante las pruebas.
1) Colocando un voltímetro de continua sobre la lampara entregando bajas
tensiones con el autotransformador se verifica que el regulador realiza el
autocebado.
2) Luego de la inicializacion del procesador, entre los 50 y 100 Vac, comienza la
rampa de arranque suave de la tension de consigna, se puede verificar que esta
dura aproximadamente 3 segundos.
3) Si se sigue subiendo el voltaje se verifica la accion en el punto de consigna y
que variando el prinpot correspondiente esta varia. Ademas moviendo el ajuste
de estabilidad se modifica la velocidad de cambio de luminosidad de la lampara.
4) Si se puentean los terminales 60 y 60 el regulador entra en sobrefrecuencia y la
consigna de tension disminuye en un 40 % aproximadamente.
Prueba simple de operación del regulador.
Una manera mas sencilla de comprobar el equipo es reemplazar el autotransformador
por la linea de 220 Vac, pero solo se podra probar la consigna de tension activa. En este
caso el procedimiento es el siguiente:
1) Colocar el ajuste de tension al minimo( CCW) y conectar el regulador
conexionado como el diagrama anterior pero esta vez directamente a 220 Vca en
lugar de al autotransformador variable.
2) Ir subiendo el ajuste de tension suavemente hasta que la lampara comience a
encender y lo haga hasta brillo maximo.
3) Seguir subiendo el ajuste no tendra efecto alguno.
4) Hacer descender el ajuste para observar el funcinamiento opuesto, es decir la
lampara se ira apagando lentamente.
5) Si se da suficiente tiempo en la prueba anterior, se comprobara que la posición
del potenciometro, es en el punto de encendido es muy cercana a la del punto de
apagado de la lampara.
SECCION 5 - CONTROL POR TENSION.
Se entiende control por tension, cuando el regulador recibe una señal de tension en lugar
de tener su potenciometro de ajuste remoto para esa funcion, en este caso un controlador
del tipo integral para grupo electrogeno emite una consigna de subir o bajar tension,
hacia el regulador.
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Esta señal de control se recibe en los terminales P y Q, donde P es el borne es negativo
y el borne Q es positivo. Para tension cero en bornes se obtiene la maxima tension
posible de regulador y para tension en el orden de 2 volts se obtiene la minima tension
posible dentro de los ajustes ya efectuados en el prinpot de tension.
IMPORTANTE: El control por tension solo esta permitido cuando hay una separacion
galvanica entre el modulo controlador y el regulador de tension. De no ser asi es posible
que corrientes de circulación importantes se establezcan y haya daño a las personas.
Conexión con DPS 5510.
Para controlar la tensión por medio de un modulo DPS 5510 se deben realizar las
siguientes conexiones y cambios de configuración:
1) Con generador detenido retirar el puente del regulador entre P y Q.
2) Conectar P con Terminal 36 del 5510
3) Conectar Q con Terminal 35 del 5510
4) Configurar SW1=2 y SW2=1
SECCION 6 - FALLAS, CAUSAS Y SOLUCIONES.
DEFECTO
Hay circulación de
reactiva entre los
generadores
Tensión generada
disminuye cuando se
aplica carga y no se
recupera.
El generador no se
ceba.
La tensión generada
oscila en vació.
Tensión se dispara
No regula y
estabilidad esta al
maximo
CAUSA
1) Secuencia de fases
conectada en forma
incorrecta.
2) TI conectado invertido.
3) Ajuste de Droop muy bajo
Caída de la RPM del motor y
protección de subfrecuencia
actuando.
1)
2)
1)
2)
Tensión residual muy baja.
Bornes F+ y F- invertidos.
Dinámica desajustada.
Tensión de excitación muy
pequeña
1) Circuito electrónico con
defectos
2) Tensión de realimentación
incompatible con el
regulador
3) Falla de realimentación
El ajuste de estabilidad provee una
pequeña cantidad de tension de
campo fija cuando esta al maximo.
SOLUCION
1) Conectar correctamente la
secuencia de fases.
2) Conectar correctamente TI.
3) Aumentar ajuste de Droop.
Corregir regulador de velocidad.
Hacer procedimiento de cebado o
invertir bornes de campo.
1) Ajustar estabilidad.
2) Colocar un resistor de 15 Ohms
por 200 Watts en serie con el
campo.
1) Verificar el circuito regulador
fuera del equipo.
2) Los niveles de tensión no son
adecuados, poner
transformadores.
3) Verificar si las fases del
generador están presentes en la
realimentación.
1) Disminuya el ajuste de
estabilidad.
2) Coloque un resistor en serie con
el campo de 10 Ohms 200
Watts.
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