INSTALACIONES ELECTRICAS
INSTALACIONE INDUSTRIALES DL 2102T
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DL 2102T
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II
DL 2102T
INDICE
E1
Auxiliares de mando unipolares
Pag.
1
E2
Contactor
Pag.
3
E3
Operadores lógicos
Pag.
5
E4
Autoalimentación del contactor
Pag.
9
E5
Interbloqueo entre contactores
Pag.
13
E6
Contactores comandados en secuencia
Pag.
15
E7
Operador OR-exclusivo
Pag.
17
E8
Relé térmico
Pag.
19
E9
Arranque estrella/delta manual
Pag.
25
E10 Inversor de marcha manual
Pag.
31
E11 Temporarizador retardado a la excitación
Pag.
35
E12 Temporarizador retardado a la desexcitación
Pag.
39
E13 Mando secuencial temporizado
Pag.
43
E14 Temporarizador estático
Pag.
45
E15 Generador de impulsos
Pag.
49
E16 Arrancador automático estrella/delta
Pag.
51
E17 Arrancador manual con resistencias rotóricas
Pag.
55
E18 Arrancador automático con resistencias rotóricas
Pag.
61
E19 Arrancador estrella/delta con inversor de marcha
Pag.
63
E20 Frenaje en contracorriente
Pag.
67
E21 Variador de velocidad para motor Dahlander
Pag.
71
E22 Variador de velocidad e inversor de marcha para motor Dahlander
Pag.
75
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III
DL 2102T
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IV
DL 2102T
INTRODUCCION Este manual contiene 22 experiencias que comprenden breves resúmenes teóricos y esquemas prácticos de los circuitos utilizados en las técnicas de los controles eléctricos. Cada experiencia tiene objetivos bien finalizados y presenta siempre el esquema eléctrico funcional y el material necesario para la ejecución de la instalación completa que, exceptuados algunos casos donde la complejidad circuital perjudicaba la claridad y la comprensión, viene también propuesto con el esquema multifilar de cablaje. Un breve pero eficaz cuestionario permite además de verificar si han sido adquiridas las informaciones necesarias a la comprensión de los problemas ilustrados. Los signos gráficos utilizados para la ejecución de los esquemas eléctricos siguen las normas CEI y están unificados con el estandard internacional IEC.
ATENCION Para satisfacer a las normas de seguridad, todos los circuitos de control han sido realizados en baja tensión. Los circuitos de potencia en cambio son alimentados a la tensión de red y por lo tanto, ANTES DE EFECTUAR CUALQUIER CONEXION A LA RED, el enseñante deberá siempre controlar la exactitud de las conexiones y luego proveer a la puesta bajo tensión de la instalación.
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V
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VI
DL 2102T
E1
AUXILIAR
DE
MANDO
UNIPOLAR
Objetivos : Conocimiento del funcionamiento de los contactos de cierre y de abertura como dispositivos para cerrar y abrir un circuito eléctrico.
1.1 Signo gráfico y descripción
a) Contacto de cierre
signo general
mando a pulsador mando de emergencia (regreso automático)
mando manual (regreso no automático)
El contacto viene dibujado abierto, con movimiento de izquierda a derecha (o de abajo hacia arriba), y cierre sólo después del accionamiento.
b) Contacto de abertura
signo general
mando a pulsador mando de emergencia (regreso automático)
mando manual (regreso no automático)
El contacto viene dibujado cerrado, con movimiento de izquierda a derecha (o de abajo hacia arriba), y abertura sólo después del accionamiento.
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1
DL 2102T 1.2 Ejercitación
Realizar un circuito con contacto en serie a una lámpara y verificar su funcionamiento.
1.3 Esquemas eléctricos
Esquema funcional
1.4 Material
S H1 + H2 T
= Pulsador en forma de hongo DL 2102TT01 = Lámparas roja y verde DL 2102TT03 = Transformador DL 2101T13
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2
Esquema multifilar
DL 2102T
E2
CONTACTOR
Objetivos : Conocimiento del funcionamiento de un contactor (teleruptor) de potencia como interruptor comandado electromagnéticamente.
2.1 Símbolo gráfico y descripción
El electromagneto está constituido por un núcleo magnético y por la relativa bobina de exitación A1-A2 que, cuando viene recorrida por una corriente, atrae un varilla a la cual están conectados los contactos mobiles que así ejecutan su función. Los contactos móviles son de dos tipos: contactos principales, o de potencia, numerados con una sola cifra y con la posibilidad de soportar las corrientes elevadas de la instalación, y contactos auxiliares, numerados con dos cifras aptos a soportar sólo las corrientes de los circuitos de control.
2.2 Ejercitación
Realizar un circuito que, utilizando los contactos auxiliares del contactor, permite el encendido y el apagado contemporáneo de dos lámparas con mando a distancia y verificar su funcionamiento.
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3
DL 2102T 2.3 Esquemas eléctricos
Esquema funcional
2.4 Material
S H1 + H2 T K
= = = =
Pulsador DL 2102TT02 Lámpara roja y verde DL 2102TT03 Transformador DL 2101T13 Contactor DL 2102TT04
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4
Esquema multifilar
DL 2102T
E3
OPERADORES
LOGICOS
Objetivos : Realizar con componentes electromecánicos las operaciones lógicas AND, OR e NOT.
3.1 Definiciones
Los estados lógicos de un sistema binario vienen definidos con símbolos binarios: - "0" o bien "L" (lámpara apagada; interruptor abierto) - "l" o bien "H" (lámpara encendida; interruptor cerrado) NOTA : Las convenciones indicadas son válidas para una lógica positiva.
3.2 Operador AND
Se considere el siguiente ejemplo: un obrero puede accionar un determinado aparato sólo si están cerrados contemporáneamente dos interruptores de seguridad. Esquema funcional
Tabla de la verdad
Input
Output
S1
S2
H
0 0 1 1
0 1 0 1
0 0 0 1
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5
DL 2102T 3.3 .Operador OR INCLUSIVO
Se considere el siguiente ejemplo: una instalación de calefacción debe estar activada cuando el termostato ambiente o una sonda externa o ambos envían un mando de encendido. Esquema funcional
Tabla de la verdad Input
Output
S1
S2
H
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
3.4 Operador NOT
Se considere el siguiente ejemplo: la lampara piloto de la dínamo se apaga cuando la batería viene cargada por la misma dínamo.
Esquema funcional
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6
Tabla de la verdad
Input
Output
S2
H
0 1
1 0
DL 2102T 3.5 Ejercitación
Tomando en cuenta las ejercitaciones 1 y 2, realizar los circuitos propuestos para los operadores AND, OR y NOT y verificar su funcionamiento.
3.6 Material
S1 = S2 = Pulsador de mando DL 2102TT02 K = Contactor DL 2102TT04 H = Lámpara de señalización DL 2102TT03 T = Transformador DL 2101T13
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7
DL 2102T
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8
DL 2102T
E4
AUTOALIMENTACION
DEL
CONTACTOR
Objetivos : Realizar, mediante los contactos auxiliares, la autoalimentación de la bobina de exitación del contactor después que ha cesado el mando por parte del operador.
4.1 Esquema funcional y descripción
POTENCIA
En condición de reposo el contactor K1M está abierto y resulta encendida la lámpara verde H1H. Cuando se presiona el pulsador verde S1Q de marcha se excita la bobina K1M del contactor con consiguiente accionamiento de sus contactos móviles: se apaga la lámpara verde H1H, se enciende la roja H2H y se cierran los contactos del circuito de potencia y aquellos de retención en paralelo al pulsador de marcha. Dejando de oprimir el pulsador de marcha S1Q la bobina del contactor resulta autoalimentada por el contacto de retención K1M. Para abrir el contactor es necesario interrumpir la alimentación de la bobina mediante el accionamiento del pulsador rojo S0Q de paro.
4.2 Ejercitación
Realizar el circuito de un contactor completo de mandos de maniobra, autoretención y señalización y luego verificar su funcionamiento.
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9
DL 2102T 4.3 Esquema multifilar
4.4 Material
K1M S0Q = S1Q= H1H = H2H T
= Contactor DL 2102TT04 Pulsadores de mando DL 2102TT02 = Lámparas de señalización DL 2102TT03 = Transformador DL 2101T13
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10
DL 2102T 4.5 Cuestionario
1)
Si, después de haber alimentado el circuito, se presiona el pulsador S1Q, el contactor cierra sus contactos. Qué pasa dejando de oprimir el pulsador ?
❏ ❏ ❏ ❏ 2)
El contacto de retención está en serie o en paralelo al pulsador S1Q ?
❏ ❏ 3)
En serie En paralelo
Si se quiere dar la posibilidad de abrir el contactor desde más posiciones, los demás pulsadores de parada van conectados en serie o en paralelo al pulsador S0Q ?
❏ ❏ 4)
El contactor abre sus contactos Se abre el pulsador S0Q Los contactos del contactor quedan cerrados El pulsador S1Q permanece cerrado
En serie En paralelo
Si no se engancha mecánicamente el contactor adicional (21/54) al contactor, que pasa alimentando el circuito y oprimiendo el pulsador S1Q ?
❏ ❏ ❏ ❏
El contactor no cierra sus contactos El contactor cierra sus contactos pero los vuelve a abrir relajando el pulsador. La lámpara H1H no se apaga y no se enciende la lámpara H2H El contactor cierra sus contactos, pero presionando S0Q ya no es posible volver a abrirlos.
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DL 2102T
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12
DL 2102T
E5
INTERBLOQUEO
ENTRE
CONTACTORES
Objetivos : Realizar un circuito de bloqueo con el fin de impedir que dos contactores puedan ser insertados contemporáneamente.
5.1 Esquema funcional y descripción
En condición de descanso los contactores K1M y K2M están abiertos y la lámpara verde H3H resulta encendida. Cuando se oprime el pulsador amarillo S1Q se alimenta la bobina del contactor K1M que cierra los contactos de potencia y aquellos de retención: se apaga la lámpara verde y se enciende la amarilla H1H mientras el circuito de la bobina del contactor K2M resulta interrumpido por el contacto de bloqueo K1M que se abrió. Si ahora se oprime el pulsador rojo S2Q, de primero se desexcita la bobina del contactor K1M, que así vuelve a reposo, y luego se alimenta la bobina del contactor K2M que cierra los contactos de potencia y los de retención: se apaga la lámpara amarilla y se enciende la roja H2H mientras el circuito de la bobina del contactor K1M resulta interrumpido por el contacto de bloqueo K2M que se ha abierto. Para volver a la condición inicial de reposo es suficiente oprimir el pulsador verde S0Q. El uso de pulsadores con contacto de abertura y cierre, insertados en modo que oprimiendo uno cualquiera de los pulsadores el contacto de abertura interrumpa el circuito de excitación del otro contactor y el de cierre permita la alimentación del propio contactor, permite de desactivar ambos contactores en el caso que se opriman contemporáneamente los dos pulsadores de marcha.
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DL 2102T 5.2 Ejercitación
Realizar el circuito de interbloqueo de dos contactores completos de mandos de maniobra, autoretención, interbloqueo y señalización y luego verificar su funcionamiento.
5.3 Material
K1K = K2M H1H = H2H = H3H S0Q = S1Q = S2Q T
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= = = =
Contactor 2xDL 2102TT04 Lámparas de señalización DL 2102TT03 Pulsadores de mando DL 2102TT02 Transformador DL 2101T13
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DL 2102T
E6
CONTACTORES
MANDADOS
EN
SECUENCIA
Objetivos : Realizar un circuito en el cual un segundo contactor pueda ser cerrado sólo después del primero.
6.1 Esquema funcional y descripción
En condición de descanso los contactores K1M y K2M están abiertos y la lámpara verde H3H resulta encendida. Cuando se oprime el pulsador amarillo S1Q se alimenta la bobina del contactor K1M que cierra los contactos de potencia y los de retención: se apaga la lámpara verde y se enciende la amarilla H1H y se predispone el circuito de la bobina del contactor K2M. Si ahora se oprime el pulsador rojo S2Q se excita también la bobina del contactor K2M que cierra los contactos de potencia y los de retención: además de la lámpara amarilla se enciende también la roja H2H. Para volver a la condición inicial de reposo es suficiente oprimir el pulsador verde S0Q.
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DL 2102T 6.2 Ejercitación
Realizar el circuito de mando secuencial de los dos contactores y verificar su funcionamiento.
6.3 Esquema multifilar
6.4 Material
K1M = K2M H1H = H2H = H3H S0Q = S1Q = S2Q T
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= = = =
Contactor 2 x DL 2102TT04 Lámparas de señalización DL 2102TT03 Pulsadores de mando DL 2102TT02 Transformador DL 2101T13
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DL 2102T
E7
OPERADOR
OR - ESCLUSIVO
Objetivos : Realizar con componentes electromecánicos un comparador de inegualdad.
7.1 Definiciones
Los estados lógicos de un sistema binario en lógica positiva vienen definidos con símbolos binarios: - "O" o bien "L" (lámpara apagada, interruptor abierto) - "1" o bien "H" (lámpara encendida, interruptor cerrado)
7.2 Esquema funcional y descripción
Tabla de la verdad Input
Output
S1
S2
H
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0
En condición de descanso los contactores K1 y K2 están abiertos y la lámpara H está apagada. Si se accionan contemporáneamente los pulsadores S1 y S2 no se puede excitar la bobina K1 por lo cual la lámpara H permanece apagada. Si se accionan singularmente los pulsadores S1 y S2 se excita la bobina K1 que acciona sus contactos y entonces viene excitada también la bobina K2 que se autoalimenta y mantiene encendida la lámpara H. Para volver a las condiciones iniciales de reposo se debe desexcitar la bobina K2 oprimiendo el pulsador S3.
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DL 2102T 7.3 Ejercitación
Utilizando los contactos auxiliares de los contactores realizar el circuito OR - ESCLUSIVO y verificar su funcionamiento.
7.4 Esquema multifilar
7.5 Material
K1 = K2 = Contactor 2 x DL 2102TT04 S1 = S2 = S3 = Pulsadores de mando DL 2102TT02 H = Lámpara de señalización DL 2102TT03 T = Transformador DL 2101T13
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18
DL 2102T
E8
RELE
TERMICO
Objetivos : Conocimiento del relé térmico como elemento de protección de un motor.
8.1 Símbolo gráfico y descripción
El relé térmico está constituído por una lámina bimetálica que viene calentada por el recorrido de la corriente del circuito. En condiciones de sobrecarga (corriente superior al valor nominal de construcción) la lámina bimetálica después de un cierto tiempo se deforma y activa los contactos auxiliares (contacto de intercambio) que así vienen utilizados en el circuito de mando para pilotear los dispositivos de protección del circuito principal. Después de la intervención del relé es necesario esperar algúnos minutos para permitir el enfriamiento de la lámina y entonces reinstaurar las condiciones de servicio después de haber eliminado la anomalía que ha provocado la apertura. El rearme del relé puede ser manual oprimiendo el pulsador o automático en el sentido que después de un cierto tiempo los contactos del relé se vuelven a cerrar automáticamente y permanecen cerrados.
8.2 Contactor con relé salvamotor
El relé térmico F (salvamotor) debe ser instalado inmediatamente a monte del motor M y en presencia de sobrecarga sus contactos auxiliares deben proveer a desconectar el contactor principal K y activar una eventual señalización.
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DL 2102T 8.3 Esquema funcional y descripción
En condición de reposo el contactor K1M está abierto y la lámpara verde H1H resulta encendida. Cuando se oprime el pulsador verde de marcha S1Q se alimenta la bobina del contactor K1M que cierra los contactos de potencia y los de retención: se apaga la lámpara verde H1H y se enciende la roja H2H mientras el motor arranca. Para parar el motor es suficiente oprimir el pulsador rojo de paro S0Q que interrumpe el circuito de alimentación de la bobina del contactor K1M. En caso de sobrecarga interviene el relé térmico F1F que, con el contacto de intercambio, abre el circuito de alimentación de la bobina del contactor K1M mientras cierra aquel relativo a la señalización amarilla H3H. Después de haber eliminado la causa que ha provocado la intervención del relé, se procede al rearme del mismo relé después de que el recierre del contactor K1M se efectúa oprimiendo nuevamente el pulsador de marcha S1Q.
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20
DL 2102T 8.4 Ejercitación
Realizar el circuito de conexión del motor mediante contactor y salvamotor y verificar el funcionamiento. NOTA : Para la ejecución de la prueba se puede utilizar cualquier motor asincrónico trifásico con corriente nominal comprendida en la gama de ajuste del relé térmico (1,6 - 2,7A): el ajuste se realiza mediante el relativo tornillo de regulación. En función del tipo de motor y de la tensión de red, el embobinado de estator deberá ser conectado en estrella o en delta, recordando que la corriente absorbida por el motor en la conexión en estrella es igual a 1/3 de la con la conexión en delta. Para la ejecución de la prueba con sobrecarga, y con la intervención del relé térmico, se aconseja el motor DL 2102TA dotado de dispositivo de frenaje manual.
Conexión en estrella
Conexión en delta
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DL 2102T 8.5 Esquema multifilar
El motor DL 2102TA debe tener el embobinado del motor rotórico conectado en corto circuito y él del estatórico en delta. El relé térmico viene predispuesto para el rearme manual y ajustado para una corriente de alrededor 2,2 A para el motor DL 2102TA.
Después de haber arrancado el motor DL 2102TA se procede a su frenaje manual hasta obtener la intervención del relé térmico.
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22
DL 2102T 8.6 Material
K1M F1F H1H = H2H = H3H S0Q = S1Q T
= = = = =
Contactor DL 2102TT04 Relé térmico DL 21O2T05 Lámparas de señalización DL 2102TT03 Pulsadores de mando DL 2102TT02 Transformador DL 2101T13
Accesorio aconsejado M1M = Motor DL 2102TA
8.7 Cuestionario
1)
El contacto auxiliar 31 - 32 del relé térmico está en serie o en paralelo a la bobina del contactor K1M ?
❏ ❏ 2)
Cómo interviene el relé térmico cuando está sujeto a una corriente superior por la cual está ajustado ?
❏ ❏ ❏ 3)
En serie En paralelo
Acciona el pulsador de abertura Interrumpe el circuito de alimentación de la bobina del contactor Abre las láminas bimetálicas e interrumpe directamente el circuito de potencia
Porqué está conectado un relé térmico en el circuito de alimentación del motor ?
❏ ❏ ❏
Para protegerlo de las sobrecargas Para protreger la bobina del contactor Para proteger el transformador
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DL 2102T
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DL 2102T
E9
ARRANQUE
ESTRELLA / DELTA
MANUAL
Objetivos : Realizar un circuito de mando que permite el arranque de un motor asincrónico trifásico con rotor en corto circuito.
9.1 Descripción
El arranque estrella delta es posible sólo para los motores que tienen embobinados estatóricos a conectar en delta a la tensión de red.
Durante la fase de arranque el estator viene conectado en estrella mediante el contactor K2M, por lo que la tensión de fase resulta reducida y por consecuencia se tiene un menor absorbimiento de corriente. Después que el motor ha arrancado, se abre el contactor K2M y se cierra el K3M, pasando así de la conexión en estrella a la en delta con lo cual se obtiene el par de trabajo nominal.
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25
DL 2102T 9.2 Esquema funcional del circuito de mando y de señalización
En condición de reposo los contactores K1M, K2M y K3M están abiertos y la lámpara verde H3H resulta encendida. Cuando se oprime el pulsador amarillo S1Q se alimenta la bobina del contactor K2M que cierra los contactos de potencia realizando la conexión en estrella y aquellos de retención: la lámpara verde se apaga, si enciende la amarilla H1H y se alimenta la bobina del contactor K1M de red por lo que el motor arranca. Notar los contactos de interbloqueo K3M y los K2M en serie a la bobina K3M para evitar el corto circuito en la red de alimentación con el cierre contemporáneo de los contactos de potencia K2M y K3M. Después de haber alcanzado la velocidad deseada se oprime el pulsador verde S2Q que desexcita la bobina K2M que así permite la excitación de la K3M pasando a la conexión en delta del motor: se apaga la lámpara amarilla y se enciende la roja H2H y el motor gira a pleno par. Para parar el motor es suficiente oprimir el pulsador rojo S0Q que interrumpe el circuito de alimentación de todas las bobinas, así que el sistema vuelve a la condición de reposo.
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DL 2102T 9.3 Ejercitación
Realizar el circuito de arranque estrella/delta y verificar su funcionamiento. NOTA : Para la ejecución de la prueba se puede utilizar cualquier motor asincrónico trifásico con rotor en corto circuito y en condición de soportar la tensión de red con la conexión estatórica en delta. Si se usa el motor DL 2102TA se deben cortocircuitar los bornes rotóricos K, L, M.
9.4 Esquema multifilar
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DL 2102T 9.5 Material
K1M = K2M = K3M H1H = H2H = H3H S0Q = S1Q = S2Q T
= = = =
Contactor 3 x DL2102TT04 Lámparas de señalización DL2102TT03 Pulsadores de mando DL2102TT02 Transformador DL2101T13
Accesorio aconsejado M1M = Motor DL2102TA
9.6 Esquema de mando minimizado
En práctica para ahorrar algunos contactos auxiliares se pueden aprovechar los contactos de autoretención con funciones múltiples.
Como se puede ver, cuando se oprime el pulsador S1Q se excita la bobina K2M que cierra el contacto de trabajo K2M, excitando a su vez la bobina K1M que provee a la autoretención con el contacto de trabajo K1M que ahora resulta en serie al K2M para la autoalimentación de la bobina K2M.
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DL 2102T 9.7 Cuestionario
1)
Cómo están conectadas las fases estatóricas del motor al momento del arranque ?
❏ ❏ 2)
Cómo se pasa de la conexion en estrella a la en delta ?
❏ ❏ ❏ 3)
Impide el cierre contemporáneo de los contactores K2M y K3M Asegura la autoalimentación de la bobina del contactor K2M Permite pasar de la conexion en estrella a la en delta.
Qué pasa si se alimenta el motor después de haber conectado W1 a L1 y V1 a L2 ?
❏ ❏ ❏ 5)
Oprimiendo el pulsador S0Q Sin efectuar ninguna intervención Oprimiendo el pulsador S2Q
Cual es la función del contacto 21/22 del contactor K2M ?
❏ ❏ ❏ 4)
En delta En estrella
El motor no arranca El motor arranca, pero cuando el contactor K3M se cierra, el motor viene alimentado en monofase. El motor arranca pero cuando el contactor K3M se cierra continúa funcionando con las fases estatóricas conectadas en estrella.
Qué pasa si se alimenta el motor después de haber conectado W1 a L1, U1 a L2 y V1 a L3 ?
❏ ❏ ❏
El motor arranca y cuando el contactor K3M se cierra pasa a la marcha normal con las fases estatóricas conectadas en delta. El motor no arranca El motor arranca pero cuando el contactor K3M se cierra se manifiesta un corto circuito.
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DL 2102T
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DL 2102T
E10
INVERSOR
DE
MARCHA
MANUAL
Objetivos : Realizar un circuito que permita invertir el sentido de rotación de un motor asincrónico trifásico.
10.1 Descripción
El sentido de rotación de un motor asincrónico trifásico depende de la secuencia de las fases con que viene alimentado el embobinado de estator por lo que es suficiente intercambiar cualquiera de las dos fases de alimentación para invertir el sentido de rotación. Cuando está cerrado el contactor K1 el motor gira en un sentido mientras que cuando está cerrado el K2 el motor girará en el sentido opuesto. Con el fin de evitar que se puedan cerrar contemporáneamente los dos contactores se debe preveer también un circuito de interbloqueo.
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DL 2102T 10.2 Esquema funcional del circuito de mando y de señalización.
En condición de descanso los contactores K1B y K2B están abiertos y la lámpara verde H1H resulta encendida. Cuando se oprime el pulsador amarillo S1B se excita la bobina del contactor K1B de la marcha normal (sentido de rotación horario) que cierra los contactos de potencia y activa los auxiliares: se provoca la retención, se apaga la lámpara verde y se enciende la roja H1B mientras el motor arranca. Para efectuar el mando de marcha inversa se debe de primero parar el motor oprimiendo el pulsador S0Q; en realidad, también oprimiendo el pulsador S2B, la bobina K2B no puede ser alimentada dado que resulta abierto el contacto K1B con el cual está en serie. (Oprimir lentamente el pulsador verde: de primero se pasará en la condición de reposo y luego en la de marcha inversa). Presionando entonces el pulsador S2B, después de que el sistema ha vuelto a las condiciones de reposo, se obtiene la condición de marcha inversa porque ahora es posible excitar la bobina del contactor K2B: se provoca la retención, se apaga la lámpara verde y se enciende la amarilla y el motor arranca en el sentido contrario al anterior.
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DL 2102T 10.3 Ejercitación
Realizar el circuito inversor y verificar el funcionamiento NOTA : Para la ejecución de la prueba se puede utilizar cualquier motor asincrónico trifásico con rotor en corto circuito. Si se usa el motor DL 2102TA se deben cortocircuitar los bornes rotóricos K, L, M y realizar la conexión estatórica en estrella o en delta en función de la tensión de red.
10.4 Esquema multifilar
10.5 Material
K1M = K2M H1H = H1B = H2B S0Q = S1B = S2B T
= = = =
Contactor 2 x DL2102TT04 Lámparas de señalización DL2102TT03 Pulsadores de mando DL2102TT02 Transformador DL2101T13
Accesorio aconsejado M1M = Motor DL2102TA
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DL 2102T 10.6 Cuestionario
1)
Si después de haber alimentado el circuito, se oprime el pulsador S1B el motor empieza a rotar en un sentido. Qué pasa si se oprime el pulsador S2B ?
❏ ❏ ❏ 2)
Qué pasa si se oprime el pulsador S0Q mientras el motor rota ?
❏ ❏ ❏ 3)
El motor invierte el sentido de marcha El motor para El motor rota en el mismo sentido
Las bobinas de los contactores K1M y K2M están en serie o en paralelo ?
❏ ❏ 4)
El motor para El motor continúa rotando en el mismo sentido El motor rota en sentido contrario
En serie En paralelo
Si, después de haber alimentado el circuito, se oprime el pulsador S2B el motor comienza a rotar en un sentido. Qué pasa si se oprime el pulsador S1B ?
❏ ❏ ❏
Se enciende la lámpara H1B Se enciende la lámpara H1H El motor rota todavía en el mismo sentido
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DL 2102T
E11
TEMPORIZADOR
RETARDADO
A
LA
EXCITACION
Objetivos : Conocimiento del funcionamiento de un temporizador neumático retardado a la excitación.
11.1 Símbolo gráfico y descripción
El relé de tiempo viene utilizado en todos los procesos automáticos en los cuales resulta necesario programar la duración del accionamiento. El temporizador neumático viene activado como un contactor normal mientras la temporización se obtiene mediante un estrechamiento regulable por medio del cual viene llamado de vuelta el aire por el efecto de una depresión creada por un soplete. En condiciones de reposo resulta cerrado el contacto 15/16. Después de haber excitado la bobina viene liberado el soplete que, solo después del tiempo T prefijado, hace cerrar el contacto 15/18. En cuanto se desexcita la bobina, el temporizador vuelve a la condición de reposo.
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35
DL 2102T 11.2 Esquema funcional
En condición de reposo el contactor K1 está abierto y resulta encendida la lámpara verde H1H. Cuando se oprime el pulsador verde S1Q se excita la bobina del contactor K1 con consiguiente accionamiento de sus contactos móviles: se cierra el contacto de autoretención en paralelo al pulsador S1Q. La lámpara verde en cambio permanece encendida por todo el tiempo T programado, después de que se verifica el contacto de intercambio retardado : se apaga así la lámpara verde y se enciende la roja H2H. Para volver a las condiciones iniciales de reposo es suficiente oprimir el pulsador rojo S0Q.
Diagrama temporal
11.3 Ejercitación
Realizar el circuito de mando del temporizador con relativa señalización y verificar su funcionamiento. NOTA : Mediante el tornillo de regulación se elige el retardo T deseado.
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36
DL 2102T 11.4 Esquema multifilar
11.5 Material
K1 S0Q = S1Q H1H = H2H T
= = = =
Contactor con temporizador DL 2102TT06 Pulsadores de mando DL 2102TT02 Lámparas de señalización DL 2102TT03 Transformador DL 2101T13
11.6 Cuestionario
1)
Después de haber alimentado el circuito, cómo se comporta el contacto 15/16 cuando se oprime el pulsador S1Q ?
❏ ❏ ❏ ❏ 2)
Después de haber alimentado el circuito, cómo se comporta el contacto 15/16 cuando se oprime el pulsador S0Q ?
❏ ❏ ❏ 3)
Permanece cerrado Se abre y se vuelve a cerrar después de un cierto tiempo Permanece cerrado y se abre después del tiempo programado Se abre y permanece abierto
Permanece cerrado Se abre y se cierra después de un cierto tiempo Se abre y permanece abierto
La temporización del relé neumático es provocada mecánicamente o bien eléctricamente por medio del paso de corriente através del contacto 15/16 ?
❏ ❏
Eléctricamente Mecánicamente
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DL 2102T
Página blanca
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38
DL 2102T
E12
TEMPORIZADOR
RETARDADO
A
LA
DESEXCITACION
Objetivos : Conocimiento del funcionamiento de un temporizador neumático retardado a la desexcitación.
12.1 Símbolo gráfico y descripción
El relé de tiempo viene utilizado en todos los procesos automáticos en los cuales resulta necesario programar la duración del accionamiento. El temporizador neumático viene activado como un contactor normal mientras la temporización se obtiene mediante un estrechamiento regulable por medio del cual viene llamado de vuelta el aire por efecto de una depresión creada por un soplete. En condiciones de reposo resulta cerrado el contacto 15/16. Después de haber excitado la bobina se cierra el contacto 15/18 : después de la desexcitación de la bobina viene liberado el soplete y entonces solamente después que ha transcurrido el tiempo T prefijado se vuelve a la condición de reposo.
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DL 2102T 12.2 Esquema funcional
En condición de reposo el contactor K1T está abierto y resulta encendida la lámpara verde H1H. Cuando se oprime el pulsador verde S1Q se excita la bobina del contactor K1T con consiguiente accionamiento de sus contactos móviles: se apaga la lámpara verde y se enciende la roja H2H. El relé viene excitado con un impulso y por lo tanto la lámpara roja permanece encendida por todo el tiempo programado después de que se provoca el contacto de intercambio retardado: se apaga la lámpara roja y se enciende la verde, volviendo así a la condición de reposo. Diagrama temporal
12.3 Ejercitación
Realizar el circuito de mando del temporizador con relativa señalización y verificar su funcionamiento. NOTA : Mediante el tornillo de regulación se elige el retardo T deseado.
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40
DL 2102T 12.4 Esquema multifilar
12.5 Material
K1T = S1Q = H1H = H2H = T =
Contactor con temporizador DL 2102TT07 Pulsador de mando DL 2102TT07 Lámpara de señalización DL 2102TT03 Transformador DL 2101T13
12.6 Cuestionario
1)
Después de haber alimentado el circuito, cómo se comporta el contacto S1Q ?
❏ ❏ ❏ ❏ 2)
Permanece cerrado Se abre y se vuelve a cerrar después del tiempo programado Permanece cerrado y se abre después de un cierto tiempo Se abre y permanece abierto
Cuándo se manifiesta la acción temporizada ?
❏ ❏ ❏
Teniendo oprimido el pulsador S1Q Relajando el pulsador S1Q Cuando se oprime el pulsador S1Q
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41
DL 2102T
Página blanca
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42
DL 2102T
E13
MANDO
SECUENCIAL
TEMPORIZADO
Objetivos : Realizar un circuito en el cual dos contactores vienen insertados en tiempos distintos y desinsertados contemporáneamente.
13.1 Esquema funcional y descripción
En condición de reposo los contactores K3 y K4 están abiertos y las lámparas H1H y H2H están apagadas. Cuando se oprime el pulsador S1Q se excita el temporizador K1T que cierra el contacto K1T retardado a la desexcitación (por ej. T1=30 seg): se excita la bobina del primer contactor K3 y se enciende la lámpara verde H1H. El cierre del contacto auxiliar K3 permite la excitación del temporizador K2T que cierra el contacto retardado K2T después de un tiempo preestablecido (por ej. T2 = 10 seg): transcurrido dicho tiempo viene así excitada la bobina del segundo contactor K4 y se enciende también la lámpara roja H2H. Transcurrido el tiempo T1 establecido por el contactor con retardo a la desexcitación se abre el contacto retardado K1T que desexcita las bobinas de los contactores K3 y K4 con consiguiente apagamiento contemporáneo de las dos lámparas y el circuito vuelve a la condición inicial de reposo.
Diagrama temporal
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43
DL 2102T 13.2 Ejercitación
Realizar el circuito propuesto y verificar su funcionamiento. NOTA : Mediante el tornillo de regulación se elige el retardo T deseado.
13.3 Esquema multifilar
13.4 Material
K1T = K2T = S1Q = K3 = K4 = T =
Contactor con temporizador DL 2102TT07 Contactor con temporizador DL 2102TT06 Pulsador de mando DL2102TT02 Contactor 2 x DL 2102TT04 Transformador DL 2101T13
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44
DL 2102T
E14
TEMPORIZADOR
ESTATICO
Objetivos : Conocimiento del funcionamiento de un temporizador estático retardado a la excitación.
14.1 Símbolo gráfico y descripción
El relé de tiempo viene utilizado en todos los procesos automáticos en los cuales resulta necesario programar la duración del accionamiento. El temporizador estático viene activado como un contactor normal mientras la temporización se obtiene mediante un circuito electrónico en el cual es posible regular la constante de tiempo mediante un potenciómetro. En condiciones de reposo resulta cerrado el contacto 15/16. Después de haber excitado la bobina el temporizador interviene después del tiempo T prefijado y hace cerrar el contacto 15/18. En cuanto se desexcita la bobina, el temporizador vuelve en la condición inicial de reposo.
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45
DL 2102T 14.2 Esquema funcional
En condición de reposo los contactores K1 y K3 están abiertos y resulta encendida la lámpara verde H1H. Cuando se oprime el pulsador verde S1Q se excita la bobina del contactor K1 con consiguiente accionamiento de sus contactos móviles: cierre del contacto auxiliar de autoretención en paralelo a S1Q y alimentación del temporizador K2T. La lámpara verde se apaga y se enciende la amarilla H2H. Después de que ha transcurrido el tiempo T programado se cierra el contacto retardado K2T que excita la bobina del contactor K3: se apaga la lámpara amarilla y se enciende la roja H3H. Para volver a la condición inicial de reposo es suficiente oprimir el pulsador rojo S0Q.
14.3 Ejercitación
Realizar el circuito propuesto y verificar su funcionamiento.
NOTA : Mediante la manopla del potenciómetro se imposta el retardo T deseado.
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DL 2102T 14.4 Esquema multifilar
14.5 Material
K1 = K3 K2T S0Q = S1Q H1H = H2H = H3H T
= = = = =
Contactor 2 x DL 2102TT04 Temporizador estático DL 2102TT08 Pulsadores de mando DL 2102TT02 Lámparas de señalización DL 2102TT03 Transformador DL 2101T13
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DL 2102T 14.6 Cuestionario
1)
Después de haber alimentado el circuito, cómo se comporta la bobina del contactor K1 cuando se oprime el pulsador S1Q ?
❏ ❏ ❏ 2)
Después de haber alimentado el circuito, cómo se comporta el temporizador cuando se oprime el pulsador S1Q ?
❏ ❏ ❏ 3)
Provoca el cierre del contacto K3 Se alimenta la bobina del temporizador y se cierra el contacto 15/18 El contacto 15/18 se cierra después del tiempo programado
Qué indica el encendido de la lámpara H2H ?
❏ ❏ ❏ 4)
Se excita después de el tiempo T elegido No se excita Se excita en seguida
El temporizador está excitado El temporizador está excluído El temporizador ya ha efectuado el contacto de intercambio
Cuándo se enciende la lámpara H3H ?
❏ ❏ ❏
Después de que ha transcurrido el retardo elegido Cuando el temporizador viene excitado Cuando se oprime el pulsador S0Q
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DL 2102T
E15
GENERADOR
DE
IMPULSOS
Objetivos : Realizar un generador de señal rectangular con tiempos de pausa y de trabajo regulables separadamente.
15.1 Esquema funcional y descripción
En condición de reposo los contactores K1 y K3 están abiertos y la lámpara roja está apagada. Cuando se oprime el pulsador verde S1Q se excita la bobina del contactor K1 con consiguiente accionamiento de sus contactos móviles: cierre del contacto auxiliar de autoretención en paralelo a S1Q y alimentación del temporizador K2T. Después de que ha transcurrido el tiempo T1 programado para K2T se cierra el contacto retardado K2T que excita la bobina del contactor K3 que cierra el contacto de autoretención en paralelo a K2T, desexcita el temporizador K2T, activa la bobina del temporizador K4T e inserta la lámpara H1H. Después de que ha transcurrido el tiempo T2 programado para K4T se abre el contacto retardado K4T: se desexcita el contactor K3, con consiguiente desinserción también del temporizador K4T, mientras viene nuevamente insertado el temporizador K2T y la lámpara se apaga.
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49
DL 2102T Desde tal momento la secuencia de las maniobras se repite y el ciclo continúa hasta que no se oprime el pulsador rojo S0Q, con regreso a la condición inicial de reposo. Diagrama temporal
15.2 Ejercitación
Realizar el circuito propuesto y verificar su funcionamiento.
15.3 Esquema multifilar
15.4 Material
K1 = K3 K2T K4T S0Q = S1Q H1H T
= = = = = =
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Contactor 2 x DL2102TT04 Contactor con temporizador DL 2102TT06 Temporizador estático DL 2102TT08 Pulsadores de mando DL 2102TT02 Lámpara de señalización DL 2102TT03 Transformador DL 2101T13
50
DL 2102T
E16
ARRANQUE
AUTOMATICO
ESTRELLA / DELTA
Objetivos : Realizar un circuito de mando que permite el arranque automático de un motor asincrónico trifásico con rotor en corto circuito, completo de protección de máxima corriente mediante relé térmico.
16.1 Circuito de potencia
Para reducir la corriente absorbida por el motor durante la fase de arranque se efectúa antes la conexión en estrella de los embobinados estatóricos y luego, después de un cierto tiempo, se pasa a la conexión en delta de marcha normal. Este tipo de arranque puede ser utilizado solo con motores cuya tensión nominal, con conexión en delta, corresponde a la tensión de red. Se recuerda que con arranque en estrella el par y la corriente de arranque se reducen a un 1/ 3 del valor normal por lo que tal tipo de arranque viene utilizado, sin inconvenientes, cuando es bajo el par resistente al arranque.
Durante la fase de arranque el estator viene conectado en estrella mediante el contactor K2M, por lo cual la tensión de fase resulta reducida y por consecuencia se tiene un menor absorbimiento de corriente. Después de que el motor ha arrancado, transcurrido el tiempo prefijado se abre el contactor K2M y se cierra el K3M, pasando así de la conexión en estrella a la en delta con lo cual se obtiene el par de trabajo nominal.
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51
DL 2102T 16.2 Esquema funcional del circuito de mando y de señalización
En condición de reposo los contactores K1M y K3M están abiertos, el relé de tiempo K4T está desexcitado y la lámpara verde H3H resulta encendida. Cuando se oprime el pulsador amarillo S1Q se alimenta la bobina del contactor K2M que cierra los contactos de potencia realizando la conexión en estrella y acciona los auxiliares: la lámpara verde se apaga, se enciende la amarilla H1H y se alimenta la bobina del contactor K1M de red por lo que el motor arranca además se excita el relé de tiempo K4T. Es importante notar los contactos de interbloqueo K3M en serie a la bobina K2M y el contacto K2M en serie a la bobina K3M para evitar el corto circuito en la red de alimentación con el cierre contemporáneo de los contactos de potencia K2M y K3M. Después de que ha transcurrido el tiempo prefijado se abre el contacto retardado K4T que desexcita la bobina K2M que así permite la excitación de la K3M, pasando a la conexión en delta del motor: se apaga la lámpara amarilla y se enciende la roja H2H y el motor gira a pleno par. Para parar el motor es suficiente oprimir el pulsador rojo S0Q que interrumpe el circuito de alimentación de todas las bobinas, así que el sistema vuelve a reposo.
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52
DL 2102T 16.4 Esquema multifilar
16.5 Material
K1M = K2M = K3M K4T F1F H1H = H2H = H3H S0Q = S1Q T
= = = = = =
Contactor 3 x DL 2102TT04 Temporizador estático DL 2102TT08 Relé térmico DL 2102TT05 Lámpara de señalización DL 2102TT03 Pulsadores de mando DL 2102TT02 Transformador DL 2101T13
Accesorio aconsejado M1M = Motor DL 2102TA
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DL 2102T 16.6 Cuestionario
1)
Cómo están conectadas las fases estatóricas del motor al momento del arranque ?
❏ ❏ 2)
Cómo se pasa de la conexión en estrella a la en delta ?
❏ ❏ ❏ 3)
Oprimiendo el pulsador S1Q Oprimiendo el pulsador S0Q Sin efectuar ninguna intervención manual
Para qué sirve el contacto 21/22 del contactor K2M ?
❏ ❏ ❏ 4)
En estrella En delta
Impide el cierre contemporáneo de los contactores K2M y K3M Asegura la autoalimentación del contactor K2M Permite pasar de la conexión en estrella a la en delta
Comparar el esquema funcional 16.2 con el 9.2 y deducir la función del contacto retardado K4T.
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54
DL 2102T
E17
ARRANQUE
MANUAL
CON
RESISTENCIA
ROTORICA
Objetivos : Realizar un circuito de mando en gradinos que permita el arranque de un motor asincrónico trifásico con rotor a anillos.
17.1 Circuito de potencia
Para reducir la corriente de arranque y aumentar el par de arranque vienen insertadas las resistencias en el circuito rotórico del motor: éstas resistencias deben estar gradualmente desinsertadas con el aumento de la velocidad, hasta su completa exclusión, con consiguiente corto circuito de los embobinados de rotor.
El estator viene conectado en delta (compatiblemente con la tensión de red) mientras el motor viene protegido contra los cortos circuitos mediante el seccionador de fusibles F1F y contra las sobrecargas prolongadas mediante el relé térmico F2F. Al arranque el reostato rotórico está conectado en estrella y está completamente insertado (contactores K11A y K12A abiertos). Después de haber alimentado el motor (seccionador F1F y contactor K1M cerrados) el arranque manual viene realizado excluyendo antes la sección R1A del reostato (contator K11A cerrado) y luego la R2A (contactor K12A cerrado): desde tal instante el embobinado rotórico resulta cortocircuitado y el motor funciona a la velocidad de régimen como un simple motor en jaula.
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DL 2102T 17.2 Reostato de arranque
El reostato de arranque viene en práctica dimensionado en función de las condiciones de carga que se verifican al arranque: existen así reostatos de arranque de media carga, de plena carga y también de sobrecarga. Si se usa el motor DL2102TA éste ya está dotado de reostato de arranque a medio par con dos gradinos y conmutador para mando manual. Posición del conmutador 1 2 3
Reostato Todo insertado Excluído el gradino R1A Todo excluído
17.3 Seccionador de fusibles
El seccionador es un dispositivo que viene utilizado para abrir o cerrar un circuito y debe ser maniobrado solamente cuando la instalación está en vacío, es decir, en ausencia de carga.
Los contactos de seccionamiento pueden ser realizados mediante fusibles y por lo tanto el seccionador con fusibles incorporados puede ser útilmente empleado también como protección contra los cortos circuitos cuando éste tipo de protección no resulta ya presente en la red. El seccionador tiene además un contacto auxiliar anticipado que puede ser utilizado como interbloqueo en el sentido que antes de accionar el seccionador se debe abrir un interruptor.
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DL 2102T 17.4 Esquema funcional del circuito de mando y de señalización
En condición de reposo los contactores K1M, K11A y K12A están abiertos y la lámpara verde H1H resulta encendida. Con el seccionador F1F insertado, cuando se oprime el pulsador verde S1Q se alimenta la bobina del contactor K1M con consiguiente accionamiento de sus contactos móviles: cierre del circuito de potencia y de autoretención. El motor arranca con el reostato rotórico todo insertado, se apaga la lámpara verde y se enciende la amarilla H2H. Después de que el motor ha adquirido velocidad, oprimiendo el pulsador amarillo S2Q se desinserta la sección R1A del reostato: la lámpara amarilla permanece encendida. Oprimiendo al fin el pulsador rojo S3Q se excluye completamente el reostato de arranque y el rotor resulta cortocircuitado, así que el motor funciona a la velocidad normal: se apaga la lámpara amarilla y se enciende la roja H3H. Al terminar la maniobra de arranque permanecen excitadas las bobinas de red K1M y la K12A que mantiene el corto circuito rotórico. Para parar el motor es suficiente oprimir el pulsador de emergencia S0Q que interrumpe la alimentación de todas las bobinas y el sistema vuelve a reposo.
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DL 2102T 17.5 Ejercitación
Realizar el circuito propuesto y verificar su funcionamiento.
17.6 Esquema multifilar
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DL 2102T 17.7 Material
K1M = K11A = K12A F1F F2F S0Q S1Q = S2Q = S3Q H1H = H2H = H3H T
= = = = = = =
Contactor 3 x DL 2102TT04 Seccionador con fusible DL 2102TT09 Relé térmico DL 2102TT05 Pulsador de emergencia DL 2102TT01 Pulsadores de mando DL 2102TT02 Lámparas de señalización DL 2102TT03 Transformador DL 2101T13
Accesorio aconsejado M1M
= Motor DL 2102TA completo de reostato
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DL 2102T 17.8 Cuestionario
1)
En los motores asincrónicos trifásicos a anillos, el reostato de arranque se conecta a los bornes rotóricos o a los estatóricos ?
❏ ❏ 2)
Para qué sirve el seccionador ?
❏ ❏ ❏ ❏ 3)
Para Para Para Para
proteger el motor contra los corto circuitos arrancar el motor bajo carga proteger el motor contra las sobrecargas prolongadas limitar la corriente de arranque
Para proteger el motor contra los corto circuitos Para reducir la corriente absorbida y aumentar el par de arranque Para realizar el arranque estrella/delta
Para parar el motor se necesita :
❏ ❏ ❏ ❏ 6)
arrancar el motor proteger el motor contra las sobrecargas prolongadas abrir y cerrar un circuito en vacío abrir y cerrar un circuito bajo carga
Para qué sirve el reostato de arranque en los motores a anillos ?
❏ ❏ ❏ 5)
Para Para Para Para
Para qué sirven los fusibles ?
❏ ❏ ❏ ❏ 4)
A los bornes rotóricos A los bornes estatóricos
Excluir el reostato de arranque Oprimir el pulsador S2Q Oprimir el pulsador S0Q Insertar completamente el reostato
Qué pasa si se abre el seccionador ?
❏ ❏ ❏
El motor continúa a rotar El motor invierte el sentido de rotación El contactor abre sus contactos y provoca el paro del motor
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DL 2102T
E18 ARRANQUE AUTOMATICO CON RESISTENCIAS ROTORICAS
Objetivos : Automatizar un circuito de mando de un reostato a gradinos que permita el arranque de un motor asincrónico trifásico con rotor a anillos.
18.1 Nota
El circuito de potencia es igual al del punto 17.1 al cual hay que hacer referencia.
18.2 Esquema funcional del circuito de mando y de señalización
La automatización del circuito de mando viene realizada mediante temporizadores retardados a la excitación que, mediante contactos auxiliares, deben pilotear los contactores de exclusión del reostato.
En condición de reposo los contactores K1M, K11A y K12A están abiertos y los temporizadores K2T y K3T están desexcitados: la lámpara verde H1H está encendida.
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DL 2102T Con el seccionador F1F insertado, cuando se oprime el pulsador verde S1Q se alimenta la bobina del contactor K1M con consiguiente accionamiento de sus contactos móviles: cierre del circuito de potencia y de autoretención. El motor arranca con el reostato rotórico todo insertado, se excita el temporizador K2T, se apaga la lámpara verde y se enciende la amarilla H2H. Después del retardo prefijado con el temporizador K2T se cierra el contacto retardado K2T que excita la bobina del contactor K11A: viene desinsertada así la sección R1A del reostato, se excita el temporizador K3T mientras la lámpara amarilla permanece encendida. Después del retardo prefijado con el temporizador K3T se cierra el contacto K3T que excita la bobina del contactor K12A: viene excluído completamente el reostato y el rotor resulta corto circuitado, así que el motor funciona a la velocidad normal, se apaga la lámpara amarilla y se enciende la roja H3H. Al finalizar de la maniobra de arranque permanecen excitadas solamente la bobina de red K1M y la K12A que mantiene el corto circuito rotórico. Para parar el motor es suficiente oprimir el pulsador de emergencia S0Q que interrumpe la alimentación de todas las bobinas, así que el sistema vuelve a reposo.
18.3 Ejercitación
Teniendo presente la ejercitación 17, desarrollar y realizar el circuito de arranque automático completo y verificar su funcionamiento.
18.4 Material
K1M = K11A = K12A K2T K3T F1F F2F S0Q S1Q H1H = H2H = H3H T
= = = = = = = = =
Accesorio aconsejado M1M
= Motor DL 2102TA completo de reostato
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Contactor 3 x DL 2102TT04 Temporizador estático DL 2102TT08 Contactor con temporizador DL 2102TT06 Seccionador con fusibles DL 2102TT09 Relé térmico DL 2102TT05 Pulsador de emergencia DL 2102TT01 Pulsador de mando DL 2102TT02 Lámparas de señalización DL 2102TT03 Transformador DL 2101T13
DL 2102T
E19 ARRANQUE
ESTRELLA / DELTA CON INVERSOR
DE
MARCHA
Objetivos : Realizar un circuito de arranque automático estrella/ delta para un motor asincrónico trifásico y dotado de inversor de marcha.
19.1 Circuito de potencia
El sentido de marcha depende del cierre del contactor de red K1B o bien K2B, que, evidentemente, no deben nunca poderse cerrar contemporáneamente. Se recuerda que durante la fase de arranque el estator viene antes conectado en estrella mediante el contactor K3M y luego en delta con la abertura del contactor K3M y el cierre del K4M.
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DL 2102T 19.2 Esquema funcional del circuito de mando y de señalización
En condición de reposo los contactores K1B (marcha normal), K2B (marcha inversa), K3M, K4M están abiertos, el relé de tiempo K5T está desactivado y la lámpara verde H3H está encendida. Para la marcha normal se oprime el pulsador amarillo S1B: se alimenta la bobina del contactor de red K1B que se autoretiene y excita la bobina del contactor K3M para la estrella y la del relé de tiempo K5T. El motor arranca, se apaga la lámpara verde y se enciende la amarilla H1H. Después de que ha transcurrido el tiempo prefijado tiene lugar el contacto de intercambio retardado K5T que desexcita la bobina K3M y excita la del contactor K4M para el delta. El contactor K4M se autoretiene y contemporáneamente desinserta el relé de tiempo: el motor gira a pleno par. Para la marcha inversa se debe antes parar el motor oprimiendo el pulsador S0Q en cuanto, también oprimiendo el pulsador verde S2B no se podría excitar la bobina del contactor de red K2B porque existe un interbloqueo entre los contactores K1B y K2B. Ahora, después de haber oprimido el pulsador S0Q el sistema de mando vuelve a reposo, el motor para y luego es posible oprimir el pulsador S2B de marcha inversa, obteniendo una secuencia operativa análoga a la fase de marcha normal, con encendido de la lámpara roja.
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DL 2102T 19.3 Ejercitación
Realizar el circuito propuesto y verificar su funcionamiento.
NOTA : Para la ejecución de la prueba se puede utilizar cualquier motor asincrónico trifásico con rotor en corto circuito y que pueda soportar la tensión de red con conexión en delta. Si se usa el motor DL 2102TA se deben corto circuitar los bornes rotóricos K, L, M.
19.4 Material
K1B = K2B = K3M = K4M = Contactor 4 x DL 2102TT043 K5T = Temporizador estático DL 2102TT08 F1F = Relé térmico DL 2102TT05 S0Q = S1B = S2B = Pulsadores de mando DL 2102TT02 H1H = H2H = H3H = Lámparas de señalización DL 2102TT03 T = Transformador DL 2101T13 Accesorio aconsejado M1M
= Motor DL 2102TA
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DL 2102T 19.5 Cuestionario
1)
Qué función tiene el temporizador ?
❏ ❏ ❏ 2)
Cuándo es posible la inversión del sentido de marcha ?
❏ ❏ ❏ 3)
Marcha normal Marcha inversa Motor parado
Cuáles sistemas de interbloqueo están presentes en el circuito de mando ?
❏ ❏ ❏ 5)
Oprimiendo el pulsador de marcha atrás Oprimiendo contemporáneamente los pulsadores de marcha normal e inversa Cuando el sistema de mando está en reposo
Qué indica la lámpara roja ?
❏ ❏ ❏ 4)
Insertar la conexión en estrella Desinsertar la conexión en delta Insertar la conexión en delta y desinsertar aquella en estrella
Interbloqueo entre los contactores de red Ninguno Interbloqueo entre los contactores de red y entre los de estrella/delta
Qué pasa si el temporizador no funciona ?
❏ ❏ ❏
El motor arranca y luego se detiene El motor no arranca El motor marcha conectado siempre en estrella
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DL 2102T
E20
FRENAJE
EN
CONTRACORRIENTE
Objetivos : Realizar un circuito de mando que permita de parar rápidamente un motor asincrónico trifásico.
20.1 Circuito de potencia
El sistema de mando provee una fase de arranque estrella delta para motores asincrónicos trifásicos con rotor en corto circuito (contactores K1M, K3M y K4M). Después de que el motor ha arrancado, para que el rotor vuelva rapidamente a la condición de reposo se utiliza el frenaje eléctrico en contracorriente: se procede a la inversión de las fases estatóricas (contactor K5M) por lo que el motor resulta sujeto a un frenaje rápido en cuanto ahora tenderá a rotar en sentido contrario al de marcha. Durante la fase de frenaje el motor absorbe una corriente elevada, con consiguiente solicitud térmica, y entonces es conveniente que en tal período el estator sea conectado en estrella en vez que en delta.
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DL 2102T 20.2 Esquema funcional del circuito de mando y de señalización
En condición de reposo los contactores K1M, K3M, K4M (marcha normal), K5M (frenaje) están abiertos y el temporizador K2T está desexcitado: ninguna lámpara está encendida. Cuando se oprime el pulsador verde S1Q se alimenta tanto la bobina del contactor de red K1M como la K3M para la conexión en estrella y se excita la bobina del relé de tiempo K2T: el contactor K1M va en autoretención, el motor M1M arranca con el estator conectado en estrella y se enciende la lámpara roja H1H. Después de que ha transcurrido el tiempo prefijado tiene lugar el contacto de intercambio retardado K2T que desexcita la bobina K3M y excita la del contactor K4M para el delta. El contactor K4M permanece insertado porque el relé de tiempo está siempre excitado: se apaga la lámpara roja y se enciende la verde H2H mientras el motor gira a pleno par. Para parar el motor se oprime antes el pulsador rojo S0Q, que desexcita todas las bobinas, y luego se oprime el pulsador amarillo S2Q en modo de alimentar la bobina del contactor K5M que ejecuta la inversión de las fases y contemporáneamente inserta la conexión estatórica en estrella: durante la fase de frenaje están encendidas las lámparas verde H1H y la amarilla H3H. NOTA : El pulsador S2Q debe ser mantenido oprimido hasta que el motor ha disminuído suficientemente su velocidad y luego relajado para impedir que el motor arranque en el otro sentido.
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DL 2102T 20.3 Ejercitación
Realizar el circuito propuesto y verificar el funcionamiento. NOTA : Para la ejecución de la prueba se puede utilizar cualquier motor asincrónico trifásico con rotor en corto circuito y que pueda soportar la tensión de red con conexión en delta. Si se usa el motor DL 2102TA se deben corto circuitar los bornes rotóricos K, L, M.
20.4 Material
K1M = K3M = K4M = K5M = Contactor 4 x DL 2102TT04 K2T = Temporizador estático DL 2102TT08 S0Q = S1Q = S2Q = Pulsadores de mando DL 2102TT02 H1H = H2H = H3H = Lámparas de señalización DL 2102TT03 T = Transformador DL 2101T13 Accesorio aconsejado M1M
= Motor DL 2102TA
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DL 2102T 20.5 Cuestionario
1)
Qué pasa si, después de haber alimentado el circuito, se oprime el pulsador S2Q ?
❏ ❏ 2)
Durante la fase de marcha normal, el contactor K1M en serie a la bobina K5M está abierto o cerrado ?
❏ ❏ 3)
Abierto Cerrado
Qué pasa si se oprimen contemporáneamente los pulsadores S1Q y S2Q ?
❏ ❏ ❏ 4)
El motor se queda parado El motor arranca
El motor arranca y luego viene frenado El motor se queda parado Se enciende la lámpara verde
Suponiendo que el temporizador está roto (contactos siempre en reposo), qué pasa si se oprime el pulsador S1Q ?
❏ ❏ ❏
El motor se queda parado El motor arranca con el estator siempre conectado en estrella El motor arranca y luego se detiene
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DL 2102T
E21 VARIADOR DE VELOCIDAD PARA MOTOR DAHLANDER
Objetivos : Realizar un circuito de mando para el arranque y el cambio de velocidad de un motor asincrónico trifásico a dos diversos números de polos (conexión Dahlander)
21.1 Descripción
El número de vueltas del campo rotante de un motor asincrónico, y entonces también el número de revoluciones del rotor, depende del número de polos del campo estatórico. La conexión Dahlander permite de realizar dos valores del número de los polos, y entonces dos velocidades, en la relación 1:2. El embobinado estatórico del motor tiene 6 bobinas que pueden ser diferentemente combinadas para realizar diversas condiciones de funcionamiento: de todas formas normalmente los constructores diseñan los embobinados para las máquinas de polos conmutables en modo que la relación entre la potencia a velocidad máxima y aquella a velocidad mínima sea igual a 1.5/1.8 en modo de acercarse a la condición de funcionamiento a par constante. En tal caso durante la fase de arranque el embobinado viene conectado en delta por el número de revoluciones bajas (número alto de polos): en cada fase hay así dos bobinas en serie.
L3
L1
L2
1U
2W
1W
2V
2U
1V
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DL 2102T Luego, las bobinas, que antes estaban en serie, ahora vienen conectadas en paralelo mientras el embobinado entero viene conectado en estrella (doble estrella) para realizar el número de revoluciones alto (número bajo de polos).
L3
L1
L2
2U
1W
1V
1U 2W
2V
21.2 Circuito de potencia
L1
L2
L3
F1F
K3M
K1M
1U
2U
2V
M 3~
2W
K2M
1V
1W
M1M
Durante la fase de arranque el embobinado estatórico viene conectado mediante el contactor K1M. Para aumentar la velocidad se necesita antes abrir el contactor K1M y luego cerrar los contactos K2M y K3M para la conexión en doble estrella. El relé térmico F1F está insertado en la línea de alimentación de manera que pueda intervenir en la conexión en delta y en la de doble estrella.
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DL 2102T 21.3 Esquema funcional del circuito de mando y de señalización. L
F1F K1M
RD
K1M
S0Q
T
K1M
K3M
K3M
GN
YE S1Q
K3M
S2Q
S2Q
S1Q
K2M
K1M
GN
YE
RD
H1H
H2H
H3H
K3M K2M K1M
K2M
K3M
N
En condición de reposo los contactores K1M, K2M y K3M están abiertos y la lámpara verde H1H resulta encendida. Cuando se oprime el pulsador amarillo S1Q se excita, si todo está bien, la bobina del contactor K1M de marcha a baja velocidad y se cierran los contactos de potencia mientras vienen activados los auxiliares: tiene lugar la retención, se abre el contacto de interbloqueo en la bobina K2M, se apaga la lámpara verde y se enciende la amarilla H2H mientras el motor arranca. Para variar la velocidad se debe oprimir el pulsador rojo S0Q de paro, que desexcitando la bobina K1M, desactiva el contacto de interbloqueo K1M por lo que ahora oprimiendo el pulsador verde S2Q se excita, si todo está en su lugar, la bobina K2M que inserta un interbloqueo en la bobina K1M. Se cierran los contactos de potencia de la doble estrella y vienen activados los auxiliares con consiguiente excitación también de la bobina K3M del contactor de red. El motor rota ahora a la velocidad mayor, se apaga la lámpara amarilla y se enciende la roja H3H. Un eventual regreso a la velocidad baja va ejecutado oprimiendo antes el pulsador de paro S0Q y luego el S1Q mientras para parar el motor en cualquier momento es suficiente oprimir el pulsador S0Q.
21.4 Ejercitación
Realizar el circuito propuesto y verificar su funcionamiento. NOTA : Para la ejecución de la prueba es aconsejable usar un motor de potencia no superior a 367 W (0.5 CV) para no hacer intervenir el relé térmico, que debe estar ajustado oportunamente. DE LORENZO Sistemas para la formación técnica
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DL 2102T 21.5 Material
K1M = K2M = K3M F1F S0Q = S1Q = S2Q H1H = H2H = H3H T
= = = = =
Contactor 3 x DL 2102TT04 Relé térmico DL 2102TT05 Pulsadores de mando DL 2102TT02 Lámparas de señalización DL 2102TT03 Transformador DL 2101T13
Accesorio M1M
= Motor DL 2102TD
21.6 Cuestionario 1)
Cuántas bobinas estatóricas presenta un motor Dahlander ?
❏ ❏ 2)
Cuál es la relación entre las velocidades en un motor Dahlander ?
❏ ❏ ❏ 3)
Número mayor Número menor
Qué pasa si se oprime el pulsador S2Q ?
❏ ❏ 5)
1/2 1/1.5 1/1
Con cuántos polos se obtiene la máxima velocidad ?
❏ ❏ 4)
Tres Seis
El motor no gira El motor arranca a la máxima velocidad
Si los contactos de interbloqueo K1M y K3M permanecen siempre en la posición de reposo ( como se indica en el esquema funcional ) a causa de una falla que pasa si se oprimen contemporáneamente los pulsadores S1Q y S2Q ?
❏ ❏
El motor arranca pero no alcanza la máxima velocidad Se pone en corto circuito la línea de alimentación
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DL 2102T
E22
VARIADOR
DE VELOCIDAD E INVERSOR DE MARCHA PARA MOTOR DAHLANDER
Objetivos : Realizar un circuito de mando para el cambio de la velocidad y del sentido de rotación de un motor asincrónico trifásico de polos conmutables.
L1
L2
L3
F1F
K1B
K2B
K5M
K3M
1U
2U 2V
M 3~
K4M 1V
1W
2W
M1M
La inversión del sentido de marcha se obtiene intercambiando entre si dos fases de alimentación (contactores K1B y K2B) y la variación de velocidad por medio de la conexión Dahlander delta (contactor K3M) y doble estrella (contactores K4M y K5M). El relé térmico F1F está insertado en la línea de alimentación de manera de poder intervenir en cada caso de funcionamiento.
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DL 2102T 22.2 Esquema funcional del circuito de mando y de señalización
L
F1F K3M
RD S0Q
K5M S2B
K1B
K1B
YE
S1B
K2B
T
K3M S1B
YE S3Q
K3M
K5M
GN
YE
RD
H1H
H2H
H3H
GN S2B
S3Q
S4Q
K2B
K4M
GN S4Q
K2B
K1B K5M
K3M
K4M
K4M YE
K4M
K1B
K5M
K2B
RD
K3M H5H
H4H N
En condición de reposo todos los contactores están abiertos y la lámpara verde H1H resulta encendida. La elección del sentido de rotación viene efectuada oprimiendo el pulsador amarillo S1B (marcha normal, lámpara amarilla H4H) o bien el verde S2B (marcha inversa, lámpara roja H5H) que además habilitan, mediante los contactos auxiliares K1B y K2B en paralelo, los circuitos de selección de la velocidad. La elección de la velocidad viene efectuada oprimiendo el pulsador amarillo S3Q (baja velocidad, lámpara amarilla H2H) o bien el verde S4Q (alta velocidad, lámpara roja H3H). Tanto el esquema de inversión de marcha como el de la conmutación del número de los polos está dotado de un sistema de interbloqueo mediante pulsadores a doble contacto. En el esquema propuesto es posible insertar directamente cada sentido de rotación y de velocidad mientras tanto la conmutación de la velocidad como la inversión del sentido de marcha es posible sólo después de haber pasado para la posición de motor parado.
22.3 Ejercitación
Realizar el circuito propuesto y verificar su funcionamiento. NOTA : Para la ejecución de la prueba es aconsejable usar un motor de potencia inferior a 367 W (0.5 CV) para no hacer intervenir el relé térmico, que debe ser ajustado oportunamente.
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DL 2102T 22.4 Material
K1B = K2B = K3M = K4M = K5M F1F S0Q = S1Q = S2Q = S3Q = S4Q H1H = H2H = H3H = H4H = H5H T
= = = = =
Contactor 5 x DL 2102TT04 Relé térmico DL 2102TT05 Pulsadores de mando 2 x DL 2102TT02 Lámparas de señalización 2 x DL 2102TT03 Transformador DL 2101T13
Accesorio M1M
= Motor DL 2102TD
22.5 Cuestionario
1)
Cuándo es posible la inversión del sentido de marcha ?
❏ ❏ ❏ 2)
Es posible cambiar la velocidad directamente ?
❏ ❏ 3)
El motor está detenido porqué tiende a rotar en ambos sentidos Se crea un corto circuito en la línea de alimentación
Después de haber oprimido el pulsador S2B, el motor arranca ?
❏ ❏ 5)
Si, pero sólo pasando de la baja a la alta velocidad No
Qué pasaría si se pudieran cerrar contemporáneamente los contactores K1B y K2B ?
❏ ❏ 4)
A motor parado A la mínima velocidad A la máxima velocidad
Si No
En qué orden se tienen que oprimir los pulsadores para arrancar el motor a baja velocidad y luego alcanzar la velocidad máxima ?
❏ ❏ ❏
S1B - S0Q - S4Q - S3Q - S1B S1B - S3Q - S0Q - S1B - S4Q S4Q - S0Q - S3Q - S4Q - S1B
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DL 2102T
Página blanca
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