Arrancadores Suaves

UNIVERSIDAD FERMÍN TORO  VICE-RECTORADO  VICE-RECTORADO ACADÉMIC ACADÉMICO O ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA  SEDE CABUDARE

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 ARRANCADORES SUA SUAVES Integrantes: Franklin Franklin delgado CI: 14.269 720  Wilmer Duran Duran CI: 19.779.232 19.779.232 Héctor Gómez CI: 17.378.369 Cátedra: Controles Eléctricos II Docente: Ing. Cataldo Asaro

INTRODUCCIÓN En lo que se refiere al Control de Motores Eléctricos, es un tema que ha adquirido gran importancia a partir de la automatización de los procesos industriales y de la incorporación cada vez más notoria de la electrónica y de la electrónica de potencia en el control de máquinas eléctricas. combinados con tecnologías de expansión (tales como los controladores lógicos programables, los arrancadores suaves) y nuevas tecnologías (como las fibras ópticas) operando todas en un sistema de manufactura, en donde se requiere programabilidad, expansibilidad, confiabilidad, mantenibilidad y versatilidad como factores de los sistemas sistema s de producción.

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Los arrancadores suaves son equipos que contribuyen a disminuir el pico de corriente de energía eléctrica al momento de arrancar motores de grandes potencias y/o disminuir el par de arranque en maquinaria especializada.

ARRANCADORES SUAVES Las ventajas de utilizar éstos equipos son: 

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Menor cobro por parte de las empresas de distribución de energía eléctrica al registrar una demanda inferior a la necesaria sin arrancador suave. Mayor duración mecánica de ejes y acoples de motores de gran potencia. Menor desgaste por fricción en impeler de sistemas de bombeo. Menor diámetro de conductores eléctricos que alimentan a los motores de gran potencia. En maquinaria especializada, menor destrucción de componentes y producto al iniciar movimiento. Menor esfuerzo en cajas reductoras de velocidad y en consecuencia, mayor vida util de engranajes, gusanos y cojinetes.

ARRANCADORES SUAVES 1. Arrancador Estrella-Delta El arrancador estrella delta en donde inicialmente el motor se conecta en estrella al momento del arranque y luego de varios segundos hace la conmutación a delta. Reduce el par de arranque en un 36% y la corriente inicial en un 40% del valor nominal del motor. Es la versión más económica de arrancadores suaves. Este procedimiento disminuye notablemente el fenómeno de arranque.

ARRANCADORES SUAVES Diagrama de Fuerza de un Arrancador Estrella-Delta

En el momento inicial se energizan los contactares K1M y K2M produciendo una operación en estrella. Posteriormente según se explica a continuación se desconecta la estrella y se forma una conexión en delta al caer K2M y cerrar el K3M

ARRANCADORES SUAVES El diagrama de control del arrancador

ARRANCADORES SUAVES Torque y Corriente Durante el Arranque Estrella-Delta

ARRANCADORES SUAVES 2 . Arrancador Electrónico o Progresivo Controla por medio de tiristores la curva de corriente y voltaje aplicados al motor en su aceleración de velocidad cero a velocidad nominal. El par de arranque estará dimensionado en forma proporcional a la curva de corriente que sea seleccionada. Los arrancadores electrónicos o progresivos ayudan mientras el motor arranca, controlan continuamente la electricidad que recibe el motor, siempre adaptándose a las características de la máquina accionada.

ARRANCADORES SUAVES El arrancador suave puede controlarse de cuatro formas: 1. Controlado por entradas de hardware 2. Control por teclado (local) 3. Interfaz de comunicación con el bus de campo 4. Teclado externo (opcional)

ARRANCADORES SUAVES Funciones de Arranque/Paro • Rampa de arranque • Rampa de paro (paro suave) • Tensión inicial • Tensión final • Tensión de reducción • Limitación de intensidad • Arranque kick • Rango de arranque ampliado • Rango de paro ampliado • Arranque secuencial • Control de par

Funciones de Protección •  Protección contra sobrecarga del motor • Protección contra rotor bloqueado •  Protección contra subcarga del motor • Protección contra sobreintensidad • Protección contra desequilibrio de fases •  Protección contra inversión de fases •  Protección contra sobrecarga del tiristor

ARRANCADORES SUAVES Funciones de Aviso • Aviso de sobreintensidad • Aviso de sobrecarga del motor • Aviso de sobrecarga del tiristor

ARRANCADORES SUAVES  Arranque Suave con Arrancador Electrónico Este método es el más usado en muchas aplicaciones. El motor incrementa su velocidad desde un torque inicial hasta pleno voltaje. El torque inicial es ajustable de 15%,25%,35% o 65% a rotor bloqueado. El voltaje del motor gradualmente incrementa durante el incremento de la rampa, el cual puede ser ajustado desde 2, 3, 10, 15, 20,25 o 30seg.

ARRANCADORES SUAVES  Voltaje en un arrancador electrónico depende del ángulo de disparo en el SCR

ARRANCADORES SUAVES  Arranque Suave con Pico de Corriente Seleccionable La característica "Pico de Corriente Seleccionable" proporciona un incremento de la corriente de arranque con la finalidad de romper la inercia de la carga, mismo que proporciona un pulso de alto torque por un periodo de tiempo corto para poder arrancar

ARRANCADORES SUAVES Montaje y Conexiones (Conexión Estándar)

ARRANCADORES SUAVES Diagrama de Fuerza Arrancador y Motor

ARRANCADORES SUAVES  3 . Arrancador a Tensión reducida con impedancia en serie con el circuito del estator. Estos arrancadores se utilizan poco porque no tienen la eficiencia, ni la flexibilidad de otros sistemas. Generalmente se construyen para reducir el voltaje aplicado al motor al 80% de su valor de línea, con lo cual la corriente de arranque se reduce en la misma proporción y el par mecánico de arranque se reduce al 64 % de su valor a plena tensión. Esto se logra conectando momentáneamente las resistencias de arranque en serie con los devanados del motor. El ciclo de arranque es de transición cerrada.

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Diagramas lineales del arrancador a tensión reducida con impedancia en serie con el circuito del estator

ARRANCADORES SUAVES Diagrama esquemático del arrancador a tensión reducida con impedancia en serie con el circuito del estator

ARRANCADORES SUAVES 4. Arrancador suaves con autotransformador Este es uno de los métodos más comúnmente usados para arrancar a tensión reducida o voltaje reducido debido a su economía, eficiencia y flexibilidad para ajustar al voltaje de arranque deseado. Toda la energía aplicada se transmite al motor, excepto las pérdidas del autotransformador que son pequeñas, por lo que la carga se acelera suave y en forma segura. Un voltaje reducido produce corriente reducida y par mecánico o torque reducido también: A cualquier  velocidad, la reducción de corriente es proporcional a la reducción del voltaje.

ARRANCADORES SUAVES Diagrama elemental del circuito de control y del circuito de fuerza del arrancador a tensión reducida por el método de autotransformador. Autotransformador en conexión delta abierta

ARRANCADORES SUAVES  Arrancador magnético a tensión reducida por el método de autotransformador. Autotransformador en conexión delta abierta

ARRANCADORES SUAVES CONCLUSION Son necesarios los arrancadores suaves para limitar la corriente de armadura que fluye cuando el motor se conecta. El arrancador suave se usa para llevar al motor a su velocidad normal y luego se retira del circuito. El aparato de control ajusta entonces la  velocidad del motor según sea necesario.

GRACIAS