Automatismos DONOSTIARRA1ª Y 2ª

JOSE LUIS VALENTIN LABARTA

EDITORIAL DONOSTIARRA Pokopandegi, n° 4 - Pabellon 19aralde - Barrio 19ara Apartado 671 - Telefonos (943) 21.57.37 - 21.30.11 - Fax (943) 21.95.21 20.009 - SAN SEBASTIAN

Estimado

lector:

Un libro es, sin duda, el objeto mas valioso que una persona puede tener en sus manos Cada uno constituye un pequefio mundo de ciencia 0 de cultura y su vida es practicamente ilimitada. Siempre esta dispuesto, generosamente, a que 10 abramos y podamos releerlo para actualizar nuestros conocimientos. Este libro es el fruto de much as horas de trabajo del autor que ha desarrollado en 81 sus conocimientos y su experiencia profesional. Por su parte, el editor presenta el libro con un acabado de calidad y participa con su organizacion y recursos para que se difunda ampliamente a trav8s de los canales normales de comercializacion. Usted lector, que ya ha adquirido ellibro, puede hacer fotocopias de las paginas para su usa personal. En todo caso, rehuse cualquier ejemplar "pirata" 0 fotocopia ilegal del mismo, ya que con ello evitara ellucro de aquellos que se aprovechan ilegalmente del esfuerzo del autor y del editor La reprografia indiscriminada y la pirateria editorial de libros en vigor ponen en gravisimo peligro su vida y son practicas ilegales que atentan contra la creatividad y contra la difusion de la cultura. GRACIAS POR SU COLABORACION.

©

EDITORIAL

DONOSTIARRA,

SA

Jose Luis Valentin Labarta Edita: Editorial Donostiarra Pokopandegl, 4 - San Sebastian (Esp ana) Impreso en Espana - Printed in Spain Maquetacion: Alberto Arranz Imprime: ARPIrelreve s.a. Pol. Ind. Molrno del Pilar, nave 46 Cno. de los Molrnos sin. 50015 ZARAGOZA ISBN: 84-7063-276-0 Deposlto Legal. Z-2525/99

IN DICE

TEMATICO

Unidad didactica 1. El motor trifasico

9

I. Fundamento del motor trifasico 2. Constitucion del motor trifasico 3. Par motor y par resistente. Velocidad ACTIVIDADES EJERCICIOS

Unidad didactica 2. Carateristicas del motor trifasico

10 10 14 17 18

eh~ctricas 19

I. Tntensidad del motor trifasico

20 22

2. Potencia y rendimiento del motor trifasico 3. Correccion del factor de potencia de un motor trifasico 4. Motores trifasicos de dos velocidades 5. Datos de catalogo de los motores trifasicos ACTIVIDADES EJERCICIOS

25 30 32 34 34

Unidad didactica 3. Arranque motores trifasicos

37

de

I. Proceso del arranque de un motor trifasico 2. El arranque directo 3. El arranque estrella-triangulo 4. El arranque por autotransformador 5. El arranque por resistencias estatoricas 6. El arranque por resistencias rotoricas 7. Arrancadores estaticos 8. Resumen de los sistemas de arranque ACTIVIDADES EJERCICIOS

Unidad didactica 4. Conmutacion motores. El contactor

38 38 39 41 42 44 46 47 49 49

de 53

1. Dispositivos de conmutacion 2. La conmutacion manual 3. El contactor. Su estructura 4. Categorfas de empleo del contactor 5. Activado del contactor EJERCICIOS ACTIVIDADES

54 54 55 56 61 66 67

Unidad didactica 5. La proteccion de motores (I)

69

I. 2. 3. 4.

70 70 71 72

El esquema multifilar y unifilar El esquema conjunto y desarrollado Los dispositivos protectores El rele termico

5. Los fusibles EJERCTCIOS ACTIVIDADES

75 80 82

Unidad didactica 6. La proteccion de motores (11)

83

I. El disyuntor 2. Proteccion de los conductores EJERCICIOS ACTIVIDADES

84 87 94 96

Unidad didactica 7. Esquemas de circuitos de motores (I)

97

1. La tension de mando 2. El contacto auxiliar 3. Contactos auxiliares y reles 4. Aplicaciones en arranque directo EJERCICIOS ACTIVTDADES

98 99 102 104 107 109

Unidad didactica 8. Esquemas de circuitos de motores (11) 111 1. El arranque directo con inversion 2. El arranque estrella-triangulo 3. El arranque por autotransformador 4. El arranque por resistencias EJERCTCIOS ACTIVIDADES

Unidad didactica 9. Componentes circuito de mando (I)

112 114 117 119 122 124

del 125

I. Conmutadores manuales 2. Reles de funcion EJERCICIOS ACTIVIDADES

Unidad didactica 10. Componentes circuito de mando (11)

126 130 134 136

del 137

1. Reles de medida y control 2. lnterruptores de posicion EJERCICTOS ACTIVTDADES

Unidad didactica 11. Componentes circuito de mando (Ill) 1. Detectores de proximidad 2. Detectores fotoelectricos ACTIVIDADES

138 143 147 148

del 149 150 156 158

PRESENTACION Ofrecemos esta obra como una introducci6n

al extenso dominio del automatismo

electrico.

El libro esta destinado a los alumnos y las alumnas del ciclo formativo de grado medio "Equipos e instalaciones electrotecnicas". Su objeto exclusivo es adquirir un razonable conocimiento un automatismo electrico. Ellibro

sobre los componentes

que intervienen en

se ha articulado en once unidades didacticas que podemos agrupar en los siguientes bloques:

Bloque 1. Unidades didacticas I, 2 y 3. En ellas se describen el principio del motor trifasico, sus principales caracterfsticas electromecanicas y las peculiaridades de sus diversos sistemas de arranque. Conscientes de la practica exclusividad del motor trifasico en los automatismos hemos omitido deliberadamente otros tipos de motores.

el-ectricos,

Por otro lado, consideramos que dichos tipos de motores (de corriente continua, monofasicos, etc.) tienen su propio tratamiento en el m6dulo Electrotecnia del mismo ciclo formati vo. Bloque 2. Unidades didacticas 4, 5 y 6. En ellas se describen los diversos dispositivos la conmutaci6n y protecci6n de circuitos de motores. La adecuada elecci6n de estos componentes y de los correspondientes alimentaci6n es una constante a 10 largo de toda la obra.

empleados en

conductores

de

B10que 3. Unidades didacticas 7 y 8. En ellas se describen los circuitos elementales de un automatismo electrico y los que derivan de los diversos tipos de arranque. Bloque 4. Comprende las unidades didacticas 9, 10 Y 11. En ellas se detalla el funcionamiento elementos mas usuales que intervienen en el control de los motores. Confiamos en que la obra sea de utilidad al alumnado, al profesorado de la materia.

y a los interesados

0

de los

estudiosos

UNIDAD DIDACT'CA

1

El motor trifaisico .. Sumario 1. Fundamento 2. Constituci6n

del motor trifasico. del motor trifasico.

3. Par motor y par resistente. Ejercicios

Al termino

Velocidad.

y Actividades

de esta Unidad Didactica,

el alumno

0

la alumna seran capaces

de:

• Describir la estructura de un motor trifasico. • Estimar las velocidades de sincronismo de los motores trifasicos y de los correspondientes deslizamientos. • Evaluar el par de un motor trifasico a diversas velocidades y potencias Miles. • Interpretar las graficas par/velocidad/potencia util, de los motores trifasicos. AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

9

UNIDAD

DIDAcTICA

1: El motor

1. Fundamento

trifasico.

del motor trifasico.

En la actualidad, la pnictica totalidad de las maquinas industriales, asf como las del sector de elevacion y transporte, estan accionadas por motores trifasicos. Entre sus caracterfsticas siguientes:

ventajosas destacamos las

• Robustez y practica ausencia de mantenimiento. • Buena relacion potencia / peso. • Posibilidad de regulacion de velocidad con los actuales equipos variadores. • Bajo precio.

Todo motor trifasico tiene una velocidad de sincronismo, ns' que nunca puede alcanzar. De ahf el nombre de asincromo que le acompafia en su denominacion. La velocidad de sincronismo

ns =

60· p

f

tiene la expresion:

r.p.m

siendofdicha frecuencia en hercios (Hz) y p el mimero de "pares de polos" del estator. El valor de la frecuencia en la mayorfa de los pafses es de 50 Hz, en redes de distribucion en B.T. . El ntimero minimo de pares de polos es la unidad bipolares) al que corresponde la maxima velocidad de sincronismo de motores trifasicos a 50 Hz: (p = 1, en motores

Su funcionamiento se basa en la accion matriz que ejerce un campo magnetico giratorio sobre un bloque rotativo. Tres devanados fijos colocados "electricamente" a 120 entre sf, y alimentados por un sistema trifasico de tensiones, producen dicho campo giratorio. 0

Este campo giratorio tiene un valor constante y su velocidad de giro 0 velocidad de sincronismo depende de la disposicion y las caracterfsticas constructi vas de los devanados y de la frecuencia de la tension. Esquematizamos esta disposicion en la Fig. 1. Los devanados se alojan en la parte fija 0 estator, designandose como rotor a la parte giratoria.

Ll

n

s

=

60·50 1

= 3.000 r.p.m

El motor trifasico mas usual es el de 4 polos, al que corresponde una velocidad de sincronismo de 1.500 r.p.m.

2. Constituci6n

del motor trifasico.

Muy esquematicamente, un motor asfncromo trifasico,o simplemente trifasico, consta de una parte fija 0 estator y una parte giratoria 0 rotor.

L2 L3

El estator consiste en un anillo cilfndrico compuesto por chapas metalicas prensadas y ajustadas a presion en la carcasa del motor. En su superficie entera se disponen las ranuras en las que se alojan los conductores de los devanados. El rotor se dispone de modo que pueda girar alrededor del mismo eje que el estator. Consiste en un cilindro formado tambien por chapas magneticas prensadas, con ranuras en su periferia. En estas ranuras se alojan los conductores que constituyen [os devanados rotoricos.

Fig. 1 -

10

Representaci6n esquematica trifasico.

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

de un motor

El circuito eh~ctrico de este motor consta, segtin 10 dicho, de tres devanados estatoricos (u, v, w) que se conectan a la red, creando el campo giratorio. Este campo giratorio induce en los devanados rotoricos unas corrientes que provocan su giro.

UNlOAD

Cad a devanado rotorico tiene uno de sus extremos unido al de los otras, formando un punto "estrella" comun interno. Los otras tres extremos (K, L y M) son accesibles desde el exterior (Fig. 2).

oloAcTICA

1: El motor

trifasico.

3 x 230 V

Ll L2

L3 UI

r

Ranuras estatoricas

Estator

VI UI-WZ

230 V

Lz

Rotor

Fig. 3 -

Conexi6n

del estator en conexi6n

de un motor

trifasico

triangulo.

• En conexion estrella, si la tension de red es de 400 V (Fig. 4).

UI

VI

3 x 400 V

LI L2 L3

WI

r

UI

VI

WI

UZ

VZ

wz

UI

230V

L K

,,

U2

V2

c

W2

ESTATOR

,,

L

' '

M WI

2 - Circuito

VI

~------:

ROTOR Fig. 4 -

Fig.

UZ-VZ-WZ

eiectrico

de un motor

Conexi6n

del estator de un motor en conexi6n estrella.

trifasico

trifasico.

Los devanados estatoricos se conectan a una red trifasica de tensiones, de modo que cada uno de ellos reciba entre sus bornas la tension nominal para la que ha sido disenado. En la mayoria de los motores trifasicos de tamano pequeno y mediano, esta tension tiene un valor de 230 V 0 400 V. Un motor de 230 V de tension nominal puede trabajar a esta tension de 2 modos diferentes: • En conexion triangulo, alimentado par una red trifasica de 230 V de tension nominal (Fig. 3).

Par este moti vo, cualquier trifasico tiene en su placa de caracterlsticas dos valores de tension de alimentacion, par ejemplo, 230/400 V, 240/415 V 0400/690 V. La tension mayor es siempre f3 veces mayor que la menor, pero no debemos olvidar que esta ultima es la tension nominal de los devanados. Para realizar facilmente una u otra conexion se situan los bomes de los devanados en la posicion alternada de la (Fig. 5). Con unas simples pletinas metalicas realizamos los puentes indicados. AUTOMATISMOS

Y CUAOROS

ELECTRICOS

11

UNIDAD

DIDAcTICA

1: El motor

trifasico.

3 x 230 V LI

L2

3 x 400 V L3

~

I

I

I

I

I

r

r

r

W2

U2

1

V2:: J

L2

W2 ()

U2

L3

-l~l--L;--l~l-:

~- ~-U-I--~~~ - -~-~l-: I

:

L1

I I

{j

l

V2 0

r : J

K

L

M

Estrella

Triangulo

Fig. 5 - Conexi6n en la caja de bornas de un motor trifasico.

La caja de bornas de la Fig. 6 nos muestra ambas disposiciones.

Fig. 7 - Rotor bobinado y sus conexiones.

3 x

RI

3 x

R2

V2 Velocidad arranque nominales

y

Velocidad y arranque amortiguados

Fig. 8 - Conexiones rot6ricas de un motor trifasico.

Fig. 6 - Disposici6n de las conexiones en la caja de bornas.

Podemos ver en la Fig. 9, el rotor extrafdo de su alojamiento. Pueden observarse los tres anillos colectores y las escobillas con las que hacen contacto.

La reciente unificacion europea de los valores de las tensiones de suministro en BT, ya ha propuesto el de 400V como preferente. Ello qui ere decir que la totalidad de los motores de 230/400V se deberan conectar en estrella, y los de 400/690V, en trhingulo.

Escobillas

y porta-escobillas

Respecto a los devanados rotoricos, los tres extremos independientes se acoplan a los correspondientes anillos colectores. Apoyando en cada uno de ellos una escobilla, obtenemos las tres bornas fijas y accesibles K, L Y M. (Fig. 7). Para que circulen corrientes rotoricas y el conjunto gire, es preciso unir estas tres bornas en un punto comun. Este punto puede obtenerse directamente 0 a traves de resistencias extern as al motor. En este segundo caso, podemos obtener, como veremos mas adelante, unos arranques mas suaves 0 una cierta regulacion de la velocidad de giro (Fig. 8). 12

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

Rotor bobinado de ranuras abiertas

Fig. 9 - Rotor bobinado y escobillas de un motor trifasico.

UNlOAD

En el sfmbolo asignado a este motor aparecen nueve born as indicadas (Fig. 10.1).

las

Si se ha realizado en la caja de bornas la correspondiente conexion en estrella 0 en triangulo, solo son operativas tres de ellas, que denominamos simplemente como U, V Y W (Fig. 10.2). En el caso mas general, las bornas K, L YM estaran unidas ( "en cortocircuito") en marcha normal del motor.

UI

VI

WI

U

V

W

K

L

M

DIDAcTICA

1: El motor

trifasico.

escobillas. Un eje longitudinal de acero estructura el conjunto y proporciona el apoyo en los dos extremos (Fig. 11). El conjunto rotorico asf disefiado presenta gran simplicidad y robustez, pero no permite accedeI' alas corrientes rotoricas, como en el caso del rotor bobinado. El rotor de jaula de la Fig. 12 se representa extrafdo de su alojamiento.

K --~

,

L --~ M·--'

U2

V2 W2

,,

, 1-

__

(1)

Fig. 10 -

•

, __

I

(2)

Simbolo

de un motor trifasico rotor bobinado.

con

El rotor de jaula 0 en cortocircuito representa una simplificacion del anterior y se ha convertido en el modelo rotorico habitual de casi todos los motores. En esta disposicion se han reemplazado los devanados por barras de cobre, tambien alojadas en ranuras, que estan unidas todas ellas en sus extremos por medio de dos anillos metalicos. Las corrientes rotoricas recorren, ahora, las born as y se cierran a traves de los anillos, quedando suprimidos el colector y las

Fig. 11 -

Rotor de jaula

de un motor

trifasico.

Fig. 12 -

Rotor de jaula

extrafdo.

El sfmbolo del motor de jaula resulta simplificado, por carecer de born as rotoricas. Las bornas estatoricas se denominan como en el modelo anterior (Fig. 13).

UI

VI

WI

U2

V2 W2

Fig. 13 -

U

Simbolos

AUTOMATISMOS

V

W

del motor

Y CUADROS

U

trifasico

V

W

de jaula.

ELECTRICOS

13

UNIDAD

DIDAcTICA

1: El motor

trifasico.

3. Par motor y par resistente. Velocidad. Supongamos una maquina elemental, como la polea de la Fig. 14. Tiene un radio r y en ella se enrolla un cable del que cuelga un peso F.

En otras maquinas giratorias (ventiladores, bombas de agua, etc) el calculo no es tan seneillo, pero siempre puede realizarse. En general, el par de casi todas las maquinas giratorias puede obtenerse como suma de pequefios pares a veneer, repartidos en la periferia. El par resultante es la suma de todos eJlos (Fig. 15).

n (Lp. m.) 11

I

M = F·

r

I

F M

=

(FI + F2 + ... + F7)

.

r

M= F· r

Fig. 14 -

Polea

giratoria

elevando

Para mover esta maquina, haciendo ascender el peso, sera preciso veneer su par resistente, M, que, por definici6n, tiene el valor: M= F·

F

un peso.

r

Si los datos son, por ejemplo, P = 50 kg. Yr = 0,1 m, este par tiene el valor: M = F . r = 50 . 0,1 = 5 kg . m

La unidad habitual del par es el Newton por metro (N·m), cuya equivalencia eon el kg . m es: I kg . m = 9,8 N . m En el caso citado, el par resistente es:

Fig. 15 -

Par resistente

de una maquina

rotativa.

Afiadiremos, ademas, que el par resistente de las diversas maquinas rotativas varia con su velocidad. Por ello, para obtener la potencia necesaria para mover una maquina a cierta velocidad, hay que conocer su par resistente a dicha velocidad. Si nos proporcionan un grafico de la variaci6n par/velocidad de una maquina, podremos obtener la potencia para accionarJa a cualquier velocidad. Las maquinas centrffugas, por ejemplo las bombas rotativas para Hquidos, tienen un par resistente que crece con la velocidad. Para estabilizarla a una velocidad nl se precisa una potencia.

M = 5 ·9,8 = 49 N·m

(Fig. 16)

Para veneer ese par resistente, haciendo girar la polea a una velocidad de rotaci6n n (Lp. m), hace falta una cierta potencia. Una f6rmula muy conoeida de Mecanica nos da la expresi6n de esa potencia en vatios:

M (N· m)

P = 0,104 . M . n (W)

Par resistente

En el ejemplo anterior, para hacer girar la polea a 1200 Lp.m ascendiendo el peso, es precisa una potencia de valor: P = 0,104·49·1200

Maquina

= 6115,2 W 11

La polea descrita es la mas elemental de las maquinas giratorias: su par resistente se calcula muy faeilmente y permanece constante a eualquier velocidad de giro. 14

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

111

Fig. 16 -

Grafico

(Lp.m.)

par/velocidad de una maquina rotativa.

UNlOAD

Segun un prineipio de Mecaniea, euando un motor arrastra una maquina, el eonjunto aleanzara una veloeidad estable euando el par motor iguale al par resistente. Como tambien los motores tienen su grafiea par/veloeidad, resulta que el eonjunto estabilizara su veloeidad en el punto en el que ambas grafieas se eruzan. Representamos en la Fig. 17 las grafieas de par/veloeidad de un motor y de la maquina a arrastrar. El eonjunto alcanzara la veloeidad de rotaei6n ni' en la que permaneeera.

DIDAcTICA

1: El motor

trifasico.

Mientras el par motor sea mayor que el resistente, el eonjunto acelera. Si el par de arranque Ma del motor es inferior al eorrespondiente de la maquina, el eonjunto permaneee inm6vil. (,C6mo es la grafiea par/veloeidad trifasieo?

de un motor

Puede adoptar formas diversas, pero todas similares a la de la (Fig. 18).

LI

L2

L3

Malar Mm

-0- I I

M.

I I

M.

I I I I

Mn

11

Mo

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

-------:------------~-------

-------~-----------t--------~

11

I

M,

III

Maquina

n

n

Jl

0

Jl

Fig. 18 - Variaci6n del par motor con la velocidad.

En dieha grafiea, destaeamos los siguientes puntos: 3 - Par de arranque. Corresponde eonexi6n a la red.

11

MOlor/Maq

Mm

al momento de

2 - Par de enganche. Si en este punto, este valor es superior al eorrespondiente de la maquina, el eonjunto aeelera.

u ina

1 - Par maximo. ~

N - Par nominal. Este valor eorresponde al punto de trabajo para el que esta disenado el motor y dimensionados sus eomponentes mecanieos y eleetrieos. 0- Par vacio. Representa las resisteneias a veneer en el propio motor (ventilador, rodamientos, ete). Proporeiona una poteneia uti I nula. 11 III

Fig. 17 - Variaci6n par/velocidad del conjunto motor-maquina.

Volviendo a la polea anterior, euando la eargamos con pesos di versos que produeen pares diferentes, M I' M2 Y M3, el eonjunto estabiliza la veloeidad en los eorrespondientes valores ni' n2 y n3 (Fig. 19). AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

15

UNIDAD

DIDAcTICA

1: El motor

trifasico.

Ejemplo. Un motor trifasico de 6 polos gira a 965 r.p.m. Hallar su deslizamiento y el correspondiente relativo a 50 Hz. Solucion. Si tiene 6 polos, es p = 3. Velocidad de sincronismo: ns

M

=

60·

f

=

p

60·50 = 1.000 Lp.m.

3

Deslizamiento: S

=

Deslizamiento Sr

=

1.000 - 965

= 35

Lp.m.

relati vo:

35 1.000

= 0,035

n

arranque, 0 al estado del motor con tension y rotor bloqueado por exceso de carga. El deslizamiento relativo tambien puede expresarse en forma de porcentaje (%) de la velocidad de sincronismo. Obtenemos su valor multiplicando por cien el valor de Sr' En el ejemplo anterior, el deslizamiento relativo es del 3,5 %.

Fig. 19 - Velocidades de regimen para diversos pares motores.

La velocidad de sincronismo ns corresponde al par nulo, y es la teorica del campo giratorio (750 r.p.m., 1500 Lp.m., etc.). Esta velocidad no puede alcanzarse nunca, salvo en condiciones anormales en las que puede rebasarse. Este es el caso de la polea anterior, en la que el motor desciende el peso. La velocidad en vacio, no' es ligeramente inferior a la de sincronismo (de un I % a un 3% inferior, en motores pequefios y medianos). A cualquier velocidad n del motor, definimos deslizamiento como la diferencia: S=n y su deslizamiento

s

su

-n

relativo por la expresion:

Sr

=

ns - n

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

Para una mejor representacion de estas dos variables, situamos los pares en el eje de abcisas y las velocidades en el de ordenadas. En la Fig. 20 realizamos esta disposicion. Se trata de un motor trifasico tetrapolar de 9kW. En cualquier variables:

punto de funcionamiento,

ELECTRICOS

las tres

• Velocidad • Par • Potencia uti I estan ligadas por la expresion: Pu

ns

El valor del deslizamiento relativo puede oscilar desde unas pocas centesimas, hasta la unidad. Este ultimo caso corresponde al preciso instante del 16

Un motor puede trabajar a diversos regfmenes de par, desde en vacfo hasta a su par nominal. De la curva parlvelocidad solo nos interesa, entonces, el tramo comprendido entre los puntos 0 y N de la Fig. 18.

=

0 ' 104· M· n

A una velocidad cualquiera, por ejemplo 1460 Lp.m., el par correspondiente es de 45,5 N . m y la potencia util es de 6908,72 W (puntos A de la figura anterior).

UNlOAD

oloAcTICA

1: El motor

trifasico.

11 (Lp.m.)

1485 9000 1480 8100 1475 7200 1470

6300 5400

1465

4500

1460

3600 1455 2700 1450 1800 1445

900

1440 0

6

l2

18

24

30

42

36

48

54

M (N·

60

m)

Fig. 20 - Variaci6n de la velocidad y de la potencia util respecto al paso.

ACTIVIDADES

1. Extraer el rotor de motores trifasicos pequefios. Observar su estructura, rodamientos en los extremos del eje, ventilador, ranuras rotoricas, etc. 2. Observar los componentes del estator de los anteriores motores: ranuras estatoricas, caja de bornas, aletas externas, etc. 3. Medir por medio del instrumento adecuado (tacometro manual, dinamo tacometrica, lampara estroboscopica), la velocidad de giro de diversos motores trifasicos. Comparar dicha velocidad en vacio, con la obtenida cuando el motor arrastra alguna maquina. Deducir el numero de polos del estator.

4. Disponemos de un autotransformador para obtener tensiones trifasicas de diversos valores. Alimentar con dicho autotransfor un motor a dos tensiones diferentes (por ejemplo 230 y 400 V), efectuada previamente la adecuada conexion en la caja de bornas. 5. Acoplar a un motor una dinamo freno 0 dispositivo similar, y aplicarle pares resistentes diferentes. Midiendo simultaneamente la velocidad de rotacion, estimar la potencia util que proporciona el motor en cada ensayo. Si se dispone de la adecuada precision en la medida de la velocidad, calcular los corresponbdientes deslizamientos.

AUTOMATISMOS

Y CUAOROS

ELECTRICOS

17

UNlOAD

DIDAcTICA

1: El motor

trifasico.

EJERCICIOS

1. Hallar las velocidades de sincronismo guientes motores trifasicos:

de los si-

4.

Un peso de 2 kg. cuelga de una polea de 50 centfmetros de diametro. (,Que potencia debe ten er el motor que la acciona, para que el peso ascienda a una velocidad de 2,5 m/s7

1.1. Bipolar a 50 Hz. 1.2. Tetrapolar a 60 Hz.

5. Un motor trifasico tiene la variaci6n par/deslizamiento relativo representada en la grMica de la Fig. 21.

1.3. De ocho polos a 100 Hz. lA. De tres pares de polos a 50 Hz. 1.5. De 10 polos a 400 Hz. 2.

Realizar una tabla en la que se indiquen las velocidades y las potencias correspondientes a los nueve valores del par indicados en la figura.

Hallar la potencia necesaria para hacer girar una polea de diametro d, ascendiendo un peso P a una velocidad de rotaci6n n. Se dan los siguientes casos:

= 200 gramos. d = 1 metro. n = 1000 F = 3 kg. d = 0,5 metros. n = 60 rpm. F = 10 Newton. d = 4 cm. n = 22 rps. F = 1 tonelada. d = 0,8 metros. n = 1400

2.1. F

2.2. 2.3. 2A.

rpm.

El motor es tetrapolar y la frecuencia de la red es de 50 Hz. 6. Un motor trifasico tetrapolar tiene la grMica pari velocidad de la Fig. 22, a frecuencia de 50 Hz. Estimar su potencia util, cuando el deslizamiento tiene los siguientes valores:

rpm.

= 50 rpm Sr = 0,1

6.1. S

3. Hallar 10s deslizamientos absoluto y relativo de 10s siguientes motores trifasicos, girando alas velocidades indicadas.

6.2.

6.3. Sf (%) = 6,6 % 6A. El correspondiente

3.1. Tetrapolar, 50 Hz, a 1440 rpm.

al maximo par.

3.2. Bipolar, 60 Hz, a 3418 rpm. 3.3. De ocho polos, 50 Hz, a 710 rpm. 3 A. De seis pares de polos, 200 Hz, a 1969 rpm. M (N· S, (%)

m)

60 55 50

4

45

40 3

35 30 25

2

20 15 10 5

o

5

10

15

20

25

30

35

M 40(N·m)

Fig. 21 - Gratica par/deslizamiento relativo. 18

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

11

o

250

500

750

1000

1250

Fig. 22 - GrcHica par/velocidad.

1500 (rpm)

u

.1

Ca 3.cterA's icas elec

A

I

A--~- T

I('as . el motor t_ ifasic

A

•

Sumario 1. Intensidad

del motor trifasico.

2. Potencia

y rendimiento

3. Correccion 4. Motores

del factor de potencia

trifasicos

5. Datos de catalogo Ejercicios

AI termino

• • • • • •

del motor trifasico. del motor trifasico.

de dos velocidades. de los motores

trifasicos.

y Actividades

de esta Unidad Didactica,

el alumno

0

la alumna seran capaces

de:

Escoger la conexion adecuada de un motor trifasico segun el valor nominal de la tension de la red. Distinguir los diversos puntos de trabajo de un motor, en base a sus graficas parlintensidad/velocidad. Calcular el rendimiento de un motor en base a sus caracterfsticas elementales. Cuantificar el valor del factor de potencia de un motor en base a su grado de carga. Dimensionar los dispositivos para la adecuada correccion del factor de potencia de un motor trifasico . Interpretar correctamente las graficas de funcionamiento de un motor trifasico. AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

19

UNlOAD DIDAcTICA

2: Caracteristicas

1. Intensidad

electricas

del motor trifasico.

del motor trifasico.

Las intensidades rotoricas y estatoricas de un motor trifasico varfan simultaneamente a medida que va cambiando su velocidad. Las intensidades rotoricas pueden medirse en uno cualquiera de sus devanados, intercalandole un amperfmetro en serie. Podemos realizar esta operacion en el motor de rotor bobinado (Fig. 1).

de 230 V Y de 400 V, absorbera en la lfnea una intensidad -{3 veces menor en la tension alta. En la placa de caracterfsticas, junto al par de tensiones, tambien figuran las correspondientes intensidades (ejemplo de la Fig. 3).

3 x 400 V

3 x 230 V

30 A

52 A WI

UI

VI

WI

W2

U2

V2

J.. ()

LI

L2

U

v

Por razones evidentes, esas intensidades no pueden medirse en un motor de jaula. En ambos tipos de motores podemos medir el valor de las corrientes estatoricas, intercalando un amperfmetro en serie con un devanado cualquiera (Fig. 2).

L2

L3

LI

L2

6-

U2

V2

W

Fig. 1 - Medici6n de la intensidad rot6rica.

LI

()

L3

W2 I,

it

Fig. 3 - Intensidad de linea de un motor trifasico de 15kW, 230/400 V,en sus dos tipos de conexi6n.

La intensidad de la lfnea de un motor, en cualquiera de las dos disposiciones, tiene una variacion con la velocidad, similar a la de la Fig. 4. En la grafica, sobrepo-nemos la curva del par motor con la de velocidad, para observar mejor la variacion conjunta.

L3 I, M

Fig. 2 - Medici6n de la intensidad de corriente estat6rica. 11

En la totalidad de los casos, se mide la intensidad en la Ifnea de lIegada al motor. El mismo motor conectado a dos tensiones diferentes, por ejemplo, 20

AUTOMATISMOS Y CUADROS ELECTRICOS

Fig. 4 - Variaci6n conjunta par/intensidad con la velocidad.

UNlOAD DIDAcTICA

En el preciso momento del arranque, el valor de la intensidad absorbida 0 intensidad de arranque, la' puede ser de 5 a 8 veces el de la nominal (punto 1').

2: Caracteristicas

electricas

del motor trifasico.

La grafica de la Fig. 6 corresponde a un motor de 15 kW a 400 V. Sus datos nominales son: P

Tras el perfodo de aceleraci6n, la intensidad se estabiliza en el punto 2', en el que los pares motor y resistente se igualan. Si esta intensidad es la nominal In para la que esta previsto el motor, la velocidad aJcanzada es la velocidad nominal real, ligeramente inferior a la de sincronismo n s .

Il

=

l5000W

M =99N·m Il

=

nn

1455 r.p.m.

nil

In = 28,6 A

Es interesante ver con mas detaJle los extremos finales de ambas curvas, en los que tendra lugar el funcionamiento del motor a diversas cargas. Los representamos con menor inclinaci6n que la real, para distinguir mejor los diversos puntos (Fig. 5). Mm (N· m)

M

I,

300

M

Mm".

I, = 140 A

=

260 N·m

150

120 200 90

100

",

11

M

_._.-.-._.-._.-.-._._~_._._.-

= 99 N·m

11

ns

o

300

600

900

1200

2

Lf

11

11

L2

u

L3

V

W

--(--11 Fig.s - Par e intensidad

nominales

y en vacfo.

El punto 3 de la curva par/velocidad y el 3' de la curva intensidad/velocidad, corresponden al funcionamiento del motor en vacio. Podemos visualizar esta situaci6n imaginando al motor solo, encima de una mesa y conectado a la red. El pequefio par Mo vence las resistencias propias del motor (rozamientos y fricci6n con el aire del rotor y el ventilador). La intensidad de vacfo 1 que crea este par no es despreciable, ya que puede suponer un 20 6 30 % de la nominal. 0

Fig.6 - Grafica par/intensidad-velocidad, de un motor trifasico de 15kW a 400 V.

Recogemos en la Fig. 7 los valores orientativos de las intensidades nominales de motores trifasicos tetrapolares de pequefia potencia. AUTOMATISMOS Y CUADROS ELECTRICOS

21

UNlOAD DIDAcTICA

2: Caracteristicas

electricas

del motor trifasico.

,,

11

-------------------------------------------------------

kW

230V 400V

kW

230V 400V

0,37

1,8

1,04

7,5

27

15,6

0,55

2,75

1,58

10

35

20

0,75

3,5

2

11

39

22,5

1,1

4,4

2,5

15

52

30

1,5

6

3,5

22

75

43

2,2

8,7

5

30

103

60

3

11,5

6,6

37

126

73

4

14,5

8,4

45

147

85

5,5

20

11,5

Fig.7 - Potencias e intensidades nominales motores de 1500 r.p.m.

2. Potencia trifasico.

'"

I" (A)

I" (A)

y rendimiento

Fig. 8 - Intensidad y velocidad de un motor trifasico en funci6n de la potencia util. Cuando el motor aporta una potencia util de valor Pe' 10 hace girando a una velocidad ne y absorbiendo una intensidad Ie .

de

del motor

Observando las graficas de la Fig. 5, advertimos que los dos puntos entre los que trabaja el motor en condiciones normales son el 2 y el 3. Es evidente que no existe funcionamiento por debajo de los puntos 3-3' y que todo funcionamiento por encima de los puntos 2 y 2' representa una condici6n de sobrecarga. i,Que potencia util proporciona el motor en vacfo? Esta claro que una potencia nula. i,Que potencia util proporciona el motor cuando consume la intensidad nominal? Esta c1aro que su potencia nominal. Podemos alterar la posici6n de los ejes de la grafica para mejorar su representatividad: en abscisas, la potencia util, yen ordenadas, la intensidad y velocidad (Fig. 8). 22

"0

AUTOMATISMOS Y CUADROS ELECTRICOS

La siguiente pregunta aparece de un modo obligado: ;,que potencia absorbe de la red un motor trUasico que proporciona una potencia uti! determinada? La respuesta es evidente: una potencia de mayor valor. Ello se de be a que obtenemos de la red la potencia util y , ademas, la que representa las perdidas diversas. Definimos, entonces, el rendimiento de un motor como el cociente entre la potencia util que proporciona y la potencia que absorbe de la red. P Rendimiento = --'-'Pab Por ejemplo: si un motor aporta una potencia util de 10 kw con un rendi miento de valor 0,82, absorbe de la red una potencia de valor: P

P

=--'-'-= ab

Rend.

10 0,82

=12,19kW

El rendimiento de un motor se refiere siempre a sus condiciones nominales, es decir, cuando proporciona su potencia nominal. Ese valor, sin embargo, disminuye cuando trabaja a potencias inferiores.

UNIDAD

La gnifica de variacion rendimiento/potencia util tiene una forma similar a la de la Fig. 9, a la que sobreponemos la de intensidad.

DIDAcTICA

2: Caracteristicas

electricas

del

motor

trifasico.

3 x 400 V LI

L2 L3

12 A

P = f3 ·400· 12·0,84 P=6975 W cos cp = 0,84

Rend.

Fig. 10 - Potencia absorbida por un motor trifasico. 0.9

--- .... ------

Rn Re 0.7

0.5

0.3

El factor de potencia de un motor trifasico tambien varfa con la potencia util, segun una grafica similar a la representada en la Fig. 11, a la que tambien sobreponemos la de intensidad. Destacamos los valores de intensidad, potencia y potencia util en

factor de

• vacfo. 0,1

• a una carga cualquiera

Pc'

• a la carga nominal Pn•

o Fig. 9 - Intensidad

y rendimiento tri fasico.

de un motor L1L2L3 Ilcos

KMI

F4

F2

.

Reservamos para ellos la denominaci6n KA en los esquemas, utilizando la denominaci6n KM para los tri polares.

.

®® MI

M2 KMI

Fig. 14 -

Automatismo

KM2

con dos motores

Podemos usar un contactor auxiliar en el sencillo caso de un motor que, tras un cierto tiempo en marcha, deba pararse automaticamente (Fig. 16). Empleamos un piloto de sefializaci6n de desconexi6n por sobrecarga HI y otro H2 para sefializar la marcha.

trifasicos. 3 x 230 V

L2

\--

3. Contactores auxiliares y reles.

LI

11 ----

230 V

Un contactor auxiliar es un dispositivo amilogo al contactor tripolar explicado anteriormente, con la sal vedad de que todos sus contactos son auxiliares. Aunque constructivamente y en tamafios pequefios son muy similares, sus contactos admiten intensidades menores. Su funci6n de conmutaci6n la realizan exclusivamente en el circuito de mando de los motores, y cumplen funciones de enclavamiento, temporizaci6n, sefializaci6n, etc., (Fig. 15).

KA

Fig. 16 -

Circuito

de motor

KM

HI

con contactor

H2

auxiliar.

Al contactor auxiliar (y tambien al tripolar del motor) se le puede acoplar un dispositivo retardador serie (Fig. 17). Existen dos tipos de retardadores A I

1\

1

3~

413

32

44

Q\rr\ A2

14

22

Fig. 15 102

AUTOMATISMOS

Contactores

Y CUADROS

A I

'I \ \

413

14

44

Q\7····r···\ A2

22

auxiliares.

ELECTRICOS

32

serie:

• El retardador al trabajo RT. Recibe la tensi6n que debfa recibir la bobina, pero no se la envfa hasta que transcurre un cierto tiempo (Fig. 18). • El retardador al reposo RR. Tiene tres bornas: AI, A2 Y B2. Entre A I Y A2 hay tensi6n permanente para su propia alimentaci6n.

UNIDAD

RETARDADOR

RT

RETARDADOR

RR

DIDAcTICA

7: Esquemas

de circuitos

de motores

(I)

El tiempo se regula en un pequefio dial incorporado al mismo bloque de retard 0 serie. Se construyen en gamas de tiempos tales coma: 0, I - 2 segundos 0,5 - 30 segundos 25 - 30 segundos y otras mas. Interiormente alojan un circuito a semiconductores, 10 que motiva su denominacion de retardadores electronicos serie.

Fig. 17 -

Contactores auxiliares con bloque retardador serie.

Al recibir tension entre Al y B2 (cierre de S2), la envfa a la bobina. Tras la desaparicion de la tension entre A I YB2 (apertura de S2), transcurre un cierto tiempo hasta que desaparece la tension en la bobina. Al

A)

A2

tt

3 X 400/230

V

TT FI ~.. ~

F3~~

N

L)

11 F3~--

--230

KM)

KM2

F2

F4

A2 82

W

KM!

Um

T

T

v

Fig. 19 -

HI

K

Automatismos de dos motores, de retardo serie.

KM2

H2

con bloque

Con la denominacion de rele se designa un conmutador con mando electromagnetico similar al de los contactores, pero de tamano reducido y caracterfsticas constructivas especificas.

SERTE RT

Fig. 18 -

SERTE RR

Bloques

retardadores

de serie.

En el circuito de la Fig. 19 aplicamos un bloque de retardo serie RT al contactor KM2. El pulsado de SI provocan"i e1 arranque instantaneo del motor Ml; tras cierto tiempo, arrancara e1 M2. El pulsado de S2 los detiene a ambos instantaneamente.

La mayorfa de 10s reles utilizados actualmente son enchufables y sus contactos tienen tres bornas (Fig. 20). Sus tensiones de activado (bornas Al y A2) tienen valores similares a 10s de los contactores, tanto en continua coma en alterna. Las bases 0 zocalos donde se alojan estos reles tienen dimensiones y denominacion de bornas normalizadas (Fig. 21). AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

103

UNIDAD

DIDAcTICA

7: Esquemas

de circuitos

de motores

(I)

Ejemplo 1. Se trata de un motor con mando por una pareja de pulsadores. Tras el pulsado de marcha se enciende un piloto de sefializacion y transcurre un cierto tiempo hasta que el motor arranca (Fig. 22). La tension de mando es de 230 V.

6-)-), rl;Jii,) A2

12

14 22

24

A2

12

14

22

24

32

3 x 400 V

34

Fig. 20 - Reles instantaneos.

H

KA

KM

Fig. 22 - Motor con retardo en la orden de marcha.

Ejemplo 2. Fig. 21 - Numeraci6n internacional de bornas de z6calos para reles enchufables.

4. Aplicaciones

en arranque directo.

Exponemos, a continuacion, algunos ejemplos de aplicacion de los dispositivos citados anteriormente.

Se trata de un motor trifasico con dos sentidos de giro, protegido por un disyuntor. El mando es por pulsadores. La tension de mando es alterna de 230 V para los contactores y de 24 V para los dos pilotos que sefializan march a en cada sentido (Fig. 23). Cad a contactor tiene un contacto auxiliar NA (1314) Y un bloque adicional NA + Ne. Los contactos NC (61-62) impiden que un contactor pueda activarse, si esta activado el otro. Ello ocasionarfa un cortocircuito entre las fases L2 y L3.

104

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

UNlOAD oloAcTICA

L I L2

it

L3

7: Esquemas de circuitos de motores (I)

3 x 230 V

±

fm------------

L2

LI

113 Q 230 V 24 V 53

KMI

KM2\----\----\

---- -----

53

KMI

13

KM2\ 54

54

t--S2

HI

KMl

H2

KM2

Fig. 23 - Motor con dos sentidos de giro.

Ejemplo 3. Un motor trifasico Ml tiene dos sentidos de giro, y otro M2, solamente uno. El motor M2 esta en marcha cuando 10 esta el Ml, con una salvedad: cuando el Ml gira en un sentido, el M2 arranca al mismo tiempo y cuando el M2 gira en sentido contrario, transcurre un cierto tiempo hasta que el M2 arranca. La tension de mando es de 230 V (Fig. 24).

230 V LI~

N--

:

..J-o

~w

~w

Ml(J) M2(J) KMI

KM2

KM3

Fig. 24 - Maniobra con dos motores. AUTOMATISMOS Y CUAOROS ELECTRICOS

105

UNIDAD

DIDAcTICA

7: Esquemas

de circuitos

de motores

(I)

Ejemplo 4. Tenemos un motor de dos velocidades con devanados independientes. El mando se realiza por medio de dos pulsadores: para y marcha. Tras eJ pulsado de marcha, el motor arranca en baja veJocidad y, tras un cierto tiempo, pasa automaticamente a alta velocidad. Existe un piJoto de sefiaJizacion para cada velocidad. La tension de red es de 400 V Y la de man do es de 110 V en corriente continua. El esquema de la Fig. 25 responde al enunciado.

N

LI

113

3 x 400 V FI \

14

L

110 Ycc

F2

KA

Fig. 25 - Maniobra con un motor de dos velocidades.

106

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

HI

KMI

KM2

H2

UNIDAD

DIDAcTICA

7: Esquemas

de circuitos

de motores

(I)

EJERCICIOS

Salvo que se indiquen otros datos especificos, en todos los ejercicios que se proponen a continuaci6n se tendnin en cuenta los siguientes puntos: • Los motores son trifasicos de jaula. Sus datos fundamentales se encuentran en la Fig. 28 de la U.D.2.

2. Un motor de 2,2 kW tiene un solo sentido de giro y esta conectado a una red de 230 V. Su protecci6n se realiza por medio de disyuntor. Se controla por medio de un par de pulsadores SI y S2. El pulsado de S2 pravoca el arranque instantaneo del motor. Tras el puIs ado de SI transcurre un cierto tiempo hasta que el motor se para.

• La conmutaci6n se realiza por medio de contactores, que trabajan en categorfa de empleo AC3. Pueden tener uno 0 dos contactos auxiliares, y se les puede anadir los de un bloque adicional. • La protecci6n frente a sobreintensidades realiza por medio de fusibles y reIe termico.

Se utilizara un bloque contactor del motor.

sene

en el

La tensi6n de mando es de 230 V. La longitud de la Ifnea motor-cuadro es de 14 metros. La Ifnea consiste en conductores sueltos con aislamiento de goma para 1.000 V, dentro de un tubo protector.

se

• Deben dimensionarse adecuadamente los dispositivos de protecci6n y de conmutaci6n. En estos tiltimos deben estar aseguradas, como minimo, tres millones de maniobras.

retardador

3. Un motor con devanados separados de 2,2/8,8 kW tiene la posibilidad de invertir el sentido de giro en la velocidad baja. Tensi6n de red: 400 y. Existen cuatra pulsadores:

• Deben realizarse los correspondientes esquemas principal y de mando. Si el arranque es directo puede realizarse el primero en unifilar.

SI - march a en baja y paso auto matico a alta, tras cierto tiempo (t). S2 - paro con cierto retardo (t').

• Deben escogerse adecuadamente los conductores. Estaran sueltos bajo tubo y su aislamiento sera de PVC para 750 V. La temperatura ambiente es de 40°C.

S3 - inversi6n en baja. S4 - para en inversi6n baja. La protecci6n del motor se realiza por medio de dos disyuntores.

La caida maxima de tensi6n entre el cuadro de conmutaci6n-protecci6n y el motor sera del 2 %.

Tensi6n de mando: 110 V. • Debe protegerse adecuadamente el circuito de mando, e indicarse en el esquema la procedencia de su tensi6n.

1. Un motor de 4 kW tiene un solo sentido de giro, esta conectado a una red de 400 V Y se controla por medio de dos pulsadores Sly S2. El pulsado de SI origina el arranque instantaneo del motor. Tras un cierto tiempo, se detiene automaticamente. El puIs ado de S2 origina el paro del motor, si no se quiere esperar al paro automatico. La longitud de linea del cuadro al motor es de 27 metros. Tensi6n de mando: 230 V. Un piloto indica la marcha del motor.

La Ifnea al motor consiste en conductores sueltos en tubo, con aislamiento de goma para 750 V. Longitud: 10 metros. Temperatura ambiente: 20°C. 4.

Un motor trifasico de 7,5 kW conectado a una red de 230 V tiene dos sentidos de giro. El mando se realiza par medio de un par de pulsadores, Sly S2. El pulsado de SI provoca el arranque, el para tras cierto tiempo t y la inversi6n tras cierto tiempo t'. Permanece en inversi6n hasta su paro instantaneo al pulsar S2. Mientras permanece en inversi6n, el tinico contactor activado sera el correspondiente KM. Un piloto senaliza cada sentido de giro. Tensi6n de mando: 230 V.

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

107

UNIDAD

DIDAcTICA

7: Esquemas

de circuitos

de motores

(I)

La linea al motor es de 38 metros, y consiste en una manguera con aislamiento de PVC para 750 V dentro de un tubo protector. Temperatura ambiente: 45 QC. 5.

Dos motores trifasicos de 11 kW y 18,5 kW respectivamente estan conectados a una red de 690 V Y tienen un solo sentido de giro. Cada uno tiene su propio par de pulsadores marcha-paro. El motor mayor tiene sondas termicas de temperatura. Si estas detectan una sobretemperatura, debera pararse tras un cierto tiempo t y el segundo motor seguira en marcha un tiempo suplementario [', al cabo del cual tambien se detendra. Tension de mando: 230 V. Las Iineas a los motores tienen longitudes de 18 y 20 metros, respectivamente y estan las dos alojadas en un unico tubo protector. Los conductores estan sueltos y su aislamiento es de PVC para 750 V. Temperatura

6.

ambiente:

15 QC.

Un motor Dahlander de 3,7/15 kW esta conectado a una red de 400 V. Mediante un pulsador S 1 arranca en baja velocidad, conmutado por un contactor con bloque de retencion mecanica. Tras un cierto tiempo, pas a a la velocidad alta, en la que permanece hasta el pulsado de S2, que 10 para. Tension de mando: 230 V.

108

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

Tension de los dos pilotos que senalizan la velocidad en que se encuentra el motor: 48 V. La linea al motor es de 17 metros, y esta constituida por conductores sueltos, con aislamiento de polietileno para 750 V, alojados en un tubo protector. Temperatura

ambiente: 30 QC.

7. Tres resistencias de 8 kW / 230 V cada una estan conectadas a una red de 230 V, a la que tambien se conecta un motor de 7,5 kW. El motor esta conmutado por medio de un contactor de retencion magnetica. Un pulsador SI arranca el motor y conecta las resistencias a la tension reducida de 133 V. Tras un cierto tiempo, las resistencias quedan conectadas automaticamente a su tension nominal. Un pulsador de parada detiene desconecta las resistencias.

el motor

y

El motor esta protegido por medio de un disyuntor. Tension de mando 230 V. Hay dos pilotos para senalizar la tension baja y la normal de las resistencias. Los conductores hacia el motor y las resistencias estan sueltos, tienen aislamiento de PVC para 500 V, Y van todos en el mismo tubo protector. Longitud de las lineas: motor, 32 metros y resistencias, 30 metros. Temperatura ambiente: 20 QC.

UNIDAD

DIDAcTICA

7: Esquemas

de circuitos

de motores

(I)

ACTIVIDADES

1. Si se dispone de contactores con tensiones de activado diversas (tanto en continua como en alterna), se obtendnin estas por medio de autotransformadores (fijos 0 variables) y rectificadores. Con dichas tensiones se llevanin a cabo circuitos de arranque directo por pareja se pulsadores. 2. Se verificani el tipo de contacto (NA 0 Ne) de los contactos auxiliares de los contactores de que se disponga. Se hani la comprobaci6n con los bloques colocados en el contactor y se usani para ello un dispositivo medidor de continuidad. Se comprobani si coinciden los tipos de contactos con la correspondiente denominaci6n de sus bornas. 3. Se hani identica prueba con bloques de contactos temporizados, tanto RT como TT. Se contrastara el tiempo real, con el tiempo fijado en el correspondiente dial.

4. Se realizanin automatismos temporizados simples, que incluyan uno 0 dos motores. Sirven como ejemplo el de la Fig. 14 u otros similares. 5. Se comprobanin los tipos de contactos (NA 0 Ne) de los contactores auxiliares de que se disponga, por medio de un medidor de continuidad. Se hanin pruebas de temporizaci6n en los mismos por medio de bloques de retardo serie, si se dispone de ellos. 6. Se verificanin las caracterrsticas y el estado de los contactos en todos los reIes enchufables de que se disponga. Se anotanin caracterrsticas.

los

datos

de

sus

placas

de

7. Se realizaran circuitos que respondan a los esquemas del capftulo 4 de esta V.D. 0 a esquemas similares.

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

109

KM)

tfi-s

Esquemas de circuitos de motores (11) Sumario 1. El arranque

directo con inversion.

2. El arranque

estrella-triangulo.

3. El arranque

por autotransformador.

4. El arranque

por resistencias.

Ejercicios

Al termino • • • •

y Acti vidades

de esta Unidad Didactica,

el alumno

0

la aJumna seran capaces

de:

Ejecutar esquemas de arranques diversos, con los condicionantes que sean previsibles 0 propuestos. Prever la posibilidad de maniobras erroneas en los circuitos de arranque de motores. Interpretar correctamente los esquemas relativos a arranques de motores. Buscar siempre la seguridad del funcionamiento de los circuitos disenados, dentro de su mInima complejidad. AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

111

UNIDAD

DIDAcTICA

8: Esquemas

de circuitos

de motores

(11)

1. El arranque directo con inversion.

En la conexion a tres bornas, propia del arranque directo, obtenemos la posibilidad de ambos sentidos de giro utilizando dos contactores.

Existen multiples aplicaciones de los motores trifasicos, en las que estos necesitan girar en ambos sentidos. Las maquinas herramienta 0 las de elevacion en general, ofrecen buen ejemplo de ello.

Hay que evitar el activado simultaneo de ambos contactores, ya que ello provocarfa un cortocircuito entre las fases intercambiadas.

Ya sabemos que un motor trifasico invierte su sentido de giro cuando es alimentado con dos fases intercambiadas entre sf.

Un sistema que ya conocemos consiste en situar un contacto Ne de cada contactor, en serie con la bobina del otro.

Si intercambiamos, por ejemplo, las fases L I Y L2, la conexion sera como indicamos en la Fig. 1. Distinguimos los casos de disponer de tres bornas del motor, 0 de las seis.

Llamamos a esta disposicion enclavamiento electrico, y sirve para cualquier caso en el que dos contactores no deban estar activados simultaneamente, aunque ello no implique un cortocircuito.

L1

L2

L3

LI

L2

L3

Utilizamos dicho enclavamiento en el motor de devanados independientes de la Fig. 2.

3 x 400 V

sL 13

Q)

Q2

~13

14

14

KM)

KM2

~

INVERSION

NORMAL

TRES BORNAS

LI

L2

L)

L3

L2

L3

Fig. 2 -

Enclavamiento

electrico

de dos contactores.

Tambien puede evitarse el activado simultaneo de dos contactores, colocandolos juntos y acoplando entre ambos un enclavamiento mecanico. Dicho dispositivo impide el movimiento de la parte movil del electroiman de un contactor, si el otro esta activado. En la Fig. 3, los dos contactores estan enclavados mecanicamente; junto a ellos, tenemos el sfmbolo del enclavamiento. L3

L I

L3

L2

L)

L2

INVERSION

NORMAL

SEIS BORNAS

Fig. 1 112

Inversion

AUTOMATISMOS

del sentido

de giro de un motor.

Y CUADROS

ELECTRICOS

El enclavamiento puede realizarse de diversas maneras, pero su funcion es la misma en todas ellas (Fig. 4). El esquema de la Fig. 5 ofrece otro ejemplo de enclavamiento. Para un sentido de giro hay dos pulsadores (S I - paro, S2 - marcha). Para el sentido

UNlOAD

DIDAcTICA

3 x 400 V

AI

KMI

8: Esquemas

LI

de circuitos

de motores

(11)

N

AI

9----~----9

KM2

A2

A2 230 V 95

F2 .••.. 96

KMI

Fig.

Fig.

3 - Enclavamiento

AI

KM I

de dos contactores.

KM2

Enclavamiento

KA

5 - Motor con dos sentidos de giro y enclavamiento mecanico.

ha de ser muy breve, ya que, de ot1'Omodo, el motor, tras pasar por el punto de velocidad nula, tendera a girar en sentido contrario. En ese punto, precisamente, se ha de desconectar otra vez de la red.

AI

9----~----9 A2

Fig. 4 -

mecanico

KM2

A2

mecanico

Para amortiguar la elevada punta de intensidad que se produce en esa conexi6n, se pueden intercalar unas resistencias limitadoras, como vel1los en la Fig. 6. Se elude el rele terl1lico, que no ha de actuar en esta ci rcunstancia.

de contactores.

3 x R

opuesto hay un pulsador solamente (S3-marcha), ya que el paro es automatico tras un cierto tiempo t, indicado en el contacto correspondiente. Un ejemplo de inversi6n 10 ofrece el Ilamado frenado por contracorriente. Este sistema se aplica en maquinas de mucha inercia, en las que la desconexi6n del motor no implica su detenci6n (maquinas herramienta, elevadores, etc.). Consiste en desconectar el motor de la red, e inmediatamente conectarlo de nuevo con dos fases intercal1lbiadas entre sf. Esta nueva conexi6n

Fig. 6 -

Disposici6n

del frenado

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

por contracorriente.

ELECTRICOS

113

UNIDAD

DIDAcTICA

8: Esquemas

2. El arranque

de circuitos

de motores

(11)

Existen mando.

estrella-triangulo.

Ya conocemos la conexi6n de un motor dotado de arranque estrella-triangulo. Los contactores empleados conmutaci6n indicada en la Fig. 7.

realizaran

L1L2L3

LI

L2

la

diversos

esquemas

para el circuito

de

Partiendo de la base de que el paso de estrella a triangulo se producira de modo automatico al transcurrir un cierto tiempo, obtenemos un circuito sencillo con el esquema de la Fig. 9. En este esquema y en cualquier otro no ha de ser posible el activado simultaneo de los contactores KM2 y KM3. Ello provocaria un cortocircuito de las tres fases en las bornas I, 3, y 5 del contactor KM3.

L3

IMVIWI

~ U2

V2

N

q

3-

LI

1 1

W2

----

~---

130

v

L3L2L1

PARADO

Fig.

7 - Conmutaci6n

estrella-triangulo trifasico.

de un motor

Puede conseguirse esa conmutaci6n de varias maneras. Escogemos, como preferente, la de la Fig. 8, en la que puenteamos las bornas I, 3 y 5 de los contactores KM I Y KM2. KMI 3 x 230

v

L 1 L2

L3

1 1 1

Fig. 9 -

FI\- --- ---

5

KM3

KM2 2

4

246

6

KM2

Circuito de mando de un arranque triangulo.

KM3

estrella-

En el esquema anterior existe el riesgo de que en el paso a triangulo, coincidan momentaneamente cerrados los contactos principales de los contactores KM2 y KM3. Puede mecanico

evitarse empleando 0 electrico.

un enclavamiento

El esquema de la Fig. 10 no ofrece dicho riesgo. y es el habitual en este tipo de arranque. El conjunto de los tres contactores y los eJementos de protecci6n suelen agruparse en un armario 0 panel especfficos para este arranque.

230/400

Fig. 8 -

114

Arranque

AUTOMATISMOS

estrella-triangulo trifasico.

Y CUADROS

de un motor

ELECTRICOS

En la Fig. 11 se han dispuesto los contactores disyuntor.

y el

UNIDAD

N

LI

\---

1 1

\---

----

DIDAcTICA

8: Esquemas

de circuitos

de motores

(11)

Lt

1 1 ----

130 V

130 V

13

S2 ,-14

14 13 14

55 KM 1(--- ------------------

-------

56 61

KM2 62 KM3

KM3

Fig. 10 -

Circuito

KM 1 KM2

de mando de un arranque triangulo.

Fig. 12 -

estrella-

Circuito

KM2

KM I

KA

de mando de un arranque triangulo.

estrella-

Existe una variante del arranque estrella-triangulo para el caso en que la punta de intensidad en et paso a triangulo sea elevada. Esto puede ocurrir cuando el par motor en estrella iguala al par resistente a una velocidad relativamente baja (recordemos la U.D. 3). Esta variante consiste en introducir una etapa intermedia en la que se intercalan unas resistencias en serie con los devanados en triangulo (Fig. 13)

J--. L 1 L2

UI

VI

L3

L 1 L2

WI

UI

L3

VI

L 1 L2

WI

UI

U2 V2 W2

Fig. 11 -

Arrancador

L3

VI

WI

U2 V2 W2

estrella-triangulo. L3 L 1 L2

Si no se dispone de bloque de contactos con retardo para el contactor KM I, puede utilizarse un contactor auxiliar que disponga de ISI. En tal caso, el esquema id6neo es el de la Fig. 12.

Fig. 13 -

L3

L 1 L2

Arranque estrella-triangulo resistenciastriangulo de un motor trifasico.

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

115

UNIDAD DIDAcTICA

8: Esquemas de circuitos de motores (11)

Para realizar este tipo de arranque se precisa de las resistencias adecuadas y de un contactor adicional. Entre los esquemas validos para este circuito escogemos el de la Fig. 14. Los tiempos de conmutaci6n dependen del efecto deseado.

3 x 230

v

L)

L3

L2

).,

q KM)

+ KM3 + KM4

t>.R

q KM!

+ KM2

• Tras cierto tiempo, Vuelve a activarse resistencias.

cambia el KA2 (67-68). el KM4, eliminando las

Queda el motor en triangulo.

113

KM)

t>.

q KM)

14

+ KM2 + KM4

63

KM3 6-l

KM3

Fig. 15 -

230/400

Fig. 14

Arranque estrella-triangulo resistenciastriangulo de un motor trifasico.

El circuito de mando debe posibilitar la regulaci6n de los tiempos de duraci6n de las dos eta pas iniciales. El esquema de la Fig. 15 responde a dicho supuesto. El mando se realiza por medio de una pareja de pulsadores. Este esquema de mando puede parecer complicado, pero admite lectura e interpretaci6n sencillas: • Pulsado de S2. Se activan KM I Y KM3, que se realimentan por medio del KM] (13-14). Queda el motor en marcha (estrella). Tambien queda activado KAI. • Tras cierto tiempo cambian los contactos KA I (55-56) Y KAI (67-68). Se desactivan KM3 y KM4, Y se activa el KA2. Queda el motor en triangulo con resistencias. 116

AUTOMATISMOS Y CUADROS ELECTRICOS

KM2

KMI

KA)

67

(-KA2

KM4

Esquema de mando para arranque triangulo con resistencias.

KA2

estrella-

Los contactores KM2 y KM3 estan enclavados mecanicamente entre sf. Con el motor en marcha definitiva, quedan activados KM I, KM2 Y KM4, as! coma los auxiliares KA] Y KA2. El pulsado de S] deja desactivados todos los contactores. Si se desea obtener un arranque estrella-triangulo para ambos sentidos de giro del motor, hay que intercambiar dos fases entre sf, tanto en estrella coma en triangulo. La Fig. 16 muestra la correcta disposici6n de las conexiones para ambos sentidos de giro. Hemos intercambiado entre sf las fases de alimentaci6n de las devanados u y v, que en giro normal son: U I - U2 ----

L 1 - L3

V I - V2 ---- L2 - LI yen giro Inverso son: U I - U2 ---- L2 - LI V I - V2 ---- LI - L3 En el devanado w no hay cambio.

UNIDAD

L1

L2

Ll

L3

L2

L3

DIDAcTICA

8: Esquemas

MARCHA:

3 x 400 V

INVERSION: VI

WI

U2

V2

W2

A t>

LI L2 L3

UI

de circuitos

A !'J.

U2

L3

V2

L I

de motores

(KM I + KM5) (KM I + KM3) (KM2 (KM2

+ KM5) + KM4)

W2

L2 KMS

GIRO NORMAL

LI

L2

L1

-- ---

F2

0 A DERECHAS

L3

(11)

L2

L3

W2

V2 U2 400/690

Fig. 17 -

Arranque

V

estrella-triangulo con dos sentidos de giro.

3. El arranque por autotransformador. L3 GIRO fNVERSO

LI

L2

Vimos en la U.D. 3 las peculiaridades arranque a tension reducida.

de este

0 A fZQUIERDAS

Recordamos la conexion que realizabamos con una etapa intermedia. Fig. 16 -

Conexi6n

a seis bornas para sentidos de giro.

ambos

Para realizar este conexionado con contactores son necesarios cinco de ellos: • Dos para invertir la conexion de linea alas bornas UlyVl.

En el esquema de la Fig. 18 ya indicamos expresamente las bornas extremas e intermedias del autotransformador y empleamos el contactor KM2 para abrir su punto de estrella. Abiertos KMl YKM2, el autotransformador proporciona tension.

ya no

Su correspondiente esquema de mando, sin tener en cuenta las protecciones, es el de la ••ig. 19.

• Dos para invertir la conexion en triangulo. • Uno para la conexion estrella. (Fig. 17). El correspondiente esquema de mando dispondra de tres pulsadores: march a a derechas, marcha a izquierdas y parada.

Tras el pulsado de S 1, se activan instantaneamente los contactores KM2 y KMl. El autotransformador proporciona tension reducida al motor, que arranca en las• condiciones conocidas. Tras un cierto tiempo, el contactor auxiliar KA los desconecta y activa el KM3, 10 que conmuta el motor a la red, en su conexion definitiva. AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

117

UNlOAD

DIDAcTICA

8: Esquemas

de circuitos

de motores

(11)

-t=h-r=tr= KMI

ii i i i i i i i i

Si el motor arranca con mucho par resistente, puede no ser aconsejable esta conexi6n, por producirse una deceleraci6n en el instante transitorio citado. Podemos recurrir, cerrada. En ella, no desconexi6n de la red. Fig. 20 responde a esta

L I

L2

I KM2

i...._.

KM3

entonces, a la conexi6n hay en ningun momento El esquema principal de la disposici6n.

L3

I I

----- ------

--- ---

UI

VI

WI

KM3

Fig. 18 -

KM I + KM2

Q

KM3

Q

--- ---

ARRANQUE MARCHA NORMAL

Arranque por autotransformador en conexi6n abierta. Una etapa intermedia.

Esta conexi6n se llama abierta, porque hay un instante en el que el motor no recibe tensi6n. Ese breve instante transcurre entre el desactivado de KMl y KM2 Y el activado de KM3.

Fig.

20 - Arranque nexi6n

KAE-- ------------

KM2

KM2

KA KMI

KA

Fig. 19 118

KM2

KM3

KM3

KMl

Circuito de mando para el esquema de la Fig. 18.

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

cerrada.

por autotransformador en coUna etapa intermedia.

Tras el cierre simultaneo de KMI y KM2, el motor arranca a tensi6n reducida. La posterior apertura del KM I Y cierre del KM3 proporciona la conexi6n definitiva, sin que haya existido ningun carte transitorio, ya que el KM2 permanece cerrado desde el principio. Esta conexi6n tiene una caracterfstica interesante: durante el breve perfodo en el que KM I ha abierto y KM3 aun no ha cerrado, los devanados (ul - u3), y (v I - v) y (w 1 - w 3) del transformador estan en serie con la alimentaci6n al motor. Esto proporciona una

UNlOAD

segunda etapa intermedia transitoria beneficiosa. esquema de mando de la Fig. 21 proporciona maniobra adecuada.

DIDAcTICA

8: Esquemas

de circuitos

de motores

(11)

El la

KM2 j-

i i i i i i i KA0--

------

i

KM3

2

1._.

KMI\ ABIERTA

Fig. 22 -

KMI

Fig. 21 -

KM3

Circuito

KM2

de mando para el esquema Fig. 20.

KA

CERRADA

Disposici6n de las protecciones en el arranque por autotransformador con una etapa intermedia.

de la

i

I

Si un motor trifasico tiene previsto un arranque par resistencias (estatoricas 0 rotoricas), hay que prever el cortocircuitado de estas, instalando un contactor par cada grupo.

I.

M u KM4

Fig. 23 -

w q

KM!

+ KM2

2' etapa

q

KMI

+ KM3

q

KM4

Arranque

normal

3-

V

F2

I' etapa

Marcha

4. El arranque por resistencias.

.j

KM3

En el arranque par autotransformador con mas de una etapa intermedia, la conexion suele ser abierta, coma en la Fig. 23.

el KM I.

3

i_._._._._.

Vemos la disposicion de los dispositivos de proteccion en las dos variantes descritas (Fig. 22).

Puede preverse la proteccion frente a sobrecargas en esta circunstancia, colocando otro rele termico tras

2

I

Dado la breve duracion del arranque, el transformador solo se protege frente a cortocircuitos.

En un circuito coma el de la Fig. 23, puede ocurrir que el proceso de arranque se detenga en una etapa intermedia par averfa en su circuito de mando. Coma aun no esta cerrado KM4, el rele termico del motor no esta operativo.

..,

[._._._._._._._._._._._._._._._

En este tipo de arranque ha de protegerse el motor frente a sobrecargas y cortocircuitos para su regimen en marcha normal.

por autotransformador etapas intermedias.

con dos

Podemos fijar los tiempos de conmutacion de las diferentes etapas par media de los dispositi vas temporizadores que conocemos. Si consideramos el supuesto elemental de un motor de jaula con un solo grupo de resistencias estatoricas, el dispositivo mas sencillo es un bloque de contactos con retardo al trabajo. El esquema de la Fig. 24 corresponde a este circuito. Representamos en unifilar el esquema principal. AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

119

UNIDAD

DIDAcTICA

8: Esquemas

de circuitos

de motores

(11)

400 V

400 V

t FI\--~

N

LI

f

1 1 F3\---

---

F2·':' F2

c:>

KMI

2' etapa

c:>

KMI

c:>

KMI + KM2 + KM3

Marcha

FI\-_~

230 V

I' elapa

normal

+ KM2

KMI

SI ,--

3 x R

KM2

KM2 N

KM3

LI

1 1 F3\----

Crf

KMI

3-

Fig. 24 -

Arranque

con un grupo estat6ricas.

----

KM2

de resistencias

Tambien podemos obtener la adecuada temporizacion utilizando bloques de retardo en serie. En el esquema de la Fig. 25 aplicamos estos bloques a los contactores. Se regulan sus tiempos a partir del instante de activado del KM I. Si, por ejemplo, las resistencias RI se han de eIiminar transcurridos 2 segundos desde el arranque, y las R2, 3 segundos despues, se regulanin los bloques a 2 y 5 segundos, respecti vamente. El esquema anterior tiene la ventaja de que no existen cortes de la alimentacion en ningun momento del arranque. Tiene, en cambio, el inconveniente de no resultar desconectadas las resistencias del circuito principal en marcha normal.

KMI

Fig. 25 -

Arranque

1

KM2

K2

con resistencias

KM2

estat6ricas.

I' etapa

c:>

KMI

2' elapa

c:>

KMI

c:>

KM3

Marcha

FI\---~

Si no son previsibles grandes puntas de corriente en la conmutacion de cada etapa, puede adoptarse la disposicion de la (Fig. 26).

KI

normal

+ KM2

KMI

Si se trata de un motor de rotor bobinado, el efecto conseguido por la eliminacion de resistencias rotoricas es muy diferente (como vimos en la V.D. 3), pero los circuitos correspondientes son similares. Para el circuito de la Fig. 27 sirve el esquema de mando de la Fig. 24. El contactor KM2, que elimina las resistencias, tambien puede conectarse en "triangulo". En tal caso, circulan por sus contactos intensidades de valor ...J3 120

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

Fig. 26 -

Arranque

par resistencias

estat6ricas.

veces menor, y puede, por tanto, ser mas pequeno. Ofrece el inconveniente de su cableado cruzado, de mas engorrosa ejecucion.

UNlOAD oloAcTICA

L I L2

8: Esqllemas de circuitos de motores (11)

L3 3 x 230 V

t Fl\~

r 3 x R)

KM) 3 x R2

rII --- ----

KM2

u v w

3 x R3

F2

M L K

Fig. 27 -

3x R

Arranque

por resistencias

rot6ricas. L2

u

K

V W

M

L

LI

Si el motor de rotor bobinado tiene varios grupos de resistencias para su arranque, se pueden ir cortocircuitando segun el esquema de la Fig. 28. En esta disposicion, el tiempo regulado en cada contacto con retardo fija el tiempo que esta un grupo sin cortocircuitar, tras haberse cortocircuitado el anterior. Los contactos auxiliares KM2 (13-14) Y KM3 (13-14) se encargan de este escalonamiento de tiempos. Dentro de los arranques por resistencias estatoricas mencionaremos elllamado arranque KUSA. Consiste en intercalar una resistencia en una sola de las fases de alimentacion al motor, elimjnandola al finalizar el arranque. La disposicion es tan simple como la de la (Fig. 29).

LI

L2

L3

Arranqlle Marcha

normal

q

KMI

q

KM 1 + KM2

KMI

Fig. 28 -

Arranque

KM2

KM3

por resistencias rot6ricas tres etapas.

KM4 en

Con este sistema, el campo magnetico del motor resulta deformado y su par adquiere una caracterfstica especial. No se consiguen reducciones en la intensidad de arranque; es mas, el valor de esta en las dos fases que no tienen resistencia, algo mayor que el correspondiente a un arranque directo normal.

F2

En cambio, el par motor puede reducirse calculando adecuadamente el valor de la resistencia.

Fig. 29 -

Arranque

en disposici6n

KUSA.

Este tipo de arranque se usa en el accionamiento de maquinas sensibles al golpe del arranque directo. AUTOMATISMOS Y CUAoROS ELECTRICOS

121

UNlOAD

DIDAcTICA

8: Esquemas

de circuitos

de motores

(11)

EJERCICIOS

Salvo que se indiquen otros datos especfficos, en todos los ejercicios que se proponen a continuacion se tendnin en cuenta los siguientes puntos:

2. Un motor de dos velocidades con devanados independientes tiene una potencia de 14/19 kW Y esta conectado a una red de 400 V.

• Los motores son trifasicos de jaula. Sus datos fundamentales se encuentran en la Fig. 28 de la U.D.2.

Tiene previsto un arranque por resistencias estatoricas en una etapa intermedia. Para cada velocidad tiene su propio grupo de resistencias.

• La conmutacion se realiza por medio de contactores que trabajan en categoria de empleo AC3, pueden tener uno 0 dos contactores auxiliares y se les puede anadir los de un bloque suplementario.

El tiempo de permanencia de las resistencias durante el arranque es el mismo para ambas velocidades y 10 fija un unico dispositivo.

• La proteccion frente a sobreintensidades se realiza por medio de reIes termicos y fusibles. • Deben dimensionarse adecuadamente los dispositivos de conmutacion y proteccion. En estos ultimos deben estar aseguradas, como minimo, tres millones de maniobras. • Deben realizarse los correspondientes esquemas principal y de mando. Puede realizarse el primero en unifilar, si es 10 suficientemente representativo del circuito.

Existe un pulsador de parado comun y otro de march a para cada velocidad. Hay un piloto de senalizacion para cada sentido de giro. Tension de mando: 230 V. La linea al motor es de 9 metros y esta compuesta por dos mangueras trifasicas, con aislamiento de polietileno para 750 V, alojadas en un tubo protector comun. Temperatura

ambiente: 45 QC.

3. Un motor trifasico de 22 kW esta provisto de un arranque estrella-trianguIo con resistenciastriangulo, en conexion a una red de 230 V.

• Deben escogerse adecuadamente los conductores desde el cuadro de conmutacion y proteccion hasta el motor. Estaran sueltos bajo tubo y su aislamiento sera de PVC para 750 V. La temperatura ambiente es de 40 QC.

Existen un pulsador de marcha y otro de parada. El contactor que elimina las resistencias es de retencion magnetica. La tension de mando es de 230 V.

• La cafda maxima de tension entre dicho cuadro y el motor sera del 2%.

La linea aI motor mide 19 metros, y la temperatura ambiente es de 25 QC.

• Debe protegerse adecuadamente mando, indicando la procedencia

el circuito de de su tension.

La proteccion del motor se realiza con un disyuntor.

1. Un motor trifasico de 7,5 kW en red a 400 V tiene previstos dos sentidos de giro.

4. Un motor de 7,5 kW esta provisto de un arranque por autotransformador en conexion cerrada, con una etapa intermedia.

El control se realiza por pulsadores, mando de 230 V.

en tension de

El pulsador de paro origina un frenado en contracorriente amortiguado, en uno solo de los sentidos de giro.

SI - parada

El breve tiempo de frenado 10 controla un bloque de contactos temporizados.

S3 - inversion

La lfnea al motor es de 27 metros y la temperatura ambiente de 30 QC.

122

El motor tiene dos sentidos de giro, controlados por tres pulsadores:

AUTOMATISMOS

Y CUADROS

ELECTRICOS

S2 - marcha

La proteccion es realizada por un disyuntor. La temporizacion es la misma para ambos sentidos de giro y la fija un unico dispositivo.

UNIDAD

La Ifnea al motor es de 36 metros y esta constituida por una manguera con aislamiento de PVC para 1.000 V dentro de un tubo protector. Temperatura

ambiente: 20 QC.

5. Un motor de rotor bobinado tiene las siguientes caracterlsticas nominales:

DIDAcTICA

8: Esquemas

de circuitos

de motores

(11)

7. El motor Dahlander de conexion llamada "trianguloestrella/estrella" tiene dos velocidades, y nueve bornas. En la conexion triangulo (velocidad baja) admite un arranque estrella-triangulo, como vemos en la (Fig. 30).

22 kW· 400 V Rendimiento

= 94 %

cos