Informe Arranque Estrella Triángulo

DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA INGENIERÍA MECATRÓNICA “CONTROL INDUSTRIAL” SEXTO NIVEL

INFORME DE LABORATORIO

INTEGRANTES: Isamar Morales Alexis Simba Edison Llano Paúl Salazar FECHA: Latacunga 2015

PRÁCTICA # 3 1) TEMA: Arranque por Autotransformador y Arranque estrella Triángulo de Motores Trifásicos de Inducción. 2) OBJETIVOS 2.1) General:  Realizar el arranque de un motor trifásico de inducción mediante arranque directo y arranque por resistencias.

2.2) Específicos:  Observar el funcionamiento del arranque por Autotransformador y arranque Estrella Triángulo de los motores trifásicos de inducción con sus características propias.

 Conocer el funcionamiento y simbología de los elementos utilizados para el arranque de motores de inducción trifásicos del laboratorio de control industrial.  Comprobar el funcionamiento de los circuitos vistos en clase. 3) ELEMENTOS Y EQUIPO UTILIZADO 4) Cables de conexión

Contactores

Temporizadores ON DELAY

Pulsadores

Lámparas

Selector

Motor Jaula de Ardilla

5) MARCO TEÓRICO 4.1) Arranque por Autotransformador

Figura 1. Curvas de Arranque por Autotransformador

Características Generales 

Durante el arranque el motor es alimentado a baja tensión a través del secundario



del autotranformador. Los taps del autotransformador limitan el voltaje aplicado al motor al 50%, 65%u



80% de voltaje nominal. La corriente de línea (lado primario) es menor que la corriente del motor (lado



secundario) en una proporción dada por la relación de transformación. Es el procedimiento que mas satisaface las condiciones de arranque de motores de



inducción tipo jaula de ardilla. Es utilizado cuando los requerimientos de torque son elevados y con largos periódos



de aceleración. Utilizados en compresores rotativos y a pistón , bombas, ventiladores y en todos los casos donde se requiera limitar la corriente de arranque conservando un torque motriz elevado.

Características Positivas   

Los taps permiten ajuste de corriente y torque en el arranque. No ocasiona excesivas pérdidas de potencia durante el arranque. El arranque puede efectuarse en uno o varios pasos.



No existe interrupción de la alimentación al motor cuando se realiza el arranque con transición a circuito abierto.

Características Negativas 

Sistema de arranque muy costoso para el caso de motores de potencia media



(inferior a los 100 HP) Cuando se realiza el arranque con transición a circuito abierto, en el paso de voltaje reducido a voltaje nominal, se produce un incremento de la corriente , que

en

muchos casos puede ser capaz de producir el disparo de los disyuntores. De igual forma se produce un impulso en el torque, que puede producir un esfuerzo adicional sobre el motor y la carga accionada. Este problema puede ser minimizado si el relé de tiempo se ajusta correctamente y el período de transición es más pequeño (con contactares electromagnéticos, el tiempo de transición es típicamente menor a 50 ms). Advertencia 

El autotransformador debe ser dimensionado correctamente en función del tiempo de arranque y del número de arranques por hora, ya que no son diseñados para funcionamiento continuo.

Dimensionamiento de contactores y relé térmico 

El contactor de arranque cerrará una corriente menor que en el caso de arranque



por resistores; lo que puede permitirle un periodo de aceleración más prolongado. El contactor que realiza la conexión estrella del autotransformador, podría



dimensionarse de un tamaño menor al contactor de arranque. El relé térmico será justado a la corriente nominal del motor.

4.2) Arranque Estrella Triángulo

Figura 2. Curvas Arranque estrella Triángulo

Características Generales 

Es usado solamente con motores que disponen de sus terminales de fase al exterior y cuyo voltaje nominal para la conexión triángulo sea correspondiente al voltaje de la



red. Generalmente los valores nominales de voltaje son 220/380 voltios. Durante el arranque el voltaje aplicado al motor se reduce al 58% del voltaje



nominal. El tiempo que el motor puedes ser conectado en la configuración estrella, está



limitado por las características del motor. El principio consiste en arrancar el motor acoplando los devanados en estrella a la



tensión de la red, Puede realizarse con transición a circuito abierto, o con transición a circuito cerrado utilizando resistores adicionales en el circuito de potencia durante el paso de estrella



a triángulo. Es utilizado en compresores de arranque vacío, grupos convertidores y en general



para toda máquina cuyo par resistente tenga características centrífugas. La velocidad del motor se estabiliza cuando se equilibran el par del motor y el par



resistente, normalmente entre el 75 y 85% de la velocidad nominal. El arranque estrella-triángulo es apropiado para las máquinas cuyo par resistente es débil o que arrancan en vacío.

Características Positivas

 

Corriente de arranque reducida a 1/3 del valor que alcanzaría en arranque directo. Arranque simple y económico

Características Negativas  

Torque de arranque bajo y fijo. Corriente transitoria elevada en el momento de la conmutación de estrella a triángulo.

Dimensionamiento de contactores y relé térmico 

El contactor de alimentación y el que realiza a conexión triángulo, se dimensiona



para la potencia y corriente del motor dividido para √3. El contactor de la conexión estrella se dimensiona para la potencia y corriente del



motor dividido para 3. El relé térmico se ajusta para la corriente nominal dividido para √3 si está ubicado para controlar la corriente de fase; o e ajusta a la corriente nominal si está ubicado en la línea de alimentación.

5. PROCEDIMIENTO 1) COMPROBACION DE LOS CIRCUITOS SIMULADOS Arranque por Autotransformador 1) Al Presionar El Pulsador Se Activan Los Contactos C1 , La Bobina C1 Y La Bobina Del Temporizador T1

2) Pasan 2 segundos se activa el temporizador T1, se activa C2 Y lA bobina del temporizador 2 en ese instante se activan los contactos C1 y C2 del motor en ese instante se produce el arranque del motor.

3) Se apaga la bobina C1 pero C2 continua encendida, los contactos C2 del motor tambien estan activados llamado estado de transición.

4) Pasan 2 segundos y se activa el temporizador T2 y se activa la bobina C3 en ese instante los contactos C2 y C3 del motor están activados y el motor se pone en marcha.

5) Se apaga la el temporizador T2 y la bobina C3 permanece encendida, al igual que los contactos C3 del motor siguen activados el motor continúa en marcha.

Arranque estrella triángulo por inversión de giro 1) Al Presionar P1 se activan las bobinas C1 , C4 y la bobina del temporizador, se activan y desactivan los contactos C1 del circuito de control y se activan los contactos C1 y C4 del circuito de fuerza.

2) Pasan 2 segundos se activa el temporizador RT, se desactiva la bobina C4 y se activa la bobina C3, las bobinas C1 y C3 se quedan activadas , los contactos C3 y C1 del circuito de fuerza también están activados.

3) Al Presionar P2 se activan las bobinas C2 , C4 y la bobina del temporizador, se activan y desactivan los contactos C2 del circuito de control y se activan los contactos C2 y C4 del circuito de fuerza.

4) Pasan 2 segundos se activa el temporizador RT, se desactiva la bobina C4 y se activa la bobina C3, las bobinas C2 y C3 se quedan activadas , los contactos C3 y C2 del circuito de fuerza también están activados, el motor se enciende pero con inversión de giro.

2) Una vez comprobado el funcionamiento de los circuitos en el Software se procede a: 3) Hallar en el laboratorio todos los elementos necesarios (contactores, temporizadores, pulsadores, lámparas). 4) Ubicar los elementos en el tablero de conexiones. 5) Identificar los contactos NA y NC del contactor 6) Realizar las respectivas conexiones como se indica en cada diagrama, asegurándose que el voltaje entre línea y neutro sea de 120V. 7) Comprobar el funcionamiento del circuito accionando los pulsadores.

6. CONCLUSIONES

 Mediante esta práctica de laboratorio se pudo observar de mejor manera cómo es el arranque por Autotransformador y arranque estrella triángulo de los motores trifásicos de inducción.  Se observó el accionamiento de contactores, relés y bobinas en cada uno de los circuitos de arranques de motores tanto en el circuito de fuerza como en el circuito de control.  Se observó que los circuitos implementados en el laboratorio cumple con las características de funcionamiento de los circuitos simulados en clase. 7. RECOMENDACIONES  Desconectar la alimentación de energía cuando se estén realizando las conexiones, y únicamente conectarla al momento de probar el circuito.  Realizar correctamente la conexión de cada uno de los circuitos.  Identificar los contactos normalmente abiertos y normalmente cerrados del contactor para saber cuáles utilizar.  En autotransformador no está diseñado para funcionamiento continuo por lo que este debe ser dimensionado en función del tiempo de arranque y del número de arranque por horas.  Antes de realizar la inversión de Giro se debe verificar que el motor esté apagado para evitar daños en el motor. 8. BIBLIOGRAFÍA Jorge Molina H., Apuntes de Control Industrial.

9. ANEXOS

Figura 3. Arranque estrella Triángulo con inversión de Giro