TEMA: ARRANQUE ARRANQUE DE MOTOR MOTOR TRIFÁSICO TRIFÁSICO CONMUTACIÓN CONMUTACIÓN ESTRELLA ESTRELLA - TRIANGULO TRIANGULO
NDICE TEMA: ARRANQUE ARRANQUE DE MOTOR MOTOR TRIFÁSICO TRIFÁSICO CONMUTACIÓN CONMUTACIÓN ESTRELLA ESTRELLA - TRIANGULO TRIANGULO OBJETIVOS: OBJETIVOS: AL FINALIZAR FINALIZAR LA SESIÓN, SESIÓN, EL APREND APRENDÍZ ÍZ ESTARÁ ESTARÁ EN CAPACIDAD CAPACIDAD DE DESCRI DESCRIBIR BIR EL FUNCIO FUNCIONAM NAMIEN IENTO TO DEL ARRAN ARRANQUE QUE DE MOTOR MOTOR TRIFÁS TRIFÁSICO ICO CON CONMUTACION ESTRELLA/TRIANGULO, CON UN ALTO PORCENTAJE DE ACIERTO, DE ACUERDO ACUERDO A ESPECIFICA ESPECIFICACIONE CIONES S TÉCNICAS, TÉCNICAS, NORMAS DE SEGURIDAD SEGURIDAD INDUSTRIAL INDUSTRIAL Y CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE.
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AUTOMATISMOS AUTOMATISMOS ELECTRICOS ELECTRICOS PROBLEMAS PROBLEMAS DE DISEÑO: DISEÑO: CASO DOS
Diseñar el automatismo del llenado de un depósito mediante 2 bombas. En el tablero tablero de contro controll existe existe un pulsa pulsador dor de arra arranque nque SV, SV, un pulsado pulsadorr de parada parada SVR y 3 pilotos que indican bombas paradas (HR), (HR), una bomba arrancada (HV1) y 2 bombas arrancadas (HV2). También existe existe una seta de emergencia emergencia.. Con las bombas paradas, paradas, si se pulsa pulsa una vez SV se arranca arranca la primera primera bomba. Si se se vuelve a pulsar pulsar SV se arranca arranca la segunda segunda bomba. Y si si nuevamente se vuelve a pulsar SV se paran las bombas. El ciclo vuelve vuelve a iniciarse iniciarse si se vuelve a pulsar pulsar SV.
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1.00TECNOLOGÍA ESPECÍFICA Y CONOCIMIENTOS CONOCIMIENTOS APLICADOS: ARRANQUE ESTRELLA-TRIÁNGULO Sólo es posible utilizar este modo de arranque en motores en los que las dos dos extremidades de cada uno de los tres tres devanados devanados estatóricos estatóricos vuelvan vuelvan a la placa de bornes. Por otra parte, parte, el bobinado debe realizarse de manera que el acoplamiento en triángulo corresponda corresponda con la tensión de la red: red: Por ejemp ejemp lo, en en el caso de una red trifásica de 380 380 V, es preciso utilizar un mo tor bob inado a 380 V en triángu lo y 660 V en estrella.
El principio principio consiste consiste en arrancar arrancar el motor acoplando acoplando los devanados devanados en estrella estrella a la tensión tensión de la red, lo lo que equivale equivale a dividir dividir la tensión tensión nominal nominal del motor motor en estrella estrella por √3 (en e n el ejem ejempl plo o anteri anterior, or, la la tensi tensión ón de la red: red: 380 V = 660 660 V /√ 3). La punta de de corriente corriente durante durante el arranque arranque se se divide por √ 3: Id = 1,5 a 2,6 In Un motor motor de 380 380 V/660 V acoplado acoplado en estrella estrella a su tensión tensión nominal de 660 V absorbe absorbe una corriente corriente √3 veces veces menor que si se acopla acopla en triángu triángulo lo a 380 V. Dado que el el acoplamiento acoplamiento en estrella estrella se realiza realiza a 380 380 V, la corriente corriente se divide divide nuevamente nuevamente por √3. Por tanto, tanto, se divide divide por un total total de √3. El par de arranque arranque se divide divide igualmente igualmente por √3, ya que es proporcional proporcional al cuadrado cuadrado de la tensión tensión de alimentación: Cd = 0,2 a 0,5 Cn La velocidad velocidad del del motor se estabiliza estabiliza cuando se se equilibran equilibran el par del motor y el el par resisten resistente, te, normalm normalment entee entre entre el 75 y 85% de la la velocid velocidad ad nomina nominal.l. En ese ese momento momento,, los devana devanados dos se se acoplan en triángulo y el motor rinde según sus características características naturales. Un temporizador se encarga encarga de controlar controlar la transición transición del acoplamiento acoplamiento en estrella estrella al acoplamiento acoplamiento en triángulo. triángulo. El cierre del contactor de triángulo se produce con un retardo de 30 a 50 milisegundos tras la apertura del contactor de estrella, lo que evita un cortocircuito entre fases al no poder encontrarse ambos cerrado cerradoss al mismo tiempo. tiempo. La corriente corriente que recorre recorre los devanados devanados se se interrumpe interrumpe con la apertura del contactor de estrella y se restablece con el cierre cierre del contactor de triángulo. El paso al acoplamiento acoplamiento en triángulo va acompañado acompañado de una punta de corriente corriente transitoria, transitoria, tan breve como importante, debida a la fcem del motor. El arranque estrella-triángulo es apropiado para las máquinas cuyo par resistente es débil o que arrancan arrancan en vacío. Dependiendo Dependiendo del régimen transitor transitorio io en el momento del acoplamiento acoplamiento en triángulo, puede ser necesario utilizar una variante variante que limite los fenómenos transitorios cuando se supera cierta potencia: Temporización de 1 a 2 segundos segundos al paso estrella-triángulo. Esta medida permite disminuir la fcem y, por tanto, la punta de corriente transitoria. 3
TEMA: ARRANQUE ARRANQUE DE MOTOR MOTOR TRIFÁSICO TRIFÁSICO CONMUTACIÓN CONMUTACIÓN ESTRELLA ESTRELLA - TRIANGULO TRIANGULO Esta variante sólo puede utilizarse en máquinas cuya inercia sea suficiente para evitar una deceleración deceleración excesi excesiva va durante durante la temporización. temporización. En En casos de alguna duda, duda, sobre sobre el tiempo tiempo de conmutación, es preferible regular el temporizador para un tiempo más bien mayor que demasiado corto. En motores con potencias superiores a 30 ó 40 HP, se presentan tensiones inducidas que permanecen el motor, aún después de que se ha realizado la desconexión estrella, y si se realiza inmediatamente la conexión triángulo, pueden presentarse en oposición de fase con la red y ser todavía suficientemente altas, como para generar una violenta corriente transitoria. En resumen, al realizar un arranque por conmutación estrella triángulo se debe tener en cuenta: En
el sistema se necesitan tres contactores y un temporizador. Los contactores de red y triángulo deben estar calculados para soportar un 58% de la intensidad nominal, y el relé térmico regulado para esa misma intensidad. El contactor estrella debe estar calculado para soportar un 33% de la intensidad nominal. Se necesitan seis conductores entre el arrancador y el motor. En el momento de la conmutación existe un corto período en el cual el motor queda desconectado de la línea de alimentación. Este método presenta los siguientes inconvenientes: Disminuye
el par de arranque al disminuir la tensión de alimentación en un factor de 1/3. El motor se deja de alimentar durante el cambio de la conexión de estrella a triángulo en los devanados del estator. Aumenta el tiempo de arranque.
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TEMA: ARRANQUE DE MOTOR TRIF ÁSICO CONMUTACIÓN ESTRELLA ESTRELLA - TRI NGULO 1.01 CURVAS CURVAS DEL ARRANQUE ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO
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2.00 TECNOLO TECNOLOGÍA GÍA ESPECÍFI ESPECÍFIC C Y CONOCIMIENTOS CONOCIMIENTOS APLICADOS: PINZA AMPERIMÉTRICA AMPERIMÉTRICA 2.01 PINZA AMPERIMETR AMPERIMETRICA ICA La pi za Amper Amperimé imétr trica ica es un tipo especial de amperímetro q e permite obviar el inconveniente de tener que abrir el cir uito en el que se se quiere medir la corriente para colocar un mperím mperímet etro ro clási clásico co.. El funcionamiento de la pinza se basa en la medida indirecta de la corriente circulante por un condu tor a part partir ir del del campo campo magnético magnético o de los campos campos que que dicha circulación de corriente que genera. Recibe el nombre de pinza porque co sta de un sensor, en forma de pinza, que se abre y abraza el cable cuya corriente queremos mediir. Este método evita abrir el circuito pa a efectuar la medida, así como las caídas de tensión que podría producir un instrumento clásico. Por otra parte, es sumamente seguro seguro par el operario que realiza la medición, por cuanto no es necesario un contacto eléctrico con el circ ito bajo medida ya que, en el caso de cables aislados, ni siquiera siquiera es necesario necesario levantar levantar el aislante aislante. 2.022 MODO DE USO 2.0 USO Los amperímetros que utilizan este étodo son llam llamad ados os Pinz Pinzas as Ampe Amperi rimé métr tric icaa debido a su forma. Se abren y se colocan encerra do el cable cuya corriente se quiere medir. Por esta razón permiten medidas rápidas y seguras, especialmente en circuitos industriales por dónde circulan corrientes altas. ntonces no es necesario apagar el circuito, y la i fluencia en el mismo es más limitada lo que disminuye el error en la medida. La medida se hace en las pinzas analógicas como en los instrumentos de bo ina móvil, pero obviamente sin la bobina interna para generar el campo magnético. Instrumentos digitales utilizan el efecto Hall para medir el campo con mayor exactitud.
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3.00 TECNOLOGÍA ESPECÍFICA Y CONOCIMIENTOS APLICADOS: EL TACOMETRO 3.01 DEFINICION Un tacómetro tacómetro (del griego: τάχος, tachos tachos = velocidad velocidad y μέτρον, μέτρον, metron metron = medida) medida) es un dispositivo dispositivo que mide la velocidad de giro de un eje, normalmente la velocidad de giro de un motor. Se mide en revoluciones revoluciones por minuto minuto (RPM). (RPM). Actualmente Actualmente se utilizan utilizan con mayor frecuenci frecuenciaa los tacómetros tacómetros digitales, por su mayor precisión. 3.02 HISTOR HISTORIA IA Los primeros tacómetros mecánicos se basaron en la medición de la fuerza centrífuga. centrífuga. Se cree cree que el inventor inventor fue el ingeniero ingeniero alemán Diedrich Diedrich Uhlhorn, quien quien lo utilizó para medir medir la velocidad velocidad de las máquinas máquinas en 1817. Desde 1840, 1840, se utilizó para para medir la velocidad velocidad de las locomotoras. locomotoras. 3.03 EL TACOMETRO El tacómetro tacómetro es el medidor d e revoluciones q ue se emplea para indicar la velocidad velocidad d e avance instantánea, por esta razón, razón, ha sido u no d e los prim eros instru m entos utilizados.
Los primeros tacómetros se efectuaba tomando el movimiento de un órgano que giraba a una velocidad angular proporcional a la velocidad de avance; por tanto, midiendo dicha velocidad podría obtenerse una lectura transformada directamente en velocidad de avance En la siguiente fase de la evolución (tacómetro magnético), la medida de la velocidad se efectúa poniendo en rotación un imán permanente que, al girar, arrastra un disco, retenido por un muelle, unido a una aguja indicadora indicadora del instrumento. instrumento. Este tipo es el más corriente y adoptado por la mayoría de los vehículos. Otros tacómetros efectúan la medida convirtiendo la velocidad de rotación en magnitud eléctrica; también estos instrumentos están dotados de imanes permanentes que, al inducir en bobinas fijas una tensión proporcional a la velocidad de rotación, permiten la medida de esta última mediante una lectura eléctrica. En el tacómetro electrónico, sobre la toma del movimiento se instala un generador de impulsos eléctricos que envía la señal eléctrica al instrumento (no se emplea la transmisión de mecánica de movimiento); la medida de frecuencia de la señal es proporcional al espacio recorrido; de hecho, no debe olvidarse que el tacómetro está generalmente combinado con los cuentakilómetros y que, por tanto, de la toma de movimiento se derivan dos medidas: velocidad angular y número total de revoluciones realizado.
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TEMA: ARRANQUE DE MOTOR TRIF ÁSICO CONMUTACIÓN ESTRELLA ESTRELLA - TRI NGULO 4.00 MATEMATI MATEMATICA CA APLICADA: APLICADA: CALCULOS DE TENSIÓN, INTENSIDAD Y PO ENCI ENCIA A EN CIRCUI CIRCUITO TO ESTREL ESTRELLA LA - TRIÁNGU TRIÁNGUL L Corriente de arranque 1,8 a 2,6 veces la corriente nominal Par de arranque 0,5 veces el par nominal Características Motor 6 bornes Arranque en vacío o a débil par resistente Puntas de corriente y de par elevadas en el paso paso “estrella-triá “estrella-triángulo" ngulo" Aparellaje con mantenimiento
IF
: CORRIENTE DE FASE
UF
:
TENSIÓN DE FASE
I
: CORRIENTE DE LÍNEA
U
: TENSIÓN ENTRE LÍNEAS
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TEMA: ARRANQUE DE MOTOR TRIF ÁSICO ÁSICO CONMUTA CONMUTACIÓ CIÓN N ESTRELL ESTRELLA A - TRI NGULO
5.00 DIBUJO DIBUJO TÉCNICO: TÉCNICO: ESQUEMA ESQUEMA E ARRANQUE ARRANQUE ESTRELLA-TRIÁ ESTRELLA-TRIÁNGULO NGULO 5.01 ESQUEMA DE FUERZA O POTENCIA
TEMA: ARRANQUE DE MOTOR TRIF ÁSICO ÁSICO CONMUTA CONMUTACIÓ CIÓN N ESTRELL ESTRELLA A - TRI NGULO 5.02 ESQUEMA DE MANDO O CON ROL
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BIBLIOGRAFÍA
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