UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS (ML-253) LABORATORIO N°8, ARRANQUE ESTRELLA-TRIANGULO DE UN MOTOR EEÉCTRICO
PROFESOR:
Ing. Emilio Asunción, Marcelo
SECCIÓN:
“A”
INTEGRANTES: ARAUCO CARHUAS, CARHUAS, LUIS ADRIAN
20142514I
VILLANUEVA FLORES, JOEL ANDRÉ
20141236E
DÁVILA PAREDES, ANTHONY JOSEL
20142583K
RODRIGUEZ ROMERO, IVAN
20091121E
ANGELINO GUTIERREZ, GUTIERREZ, JOHNNY
20140102E
AZABACHE TAPIA, WALTER JOSÉ
19731348B
2017-2
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ÍNDICE
OBJETIVO ................................................................................................................................... 3 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 3 PROCEDIMIENTO ..................................................................................................................... 4 CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 10 RECOMENDACIONES ........................................................................................................... 10 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................ 11 ANEXO: HOJA FIRMADA ...................................................................................................... 11
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OBJETIVO
Elaborar circuitos de arranque manuales estrella-triangulo.
Elaborar circuitos de potencia y de control para el arranque estrella-triangulo de un motor eléctrico.
INTRODUCCIÓN
La manera más sencilla de arrancar un motor de jaula de ardilla es conectar el estator directamente a la línea, en cuyo caso el motor desarrolla durante el arranque el par que señala su característica par – velocidad. En el instante de cerrar el contactor del estator, el motor desarrolla el máximo par de arranque y la corriente queda limitada solamente por la impedancia del motor. A medida que el motor acelera, el deslizamiento y la corriente disminuyen hasta que se alcanza la velocidad nominal. El tiempo que se necesita para ello depende de la carga impuesta a la máquina, de su inercia y de su fricción. La carga de arranque no afecta al valor de la corriente de arranque sino simplemente a su duración. En cualquier motor de jaula, la corriente y el par dependen solo del deslizamiento. Cuando un motor de jaula se conecta directamente a la línea en vacío, según su potencia, puede adquirir la velocidad nominal en un segundo. Cuando la maquina arranca con carga de poca inercia, el tiempo de arranque del mismo motor podría aumentar a 5 ó 10 segundos. Aunque la potencia de la línea aumenta y se están desarrollando muchos arrancadores de baja corriente para los motores de jaula, los arrancadores directos se usan cada vez más debido a su simplicidad y bajo precio. Pero para motores de alta potencia el arranque directo ocasiona muchos efectos nocivos para el sistema eléctrico ya que requieren una corriente muy alta y por lo tanto dañan a los elementos eléctricos básicos. Uno de los arranques más utilizados para reducir esta corriente muy alta que se produce es el arranque estrella-triangulo, este se basa en que primero el motor comienza en arranque en estrella y luego de un tiempo corto se pasa a ser delta. Esto se realiza para que la corriente de arranque disminuya y los picos de corrientes sean menores.
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MARCO TEÓRICO Este arranque se basa en conectar el motor en estrella sobre una red donde debe de conectare en triángulo. De esta forma durante el arranque los devanados del estator están a una tensión
veces inferior a la nominal. Supongamos que tenemos un motor de 400/230 y
una red de 230 (V). El motor debe sobre esta red, de conectarse en triángulo y sus devanados soportan 230 (V). Fíjate en Fig. donde podemos ver que su corriente de arranque es 15 (A), si se arranca de forma directa en triángulo sobre 230 (V). Pero ¿qué pasa si lo conecto en estrella en la red de 230 (V) y procedemos al arranque? ¿Cuál será su corriente de arranque?
Según la figura en conexión estrella sobre una red de 230(V) cada devanado soporta 127 (V), con lo cual el estator genera un campo giratorio de menos inducción, el motor es débil y la curva de par presenta valores más bajos a la misma velocidad. Se puede demostrar que el par de arranque se reduce un tercio. Respecto a la corriente de arranque esta también se reduce un tercio; recuerda uno de los “dogmas” del trifásico que estudiaste: “tres impedancias en triángulo consumen el triple de corriente de l ínea que en estrella, a la misma tensión de red”. La tensión de la red es la misma se arranque el motor en estrella-
triángulo o directamente en triángulo, con lo que en estrella la I A es tres veces más pequeña.
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ARRANQUE ESTRELLA/TRIÁNGULO 1. Características: Este procedimiento de arranque se aplica cuando el motor está proyectado para funcionar normalmente en triángulo. Se conecta a la red el motor acoplado en estrella y, al cabo de unos segundos, se conecta el motor en triángulo para su régimen normal de funcionamiento. De esta forma, se consigue que la corriente de arranque sea solamente de 2 a 3 veces el valor de la corriente nominal aunque se reduce proporcionalmente el par de arranque. 5
2. Ventajas: Valor de la corriente de arranque reducido a 1/3 parte de su valor respecto al arranque directo. 3. Inconvenientes: Par de arranque reducido a 1/3 parte de su valor respecto al arranque directo. Importantes corrientes transitorias en el m omento de paso de la conexión estrella a la conexión triángulo. 4. Campos de aplicación: Este procedimiento de arranque está limitado a las máquinas que arrancan en vacío, como son: Máquinas-herramientas; Compresores centrífugos; Máquina para trabajar la madera; Grupos convertidores; Máquinas agrícolas. 5. Precauciones: Como se ha dicho anteriormente, el motor deberá preverse con sus devanados acoplados en triángulo para marcha normal y, con 6 bornes de salida. Por ejemplo: un motor destinado al arranque estrella/triángulo a 220V, deberá bobinarse para 220/380V.
PROCEDIMIENTO “Circuitos de arranque ESTRELLA-TRIANGULO ”.
Paso 1. Identifique las diferentes componentes del circuito de control y de potencia.
Nota: Recuerde que primero debe de realizar el Circuito de Control y hacer las pruebas necesarias para luego proceder al Circuito de Potencia.
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RESULTADO DE LA SIMULACIÓN CON EL SOFTWARE CADe-SIMU
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Pulsando start en el circuito de mando (arranque en estrella)
Pasado el tiempo del temporizador, el sistema se estabiliza y la conexión se vuelve delta.
El circuito se paraliza, al pulsar stop en el circuito de mando
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Paso 2. Implementar el circuito de control y el circuito de potencia del arrancador estrella-delta. IMAGEN DE LA EXPERIENCIA EN EL LABORATORIO
.Paso 3. Medir la corriente de arranque en estrella.
IARRANQUE = _______________. Paso 4. Medir la corriente de arranque en triangulo. IARARNQUE = _______________. IMAGEN DE LA EXPERIENCIA EN EL LABORATORIO
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Paso 5. Describir el funcionamiento del sistema: 1. Al inicio el motor no estará en funcionamiento por lo tanto el foco o led –H3H ROJO estará encendido 2. Se pone en marcha el motor (pulsar –S2Q START ), este energiza la bobina de –K2M y energiza la bobina del temporizador –K4T. a.
Cierra –K2M 33-34 (Contactor para la bobina –K1M)
b. Enclava –K1M 13-14 (Enciende el foco o led –H2H Y que indica que el motor está en marcha en forma de estrella) . 3. Trascurre el tiempo determinado por el temporizador, se abre –K4T 55-56 y se cierra – K4T 67-68: a.
Desenergiza –K2M , se apaga el led –H2H Y.
b. Eenergiza –K3M , se prende el led –H1H D. c.
Abre el contactor –K2M 33-34 y cierra el contactor auxiliar –K1M 13-14, que indica que el motor está en marcha en forma de Delta.
CONCLUSIONES 1. Se pudo concluir que la corriente en el arranque era menor que cuando se usaba un arranque normal. 2. Se pudo comprender el arranque de motor mediante este tipo de esquemas. Lo cual facilita el funcionamiento. 3. La corriente en la conexión estrella es elevada; ello es aprovechado en el arranque del motor para vencer la inercia. 4. La conexión triangulo genera una baja corriente comparada con la conexión estrella, esto permite una ahorro de energía en el proceso de trabajo del motor eléctrico.
RECOMENDACIONES
Instalar el circuito de control previamente.
Realizar los circuitos con diferentes colores de conductores para guiarse y poder comprobarlo rápidamente al final de la instalación.
Mantener distancia a los cables de conexión una vez que el motor esté encendido. 10
BIBLIOGRAFIA
Circuitos Eléctricos, James W. Nilson, 7. Edición Madrid 2005, Editorial Pearson Educación S.A, Pp. 1048.
A.V. Ivanov-Smolensky. “Maquinas Eléctricas”’
Kostenko. “Maquinas Eléctricas”.
ANEXO: HOJA FIRMADA
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