Universidad de Cuenca – Facultad de Ingeniería
Título:
ARRANQUE, PARADA E INVERSION INVERSIO N DE GIRO DE UN MOTOR
Autores:
Daniel Carpio, Juan Guamán, Brian Jaramillo, Diego Marín, Ramiro Romero, Juan Segarra.
Grupo:
Jueves 9am - 11am
Fecha:
2015-03-23
1. Resumen El motor trifásico de inducción es el motor más usado en el mundo de las instalaciones industriales y en grandes edificios. Es un motor simple en términos de diseño y manejo, flexible en diversos campos de aplicación y económico, además el control de motores se puede decir que es una necesidad desde el surgimiento de los motores eléctricos, la gran cantidad aplicaciones de estos mismos dentro de distintos procesos industriales requieren de la automatización de los procesos industriales, es por esta razón que en esta práctica se realiza el arranque, parada y la inversión de giro de un motor trifásico de inducción.
2. Introducción El control de motores es el proceso mediante el cual se manipula un motor. Debido a la gran gama de variaciones dentro de la industria donde es necesario utilizar un motor eléctrico, por ejemplo: para mover bandas, en la industria textil, petrolera, en el campo, para diferentes tareas en los que se requiere controlar la velocidad, el arranque, el sentido de giro, el tiempo de trabajo de la maquinaria, etc. Por esto y muchas cosas más es de gran importancia el control de los motores. El circuito de arranque, paro e inversión de giro de un motor trifásico jaula de ardilla puede realizarse utilizándolos componentes de control adecuados, los cuales son los siguientes: contactores de potencia, contactores auxiliares, relés térmicos, pulsadores, etc. El arranque de forma manual incluye un arranque individual para el motor con su respectivo paro individual, además deberá existir un paro general del sistema. Ambos
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sentidos de giro son excluyentes entre sí, por lo cual nunca podrán encenderse los dos contactores de potencia al mismo tiempo.
3. Objetivo
Implementar un circuito de control e inversión de giro de un motor inducción. Diseñar e implementar un circuito de control para el arranque de un motor trifásico.
4. Materiales y equipos utilizados Contactor Es un mecanismo cuya misión es la de cerrar unos contactos, para permitir el paso de la corriente a través de ellos. Esto ocurre cuando la bobina del contactor recibe corriente eléctrica, comportándose como electroimán y atrayendo dichos contactos. Aspecto físico: Partes de que está compuesto: Contactos principales: 1-2, 3-4, 5-6. Tienen por finalidad abrir o cerrar el circuito de fuerza o potencia.
Contactos auxiliares: 13-14 (NO)
Se emplean en el circuito de mando o maniobras. Por este motivo soportarán menos intensidad que los principales.
Circuito electromagnético: Consta de tres partes: 1.- El núcleo, en forma de E. Parte fija. 2.- La bobina: A1-A2. 3.- La armadura. Parte móvil.
Pulsador Los pulsadores son elementos de accionamiento que sirven para cerrar o abrir un circuito permitiendo el paso o no de la corriente a través de ellos.
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ReléTé rm ic o Es un mecanismo que sirve como elemento de protección del motor. Su misión consiste en desconectar el circuito cuando la intensidad consumida por el motor, supera durante un tiempo corto, a la permitida por este, evitando que el bobinado se queme. Esto ocurre gracias a que consta de tres láminas bimetálicas con sus correspondientes bobinas calefactoras que cuando son recorridas por una determinada intensidad, provocan el calentamiento del bimetal y la apertura del relé. La velocidad de corte no es tan rápida como en el interruptor magnetotérmico. Se debe regular la Intensidad Nominal del motor (In), para el arranque directo. Esta intensidad deberá venir indicada en la placa de características del motor.
5. DESARROLLO Para el diseño y la implementación de los circuitos de control en motores de corriente alterna se elaboraron diagramas de control, para que no existan confusiones.
ARRANQUE Y PARADA En arranque y frenado está definido que cuando se acciona un el pulsante correspondiente al botón (VERDE) el motor arranca y frena cuando presionamos el otro pulsante que se representa la parada (ROJO). Cuando se oprime el botón de arranque se completa el circuito, y en el caso de presionar el otro botón se abre el circuito y por lo tanto el motor se detendrá. Para iniciar con la práctica armamos el circuito que se encuentra en la Figura 1 en la que consta el diagrama de control y el diagrama de potencia. Para verificar la función que se está ejecutando el circuito en un momento determinado se procedió a colocar un foco de color VERDE en el momento que el motor está en marcha y este se coloca en paralelo con contactor el lado positivo al final del pulsante de marcha y el neutro con el neutro del circuito de control. Y un foco de color ROJO en el momento que se encuentra detenido y se coloca en forma paralela al circuito es decir directamente a la línea y neutro. En el diagrama de potencia se procede a conectar de las fases a los contactores de tal manera que el circuito de frenado que requiere una estación de botones de doble
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contacto. Uno normalmente cerrado y uno normalmente abierto para que no exista un daño en los equipos que estemos utilizando. Los terminales se conectan en los pulsantes de igual forma a los focos para poder visualizar que operación está realizando el motor.
Figura 1 Arranque y parado de un motor.
INVERSION DE GIRO Para realizar la inversión de giro procedemos a armar el circuito mostrado en la Figura 2.En este circuito los polos están bobinados de forma que en los instantes en que la intensidad en la fase cualquiera es positiva, el polo de entrada es Norte, mientras que los de salida es Sur. En el instante en que la corriente en la fase L1 tiene valor nulo, L2 es positiva y la L3 negativa. Esto origina que los puntos U1 y U2 el valor de campo magnético sea 0. El punto V1 da lugar a un polo norte, y el V2 un polo sur. El W1 da lugar a un polo sur y W2 a un polo norte. Todo esto crea un conjunto de fuerzas cuya dirección será
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N-S sumando las dos componentes nos dará una resultante que será la dirección del campo equivalente. La inversión de giro es posible realizarla manualmente mediante contactores, se debe tener en cuenta que durante la conmutación tiene que intercalarse una pausa extensa para que no se extinga el arco en el aparato que desconecta antes de conectar el segundo aparato de maniobra. Para esto el contactor está enclavado eléctricamente. Se indica en la Figura 2 el circuito principal perteneciente a un inversor de giro para motor trifásico, mediante contactores, pudiéndose comparar sobre el mismo que la inversión de las fases (L1y L3) de la línea tiene lugar a la salida de los contactos (12y5-6) de ambos contactores, permaneciendo inalterable la fase (L2) de la línea que se encuentra conectada en los bornes. La conexión del contactor 1 une las fases (L1-L2-L3), de la salida de los fusibles , con los extremos (U1-V1-W1) del motor, respectivamente, dando lugar al funcionamiento del motor con sentido de giro izquierda, mientras que la conexión del contactor 2 (L1-L2-L3) con (U1-W1-V1) respectivamente, invirtiéndose con ello el sentido de giro. En este circuito se realiza un procedimiento que se incorpora un interruptor para el cambio de fase y los diferentes focos se encienden dependiendo en trabajo a ejecutar el foco verde se coloca para que se encienda cuando el motor se encuentra girando en forma horaria y el foco rojo cuando el motor este girando en forma anti horaria.
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Figura 2 Diagrama de la Inversión de giro de un motor
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIÓNES El conocimiento de las distintas formas de control es de vital importancia en la industria, tanto para temas de instalación como para temas de mantenimiento y prevención de diferentes anomalías que se pueden presentar, un punto importante por el cual es necesario el control de motores , es la cantidad de procesos que se manejan en la industria, en donde se aplican motores de corriente alterna los cuales puede ser diferentes
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funciones como mover una banda trasportadora, manejo de grandes cargas, etc, también se diseñó y se implementó adecuadamente los circuitos de arranque, parada e inversión de giro de un motor trifásico, además en los procedimientos que se realizó en esta práctica se puede tener una idea muy amplia de los motores trifásicos y la manera de controlar de forma eficiente tal que el motor tenga una vida de trabajo más eficiente y mejor. 7. BIBLIOGRAFIA [1] Delgado, I. E. (2013). MANUAL DE CONTROL PARA MOTORES ELÉCTRICOS TRIFÁSICOS. Veracruz: Xalapa.
[2] Leon, G. S. (s.f.). Diseño, operación y mantenimiento de sistemas y circuitos electricos. Colegio Tecnologico DARIO SALAS.
8. ANEXOS
Foto 1: Marcha del motor
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Foto 2: parada del motor.
Foto 3: parada del motor.
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Foto 4: Switch utilizado para la inversión de giro.
Foto 5: referencia que el motor está invirtiendo el giro
