Arranque y Protección de motores de inducción en redes débiles
s
Arrancadores estrella - triángulo 3RA
Aplicación Los arrancadores automáticos estrellatriángulo, tipo 3RA, se han previsto para motores trifásicos con rotor de jaula de ardilla, cuando se exija que las intensidades durante el arranque sean reducidas, o cuando se requiera un par motor especialmente bajo (arranque con tensión reducida). El arranque estrella-triángulo únicamente es posible si el motor dispone de seis bornes y está conectado en triángulo durante el servicio.
Principio del arranque estrella-triángulo Al conectar directamente un motor trifásico con motor de jaula de ardilla, la corriente de arranque equivale, aproximadamente, a la nominal del motor multiplicada por 4 a 6. En arranque estrella-triángulo, la corriente de arranque equivale, aproximadamente, a la nominal del motor multiplicada por 1.3 a 2.7. Lo anterior significa que el par de arranque en estrella-triángulo se reduce a 1/3 ó 1/4 del valor correspondiente a la conexión directa. Durante el tiempo de arranque en que se establece la conexión en estrella, el par resistente tiene que ser muy inferior al par motor. En la mayoría de las ocasiones, esto equivale a arrancar en vacío, o bien, a que el par resistente, durante el arranque de estrella, sea reducido y no aumente rápidamente. En la etapa estrella los motores pueden someterse a una carga aproximada del 30% al 40% de su par nominal (según la clase del rotor). Si se trata de grandes momentos de impulsión o de pares resistentes que sean superiores al 30% - 40 % del par motor motor correspondiente a la conexión en triángulo, habrá que proceder con la debida precaución, o emplear sistemas diferentes (arranque por arrancador suave o variador de velocidad, por ejemplo). El paso de la etapa estrella a la etapa triángulo sólo puede efectuarse cuando el motor haya adquirido su velocidad de rotación nominal. Los accionamientos que requieran una conmutación prematura no son apropiados para el arranque estrellatriángulo.
Características del arranque de motores en estrella-triángulo Un motor eléctrico con arranque por voltaje reducido del tipo estrella-triángulo cambia sus condiciones de potencia, momento e intensidad, según las siguientes relaciones: P = 3 bob bobin inas as,, cada cada una una con con V x I
b) Potencia en triángulo P = 3 x [V x (V/R) = 3 V2 /R
a) Potencia en estrella Py = 3 x Vy x Iy = 3 x [V/ 3 x (V/ 3) / R = 3 x (V2/3R) = V2 / R
PY / P = (V2 / R) / 3 V 2 / R) = 1/3 MY / M = 1/ 1/3, re realidad 0, 0,28 (desmategnización) IY IY / I = 1/3
R
V
Esta misma relación es válida para momentos e intensidades. Por consiguiente:
R
R
V
R
R
3 R V
Graduación del relé bimetálico
Graduación del tiempo
Para la protección de motores contra sobrecarga y marcha en dos fases, los arrancadores automáticos estrella-triángulo 3RA están equipados con relés bimetálicos tipo 3RU o relés electrónicos 3RB. Cuando el cliente lo requiere, ambos se ajustan en fábrica en la posición "Reposición Manual Con Autobloqueo", pero, en caso necesario, pueden modificarse para "Reposición Automática Sin Bloqueo".
En los arrancadores estrella-triángulo 3RP la conmutación de los motores de la etapa estrella a la etapa triángulo es automática, y sucede al cabo de un tiempo ajustable (entre 0.5 y 20 segundos).
Por razones económicas y de diseño, el relé bimetálico se coloca en la fase siguiendo al contactor de línea; esto implica que debe graduarse en el 58% del valor nominal de la corriente del motor a conectar. Este hecho no disminuye en nada la efectividad de la protección y si se facilita considerablemente el montaje, ya que para éste los contactores y relés bimetálicos o electrónicos de Siemens forman una unidad.
El intervalo de tiempo entre dos procesos de arranque no debe ser inferior a 4 minutos, para trabajo permanente del motor.
Operación Los arrancadores automáticos estrellatriángulo 3RA pueden accionarse mediante pulsadores de mando, incorporados en la puerta de la caja, o a distancia mediante: pulsadores de mando, interruptores de posición, interruptores de mando, termostatos, interruptor de flotador, etc., los cuales serán instalados por separado. Solamente se necesita oprimir el pulsador "arranque" para que el motor empiece a girar. El cambio de la etapa estrella a la etapa triángulo se hace automáticamente mediante un relé de tiempo, garantizando así una aceleración suave, sin intervención del operador. Si los arrancadores se accionan mediante pulsadores (contactos de corta duración), pueden emplearse ejecuciones con o sin autobloqueo en el relé bimetálico. En otro caso, si se accionan mediante interruptores (contacto permanente), deben emplearse ejecuciones con autobloqueo en el relé.
Características Los arrancadores automáticos estrellatriángulo 3RA son resistentes a los efectos del clima (ejecución tropicalizada) La protección principal contra cortocircuito está conformada por interruptores de protección para distribuciones, tipo Sentron. Tiene tres contactores del tipo 3RT: uno para la acometida, otro para la etapa estrella y un tercero para la etapa triángulo. Cuenta además con un relé bimetálico ajustable, tipo 3RU, o un relé electrónico 3RB, diseñados con protección contra sobrecarga y marcha en dos fases (falla en una fase).
Arrancadores estrella - triángulo 3RA
El circuito de control contiene dos portafusibles, con sus respectivos fusibles. Entre los componentes también se incluye un relé electrónico de tiempo, del tipo 3RP, apto especialmente para arrancadores automáticos estrella-triángulo. Su característica principal se fundamenta en tener contactos de cierre separados: uno de ellos de acción instantánea para la conexión de la etapa estrella, y el otro con cierre retardado hasta 20 segundos, para la conexión de la etapa triángulo. Entre la desconexión del primer contacto y la conexión del segundo, existe un retardo propio de 50 milisegundos que garantiza la no simultaneidad de energización de los contactores estrella y triángulo (enclavamiento (enclavamiento eléctrico). Un pulsador doble con lámpara, del tipo 3SA8, puesto en la puerta de la caja, incorpora en una sola unidad los elementos de conexión "I", o de desconexión "O", cuando el comando se realiza por elementos externos (flotadores, etc.). Este pulsador puede cambiarse por una muletilla O-I de contacto permanente, que permitirá el servicio o no del arr ancador.
Construcción La caja de los arrancadores automáticos estrella-triángulo 3RA está fabricada en lámina de acero, tratada con dos capas de pintura base anticorrosiva y una capa de acabado, apta para la colocación bajo techo (IP41). Si se desea, los arrancadores se pueden suministrar en bandejas para su colocación en tableros ya existentes. Normalmente los arrancadores estrellatriángulo se suministran para una tensión y frecuencia de circuito de control y de fuerza para 220 V y 60 Hz; sin embargo, su diseño incluye un espacio adecuado para la instalación de un transformador de mando, necesario cuando la tensión del circuito de control no es de 220 V.
Ejecución Si se instalan adecuadamente los cables o tubos conduit, se obtiene la clase de protección IP41. Bajo pedido se suministran clases de protección superiores, sólo para arrancadores en caja metálica
Montaje Una lámpara de señalización que indica cuando el arrancador está en la etapa triángulo (servicio). Los arrancadores automáticos estrellatriángulo 3RA, tamaños S6, S10 y S12, llevan adicionalmente un contactor auxiliar del tipo 3RH para el circuito de control. Los arrancadores automáticos estrellatriángulo se suministran totalmente alambrados y dispuestos para ser accionados, desde la puerta de la caja, por medio de sus pulsadores.
Los arrancadores automáticos estrellatriángulo 3RA deben instalarse sobre una superficie vertical; sin embargo, admiten posiciones inclinadas con un ángulo de hasta 22.5º, con respecto a la vertical.
Elementos adicionales Bajo pedido se suministran elementos adicionales tales como: protección de sobre o subtensión, horómetros que indican el tiempo de trabajo, borneras especiales para control remoto, transformadores de control 440 / 220V.
3RA
3RA
Diagramas de conexión Para 3RA1423 a 3RA1454 (tamaños 50 a 56) Circuito de Fuer za
Circuito de mando
Accionamiento Accionamiento por pulsador
Para 3RA1454 a 3RA1476 (tamaños 56 a 512) Circuito de Fuer za
Circuito de mando
Accionamiento Accionamiento por pulsador
Conexión de motores trifásicos Siemens a los arrancadores estrella triángulo Los motores trifásicos trifásicos poseen tres diferentes tipos de borneras, de acuerdo con la potencia respectiva; esto implica conexiones diferentes que se detallan a continuación: Motores tipo: 1L A7...-YB70 1L A4...YB80 1L A6...YB80 1L A6..AA70 Potencias hasta: 3600 rpm ......... .................. ............... ...... 28 HP ........ ................. .................. .................. .................. .................. ............. .... 60 HP ......... .................. .................. ................ ......... 70 HP ........ ................ ................ .............. ...... Potencias Potencias 1800 rpm ......... ................. ............... ....... 24 HP ......... .................. .................. .................. .................. .................. ............ ... 48 HP ......... .................. .................. .............. ........ ... 70 HP ........ ................ ............... ............ ..... superiores superiores a 1200 rpm ......... ................. ............... ....... 18 HP ......... .................. .................. .................. .................. .................. ............ ... 36 HP ......... .................. .................. .............. ........ ... 48 HP ........ ................ ............... ......... .. las mencionadas mencionadas 900 rpm ......... .................. ................ ....... 9 HP ......... .................. .................. ................. ................. .................. .............. ..... 20 HP 220V
440V
220V
440V
440V
3RA1426
3RA1445
Tabla de selección Tamaño 1 1 1 1 1 2 2 3 4 4 4 6 8 8 10 10 12
HP hasta 220V 440V 10 12 15 20 25 35 45 55 70 85 115 140 170 200 300
12 15 20 25 35 40 50 70 90 110 140 180 230 280 350 400 600
Intensidad (A) Motor Relé 17 22 28 35 43 55 69 87 109 130 156 200 260 320 390 459 693
7 9 11 14 20 22 28 40 45 57 70 50 50 50 20 0 200 200
Peso Neto (Kg)
- 10 10 - 12.5 - 16 16 - 20 20 - 25 25 - 32 32 - 40 40 - 50 50 - 63 - 75 - 90 - 116 - 150 - 185 - 225 - 265 - 400
Tipo
10 10 10 8 8 10 10 14 16 16 22 25 54 54 115 115 160
No. Depósito
3RA1423 3RA1424 3RA1425 3RA1426 3RA1426 3RA1436 3RA1436 3RA1436 3RA1444 3RA1445 3RA1446 3RA1454 3RA1455 3RA1456 3RA1465 3RA1466 3RA1475
-
1J 1K 4A 4B 4D 4E 4F 4H 4J 4K 4L 1F 1F 1F 1K 1K 1K
29656 29657 29658 27097 27007 27008 27009 27010 29659 27012 27098 27013 27015 27016 27017 27018 27019
En el pedido debe indicarse: Tipo y No. de Depósito, tensión y corriente nominal del motor.
Datos técnicos Tamaño Tipo
T1
T1
T1
T1
T1
T2
3RA1423-1J
3RA1424-1K
3RA1425-4A
3RA1426-4B
3RA1426-4D
3RA1436-4E
10
10
10
10
10
10
Vida útil mecánica
millones de maniobras
Vida útil eléctrica 240V
millones de maniobras
2,3
2, 1
2
1,7
1,7
1, 7
Número de maniobras por hora
Sin protección de motor 1/h
25 0
250
25 0
250
250
250
Con relé en posición automático 1/h
15
15
15
15
15
15
Al conectar y conmutar VA
1 38
138
138
138
138
31 0
En la posición de conexión VA
15
15
15
15
15
24
2NC
2NC
2NC
2NC
2NC
2NC
Consumo nominal Contactos auxiliares
Contactor de entrada
disponibles en los
Contactor de etapa de triangulo
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
contactores individuales
Contactor para la etapa estrella
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
Tamaño de los contactores individuales Contactor entrada / Contactor D / Contactor Y Tipo de relé bimetálico
S0/S0/S0
S0/S0/S0
S0/S0/S0
S0/S0/S0
S0/S0/S0
S2/S2/S0
3RU1126 Bimetálico
3RU1126 Bimetálico
3RU1126 Bimetálico
3RU1126 Bimetálico
3RU1126 Bimetálico
3RU1136 Bimetálico
Tensión de aislamiento Temperatura ambiente admisible °C Clase de protección Protección contra cortocircuito Protección contra falla de fase Protección contra sobrecarga Protección contra cortocircuito en el circuito de control Capacidad de ruptura
kA / 220V
65
65
65
65
65
65
kA / 440V
14
14
14
14
14
14
Posición de montaje Sección de conexiones Salida de bimetálico
- Tornillo de conexión - Conductor circular de enchufe AWG - Barras planas ancho máximo
Pozidriv tam 2 Pozidriv tam 2 Pozidriv tam 2 Pozidriv tam 2 Pozidriv tam 2 Pozidriv tam 2x(14 a 10)
2x(14 a 10)
2x(14 a 10)
2x(14 a 10)
2x(14 a 10)
2x(18 a 3) 1x(18 a 1)
Tipo de Interruptor
3VF22/ 20A
3VF22/ 32A
3VF22/ 40A
3VF22/ 40A
3VF22/ 50A
3VF22/ 63A
Entrada de Interruptor
1x(14 a 6) AWG
1x(14 a 6) AWG
1x(14 a 6) AWG
1x(14 a 6) AWG
1x(8 a 1) AWG
1x(8 a 1) AWG
Tornillo de empalme
Ejecuciones Especiales Colocación de un autotransformador para control con tensión 440/220V ó 110/220V a) b) c) d)
Pote Potenc ncia ia:: 100 100 VA Pote Potenc ncia ia:: 200 200 VA Poten tencia: cia: 300 300 VA VA Poten tencia: cia: 500 500 VA VA
3RA1 3RA142 423 3 a 3RA1 3RA143 436 6 3RA1 3RA144 444 4 a 3RA1 3RA144 446 6 3TE5 3TE50 0 a 3TE5 3TE52 2 3TE5 3TE54 4 a 3T 3TE56 E56
Dimensiones en milímetros Caja tamaño 1 2 3 4
Tipo
a
b
c
d
e
f
3RA142 3RA143 3RA144 3TE50/52 3TE54/68
320 400 450 600 600
55 0 650 900 1100 1200
180 200 220 300 300
212 232 252 332 332
15 15 15 16 16
360 440 490 640 640
Bandejas alto x ancho 470 x 230 510 x 300 760 x 355 1000 x 54 547 1100 x 54 547
T2
T2
T3
T3
T3
T4
T4
T4
T5
T5
T5
3RA1436-4F
3RA1436-4H
3RA1444-4J
3RA1445-4K
3RA1446-4L
3RA1454-1F
3RA1455-1F
3RA1456-1F
3RA1465-1K
3RA1466-1K
3RA1475-1K
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
1, 7
1 ,7
1,4
1 ,4
1 ,5
1, 4
1, 8
1 ,8
1 ,8
1,8
1,8
25 0
25 0
250
250
25 0
25 0
250
25 0
150
150
1 50
15
15
15
15
15
8
8
8
8
8
8
31 0
31 0
548
5 48
5 48
60 0
60 0
600
11 8 0
11 8 0
1180
24
24
50
50
50
11,6
11,6
11,6
13,5
13,5
13,5
2NC
2NC
2NC
2NC
2NC
2NC
2NC
2NC
2NC
2NC
2NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
1NA+1NC
S10/S10/S6
S10/S10/S6
S12/S12/S10
S2/S2/S0
S2/S2/S2
S3/S3/S2
S3/S3/S2
S3/S3/S2
S6/S6/S3
S6/S6/S3
S6/S6/S6
3RU1136 Bimetálico
3RU1136 Bimetálico
3RU1146 Bimetálico
3RU1146 Bimetálico
3RU1146 Bimetálico
3RB1056 Electrónico
3RB1056 Electrónico
3RB1056 Electrónico
3RB1066 Electrónico
3RB1066 Electrónico
3RB1066 Electrónico
690V -25 hasta +60 IP 41 SI SI SI SI 65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
65
14
14
14
25
25
25
25
25
25
25
25
Hexágono interior 4m 4mm
Hexágono interior 4m 4mm
Hexágono interior 4m 4mm
Máximo 22,5° respecto de la vertical Pozidriv tam 2 Pozidriv tam 2 2x(18 a 3) 1x(18 a 1)
2x(18 a 3) 1x(18 a 1)
Hexágono interior 4m 4mm
Hexágono interior 4m 4mm
Hexágono interior 4m 4mm
Tipo ventana
Tipo ventana
Tipo ventana
2x(10 a 1/0) 1x(10 a 2/0)
2x(10 a 1/0) 1x(10 a 2/0)
2x(10 a 1/0) 1x(10 a 2/0)
2x(max 1/0) 1x(6 a 2/0)
2x(max 1/0) 1x(6 a 2/0)
2x(max 1/0) 1x(6 a 2/0)
17mm
17mm
2x(2/0 2x(2/0 a 500 kcmil) kcmil) 2x(2/0 2x(2/0 a 500 kcmil) kcmil) 2x(2/0 2x(2/0 a 500 kcmil) kcmil) 1x(3/0 1x(3/0 a 600 kcmil) kcmil) 1x(3/0 1x(3/0 a 600 kcmil) kcmil) 1x(3/0 1x(3/0 a 600 kcmil) kcmil)
12 mm
12 mm
12 mm
17mm
3VF22 VF22// 80 80A
3VF 3VF22/ 22/ 10 100A
3VF2 3VF22/ 2/ 125A 125A
3VL17 VL17// 160 160A A
3VL 3VL37/ 37/ 200 200A A
3VL3 3VL37 7/ 20 200A
25mm
25mm
25mm
1x(8 a 1) AWG
1x(8 a 1) AWG
1x(8 a 1) AWG
1x(8 a 1) AWG
Barraje 24x10mm
Barraje 24x10mm
1x(8 a 1) AWG
Barraje 24x10mm
Barraje 24x10mm
Barraje 32x10mm
Barraje 32x10mm
M5
M8
M8
M5
M8
M8
M8
M8
2x3V 2x3VLL17/ 17/160 160A 2x3V 2x3VLL37/2 37/200 00A A 2x3V 2x3VLL37/ 37/250 250A 2x3V 2x3VLL47/ 47/315 315A 2x3V 2x3VL4 L47 7/40 /400A
Siemens S.A. / Automatión & Drives Sistemas y equipos equipos de automatización automatización y control de procesos industriales. Controladores lógicos programables (PLC), instrumentación electrónica de campo y analítica, controladores PID, sistemas de pesaje y dosificación, software supervisorio, sistemas de control distribuido (DCS).
Motores trifásicos industriales de baja y alta tensión y motores monofásicos para aplicación en refrigeración, aire acondicionado, bombas, compresores, etc. Ventiladores axiales axiales monofásicos monofásicos y trifásicos. Variadores electrónicos electrónicos de velocidad de control vectorial.
Aparatos Aparatos y sistemas de baja tensión tensión tales como contactores, relés bimetálicos, arrancadores directos, guardamotores, arrancadores estrellatriángulo, arrancadores electrónicos; sensores inductivos, capacitivos, ópticos y ultrasónicos, interruptores de protección, interruptores enchufables para utilización a nivel residencial, aparatos de mando y señalización.
Distribuidores Mayoristas de Productos y Repuestos Región Central
Región Costa Norte
Bogotá Automatización y Motores Industriales Ltda. Cl. 13 No.66-15 T (+1) 4201130 - 4202291 Fax. (+1) 4141986 @
[email protected]
Barranquilla Eléctricos Importados S.A. Cr. 46 No. 39-42 T (+5) 3709044 Fax. (+5) 3419343 @
[email protected]
Panamericano Cr. 48 No.16-29 T (+4) 2663535 Fax. (+4) 2662682 @
[email protected]
Región Occidente
Cofrecol Ltda. Distribuidor Monomarca Monomarca Cr. 64 No.24-22 sur T (+1) 2604555 Fax. (+1) 4035853 @
[email protected]
Cartagena Eléctricas A.C. Ltda. Bella Vista, Vía Mamonal No. 6-47, Local 102 T (+5) 6672660 Fax. (+5) 6767215 - 6767216 @
[email protected]
Cali Almacén El Comercio Eléctrico Ltda. Cr. 6 No. 18-02 T (+2) 8845000 Fax. (+2) 8841100 @ comercioelectrico@ comercioelectrico.com
Disico Ltda. Cr. 25 No. 24A-49 T (+1) 2442430 - 2685981 Fax. (+1) 2685981 @
[email protected]
Santa Marta Bombas y Repuestos Ltda. Av. del Ferrocarril No. 12-48 T (+54) 4210603 - 4213573 Fax. (+54) 4211036
Eléctricos del Valle Ltda. Cr. 4 No. 16-09 T (+2) 8861500 Fax. (+2) 8833413 @
[email protected]
Eléctricos Importados Cl. 15 No. 13-50 T (+1) 3275222 Fax. (+1) 3340686 @
[email protected]
Sincelejo Motobombas y Equipos del Caribe Av. Alfonso López Cl. 32 No.14B-24 T (+52) 2814040 - 2811926 Fax. (+52) 2817202 @
[email protected]
Elementos Eléctricos Ltda. Cl. 20 No. 4-30 T (+2) 8895979 Fax. (+2) 8855248 @
[email protected]
Elein Cl. 15 No. 13-58 T (+1) 3421788 Fax. (+1) 3418459 @
[email protected] Motor Industrial Cr. 68 No. 10-56 T (+1) 2627701 - 2629801 Fax. (+1) 2621960 @
[email protected] Redes Eléctricas Cr. 12 No. 15-97 T (+1) 3340511 Fax. (+1) 2838791 @
[email protected]
Neiva Almacén Nasol Cr. 5 No. 4-68 T (+88) 8711243 Fax. (+88) 8713286 @
[email protected]
Región Antioquia Medellín Cables y Accesorios Ltda. Distribuidor Monomarca Cr. 73 No. 30-59 T (+4) 2651111 Fax. (+4) 2652709 @
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Región Oriente Bucaramanga Electroriente Ltda. Cl. 36 No. 16-18 T (+76) 426709 - 423361 Fax. (+76) 433842 @
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Cúcuta Electro Cúcuta Ltda. Av. 4 No. 7-48 T (+75) 715478 - 730402 Fax. (+75) 712783 @
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Master Eléctrico del Valle Ltda. Cr. 6 No. 18-18 T (+2) 8833687 Fax. (+2) 8830184 @
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Pasto Eléctricos de Nariño Cl. 17 No.22-87 T (+27) 239081 Fax. (+27) 233595
Eléctricas de Medellín Cr. 52 No. 10-131 T (+4) 3616969 Fax. (+4) 3616767 @ electricasmed@ electricasmedellín.com.co Induelectro Cr. 73 No. 28-50 T (+4) 3423255 Fax. (+4) 3423980 @
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Manizales Punto Eléctrico Ltda. Cr. 22 No. 15-22 T (+68) 8847505 Fax. (+68) 8847928 @
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