arranque directo

Instalaciones Industriales

GUÍA DE LABORATORIO

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANAFACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICASCARRERA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

INTRODUCCION

La presente Guía Didáctica del Laboratorio de Instalaciones Industriales expone las Guías de Práctica que se realizan en este laboratorio durante el tercer semestre en la Carrera de Ingeniería Eléctrica de la U.P.S. Comprende los temas relacionados con los sistemas de control electromecánico para motores trifásicos, motores de corriente continua, sus protecciones, inversión de giro y métodos de arranque. Se completa con ejercicios de bloqueos y condicionamientos de sistemas con varios motores. El trabajo es individual, y el estudiante requiere disponer por su cuenta de:

- 1 Multímetro, con escalas VAC, VDC, IAC, R- 1 pinza amperométrica- 60 cables de 80cm de largo, provistos de terminal

aislado con derivación

Cada Guía de Práctica está orientada para suministrar al estudiante y al profesor la información concerniente a los contenidos teóricos y prácticos involucrados en su actividad en el laboratorio. Contiene los siguientes elementos programáticos:

Datos informativos

Número de la prácticaTema de la prácticaNombre del estudianteFechas de realización y entregaCalificación

1. Objetivos

Se presentan los objetivos específicos que el alumno debe alcanzar mediante el desarrollo de la práctica.

2. Información general

Constituye el marco conceptual en el que se exponen los contenidos teóricos y los fundamentos científicos que sustentarán la actividad práctica posterior. Debe ser revisada por el estudiante previamente a la realización de la práctica.

3. Trabajo preparatorio

Se especifican, al estudiante, los conocimientos, condiciones o equipos especiales que debe poseer para el desarrollo de la actividad en el laboratorio. Se enuncian aquellas actividades que debe cumplir previas a la realización de la práctica, tales como el diseño de diagramas con base en ciertas condiciones de funcionamiento preestablecidas.

Este trabajo, que el alumno desarrollará en los espacios previstos en la Guía Didáctica, debe ser evaluado por el

profesor como requisito previo a la realización de la práctica, tomando en cuenta aspectos tales como: creatividad, originalidad, capacidad de investigación, etc. De acuerdo a lo estipulado por la Carrera de Ingeniería Eléctrica, esta etapa tiene un valor de 5 puntos.

4. Trabajo de laboratorio

Constituye las etapas mediante las cuales se lleva a cabo la realización de la práctica, propiamente dicha, en los tableros didácticos del Laboratorio de Control.

Esta etapa debe ser cuidadosamente asistida por el profesor, quien la evaluará tomando en cuenta varios aspectos procedimentales, tales como: destreza en la utilización de los equipos; habilidad para realizar el circuito; creatividad y capacidad para resolver problemas; observación de las normas de seguridad; orden y secuencia en el desarrollo de la práctica; orden y limpieza en el puesto de trabajo; colaboración; y, sobre todo, funcionamiento del circuito de acuerdo a las condiciones preestablecidas. Este aspecto será valorado sobre 5 puntos.

5. Trabajo de investigación

Una vez que el alumno ha concluido su práctica, y ésta ha sido aprobada por el profesor instructor, generalmente quedan pendientes temas de investigación que se los debe cubrir en una etapa posterior a la realización de la práctica.

El trabajo de investigación será evaluado sobre 5 puntos, y se deberá observar aquí la capacidad de investigación, síntesis y exposición del alumno. Sobre todo, se pondrá atención al nivel de profundidad de sus comentarios y recomendaciones.

La nota total de cada laboratorio se evalúa sobre 15 puntos.

Bibliografía

El listado bibliográfico ofrece al alumno fuentes de consulta para aclarar o completar los conceptos relacionados con el ejercicio realizado.

Instalaciones IndustrialesCampus Kennedy

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PRACTICA No. 1

ARRANQUE DIRECTO DE UN M3F

1. OBJETIVO

1.1 Familiarizarse con el panel didáctico de control industrial, con los equipos allí instalados, y con su forma de manejo.

1.2. Analizar diferentes sistemas de arranque para motores trifásicos.

2. INFORMACION GENERAL

MOTORES ASINCRONOS

Los motores asíncronos o motores de inducción son las máquinas de impulsión eléctrica más utilizadas, pues son sencillos, seguros y económicos. Los motores asíncronos se clasifican según el tipo de rotor en motores de rotor en jaula de ardilla y motores de rotor bobinado. En este laboratorio emplearemos únicamente los motores con rotor en jaula de ardilla.

ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR CON ROTOR DE JAULA

Se trata de un sistema de arranque realizado en un sólo tiempo, donde el estator del motor se conecta en forma directa a la red de energía. El motor arranca en condiciones normales, con un elevado consumo de corriente. Este procedimiento permite arrancar las máquinas incluso a plena carga, si la punta de corriente es tolerable en el sistema, y si el par inicial de arranque del motor (generalmente 1,5 del par nominal) es suficiente para la puesta en marcha de la máquina. Es recomendable, por lo tanto, para motores de pequeña y mediana potencia.


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En estas circunstancias: La corriente de arranque IA (valor efectivo) llega a ser de

4 a 8 veces la corriente nominal IN. La corriente en vacío IO es de 0,95 a 0,2 veces IN. El tiempo de arranque tA es < 10 s en condiciones

normales. Para arranque pesado tA > 10 s, en cuyo caso se debe tener cuidado con el calentamiento del motor.

El par de arranque TA es siempre superior al nominal TN, sobre todo para los motores modernos de jaulas complejas, desde 1,5TN.

El máximo par se consigue cuando el motor alcanza el 80% de su velocidad nominal nN. Para entonces la corriente de arranque se encuentra bastante reducida.

El método de arranque directo utiliza, generalmente, un

contactor para la alimentación del estator desde la red,

controlado mediante un pulsador NO con auto alimentación para el encendido, y un pulsador NC para el apagado. El motor precisa tener únicamente tres terminales de sus devanados conectados hacia la placa de bornes, pudiendo estar internamente conectado en estrella o triángulo, según el voltaje de la red.

3. TRABAJO PREPARATORIOCalificación:__________

Para realizar esta práctica debe cumplir los siguientes requerimientos:

3.1. Conocer el principio de funcionamiento de un motor 3F, y su sistema de arranque.

3.2. Realizar los diagramas de mando, fuerza y de conexiones de un circuito que cumpla las siguientes condiciones:

a. S1 pulsador de encendido del motor.b. S0 pulsador de apagado del motor.


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DIAGRAMA DE MANDO:


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DIAGRAMA DE FUERZA:


6

DIAGRAMA DE CONEXIONES:


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4. TRABAJO DE LABORATORIOCalificación:__________

4.1. Armar, probar y presentar el circuito planteado.

4.2. Escribir los datos de placa del motor utilizado en la práctica de laboratorio.

4.3. Medir y tabular el voltaje de la línea, y las corrientes

de arranque y en vacío para las dos conexiones estrella y triángulo.

Voltaje de línea (V)

Corriente de arranque (A)

Corriente en vacío (A)

4.4. Medir y tabular el voltaje de la línea, y las corrientes cuando exista una falla en el arranque del motor y cuando esté funcionando y se quede sin una fase en las dos conexiones estrella y triángulo.

Voltaje de línea (V)

Corriente de arranque (A)

Corriente en vacío (A)

5. TRABAJO DE INVESTIGACIONCalificación:__________

Frecuentemente es necesario reducir la punta de corriente durante el arranque de un motor. Para lograrlo se puede disminuir la tensión de alimentación de los devanados, ya que la corriente disminuye en forma proporcional a la

tensión; el par del motor también se ve reducido en estos casos.

5.1. Investigar sobre los diferentes métodos de arranque con tensión reducida para motores de jaula de ardilla; sus características técnicas, diagramas eléctricos correspondientes, y gráficos de curvas de corriente y par motor.

5.2. Exponer comentarios y recomendaciones.

BIBLIOGRAFIA

- SIEMENS: Manual de baja tensión: Criterios de selección de aparatos de maniobra e indicaciones para el proyecto de instalaciones y distribución. Edit. Publicis MCD, Munich, Alemania, 2da. edición, 2000.

- SCHNEIDER ELECTRIC: Manual electrotécnico, Telesquemario, Telemecanique. Edit. Schneider Electric España S.A. España, 1999.


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