CRISTIAN QUISPE VENTURACDIGO 12190027CURSO: LABORATORIO DE CONTROLES ELCTRICOS Y AUTOMATIZACINTEMA: INFORME PREVIO 5 ARRANQUE DE MOTORESPROFESOR: MESTAS

1. INTRODUCCIN Los motores trifsicos de induccin presentan una intensidad en el momento del arranque del orden de entre 4 y 7 veces la nominal, para motores de jaula sencilla. Esta sobreintensidad decrece rpidamente conforme el motor adquiere velocidad, hasta estabilizarse en un valor razonable en su punto de trabajo. No obstante esta punta de corriente de arranque provoca cadas de tensin y perturbaciones en la red que puede afectar a otros receptores. En los siguientes apartados vamos a desarrollar los mtodos de arranque ms usados, prescindiendo de los que actualmente estn casi obsoletos.

Los sistemas de arranque ms habituales son los siguientes:

2. MARCO TERICOARRANQUE DIRECTO DE LA RED Como su propio nombre indica, el motor se conecta directamente a la red de su tensin nominal, y con la conexin adecuada para dicha tensin (estrella o tringulo). En el caso de que su potencia supere 1 (CV), debe de ser un motor cuya relacin IA/IN). Puedes ver en Fig. El esquema de un arranque directo. Normalmente el responsable de la conexin entre el motor y la red es un contactor tripolar de la clase AC3 (para cargas inductivas), gobernado por un circuito de mando o control, que puede ser cableado o programable. Aguas arriba es habitual algn dispositivo de corte para aislar el motor de la red; en este caso es un seccionador. Adems de aislar el seccionador incorpora fusibles, para la proteccin frente a cortocircuitos. El rel trmico es un dispositivo de proteccin frente a sobrecargas de intensidad, producidas por pares de carga mayores del nominal que originan que el motor funcione a menos velocidad, ms deslizamiento y ms intensidad Este dispositivo en el caso de detectar una sobrecarga, desconecta la bobina del contactor y este a su vez, desconecta el motor de la red. Existen tambin otras alternativas, como el uso de guardamotores, que protegen frente a cortocircuitos y frente a sobrecargas, sustituyendo al seccionador-fusibles y al rel trmico.

ARRANQUE ESTRELLA-TRINGULOEste arranque se basa en conectar el motor en estrella sobre una red donde debe de conectare en tringulo. De esta forma durante el arranque los devanados del estator estn a una tensin veces inferior a la nominal. Supongamos que tenemos un motor de400/230y una red de230(V). El motor debe sobre esta red, de conectarse entringuloy sus devanados soportan 230 (V). Fjate en Fig.Dondepodemos ver que su corriente de arranque es 15 (A), si se arranca de forma directa en tringulo sobre 230 (V). Pero qu pasa si lo conecto en estrella en la red de 230 (V) y procedemos al arranque? Cul ser su corriente de arranque?

Segn la figura enconexin estrella sobre una red de 230(V) cada devanado soporta 127 (V), con lo cual el estator genera un campo giratorio de menos induccin, el motor esdbil y la curva de par presenta valores ms bajos a la misma velocidad. Se puede demostrar que elpar de arranquesereduce un tercio.Respecto a lacorriente de arranqueesta tambin sereduce un tercio; recuerda uno de los dogmas del trifsico que estudiaste:tres impedancias en tringulo consumen el triple de corriente de lnea que en estrella, a la misma tensin de red.La tensin de la red es la misma se arranque el motor en estrella-tringulo o directamente en tringulo, con lo que en estrella la IAes tres veces ms pequea.

La secuencia de funcionamiento es lasiguiente:1. Se cierra KM1 y KM2 conectndose el motor en estrella y arrancando con los valores de par e intensidad del punto 1(fjate que KM2 cortocircuita X-Y-Z). A continuacin la velocidad va aumentando y el punto de funcionamiento del motor evoluciona hacia el punto 2.2. Transcurrido unpequeo tiempo (de 2 a 5 S), se abre KM2 y simultneamente se cierra KM3 (que cortocircuita U-Z, V-X, W-Y) con lo cual el motor se conecta en tringulo (salto del punto 2 al 3). Observa el Fig. x que la caja de conexiones no tiene chapas puesto que los puentes los realizan los contactores (KM2 para la estrella y KM3 para el tringulo).3. Finalmente el motor evoluciona en tringulo desde el punto 3 al 4, donde el motor se estabiliza a la velocidad que corresponda en funcin del par de carga.

Ventajas Automatismo muy sencillo y barato, se utiliza mucho. Menor reduccin de par que los mtodos anteriores, para la misma limitacin de IA. En la tabla X puedes ver una comparacin en el caso de que los arranques mediante resistencias y autotrafo se regulen para limitar la IAen.Mtodo de arranque ->Resistencias estatricasAutotransformadorEstrella-tringulo

Reduccin corriente de arranqueRegulado aRegulado a

Reduccin par de arranque

Desventajas El pary la corriente de arranque disminuyen siempre en, sinposibilidad de regulacin. Debe utilizarse soloante cargas debajopar de arranque. No siempre es posible ejecutarlo porque debemos disponer de una red cuya tensin coincida con la tensin nominal ms baja del motor. Para un motor de 400/230 (V), el arranque Y- debe realizarse sobre una red de 230 (V), casi obsoleta hoy en da. Necesitaramos un motor de 690/400 (V).ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR (OBSOLETO)En este mtodo la reduccin de tensin se realiza mediante un autotransformador. Normalmente durante el proceso de arranque el nmero de espiras del secundario no se vara, luego larelacin de transformacin (rt) es constante, aunque puede regularse de cara a un siguiente arranque en funcin del par resistente de la carga.

La secuencia de funcionamiento es lasiguiente: Se cierra KM1 y KM2, hacindose la estrella en el secundario del autotrafo y alimentndose el motor a la tensin del secundario (punto 1). El punto de funcionamiento evoluciona desde 1 hacia 2. Tras un tiempo prefijado, se abre KM2 y se cierra KM3 de forma casi simultnea, conectando el motor a su tensin nominal. El motor pasa del punto 2 al 3. Finalmente se estabiliza en el punto de funcionamiento (4) a su tensin nominal.

Ventajas Automatismo muy sencillo.Desventajas El par de arranque disminuye de forma cuadrtica, luego solo es vlido ante cargas debajsimo par de arranque. Hoy se utiliza poco. Es ms caro debido al precio del autotransformador.

ARRANQUE POR RESISTENCIAS ESTATRICASSi en el momento del arranque conectamos en serie resistencias, estas producirn unacada de tensinque consigue que la tensin del motor sea inferior a la nominal. Una vez que este se acerca a la velocidad de funcionamiento, las resistencias se cortocircuitan y el motor queda alimentado a tensin nominal. La secuencia de funcionamiento es la siguiente: Se cierra el contactor KM1, quedando el motor a tensin nominal. Tras un tiempo prefijado, se cierra KM2 cortocircuitando las resistencias.

Ventajas Muy sencillo y barato.Desventajas El par de arranque disminuye de forma cuadrtica, luego solo es vlido ante cargas debajsimo par de arranque. Hoy est casi obsoleto.

INVERSIN DE GIROPara invertir el giro del motor habr que invertir el giro del campo magntico creado por el estator; de esta forma el rotor tender a seguirlo y girar en sentido contrario. Para conseguirlo, basta con invertir un par de fases cualesquiera de la lnea trifsica de alimentacin al motor, lo que en la prctica se realiza con dos contactores de conexin a red.

Arranque directo con inversin de giro (circuito de potencia)

Arranque estrella triangulo con inversin de giro

Resumen de sistemas de arranque

4. CONCLUSIONES Aunque los arrancadores no son caros, el arranque estrella-tringulo es mucho ms barato y en algunas casos suficientemente efectivo.Los sistemas de arranque surgen de la problemtica en el arranque los cuales son: Gran consumo de corriente Alto torque Sobre calentamiento del motorEstos sistemas de arranque son de reduccin a tensin.

5. BIBLIOGRAFA http://www.cifp-mantenimiento.es/e-learning/index.php?id=15&id_sec=8