I. RESULTADOS DE APRENDIZAJE. Implementar un circuito de control de arranque con aplicación de los temporizadores.

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1 UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS COORDINACIÓN DE ELÉCTRICA Y MECÁNICA CICLO II-15 CONTROL DE MOTORES ELÉCTRICOS GUÍA DE LABORATORIO # 3 NOMBRE DE LA PRÁCTICA: ARRANQUE SECUENCIAL, SECUENCIAL CÍCLICO Y ARRANQUE ESTRELLA-DELTA I. RESULTADOS DE APRENDIZAJE Implementar un circuito de control de arranque con aplicación de los temporizadores. Implementar un circuito de control con arrancador especial Estrella-Delta. II. INTRODUCCIÓN En algunos procesos de producción se requiere el arranque de un conjunto de motores, el cual, no se recomienda que se efectúe al mismo tiempo, es decir, la mejor opción es que se realice de manera escalonada, el encendido del motor 1, luego el encendido del motor 2 y así sucesivamente. De esta manera las corrientes de arranque de cada motor, la red de distribución las suministrará de manera individual y no la corriente total del encendido del conjunto de motores. Evitando así, someter a las líneas de alimentación a sobretensiones y esfuerzos eléctricos. ARRANQUE DE MOTORES La máquina acoplada al motor, ofrece, durante el arranque, un par resistente y una inercia. Para un par de arranque dado, el par resistente y la inercia determinan la duración del período de arranque, el valor de la corriente de arranque debe permanecer aceptable para la red, durante todo este periodo. Por lo tanto, el par resistente, la inercia y la red son los elementos básicos para la elección del motor y la forma de arranque. Constituyen los tres elementos propios de la máquina y de la instalación que, por lo general, no se pueden modificar. Las diferentes formas de arranque, hacen variar el par de arranque (por lo tanto, también la duración de la puesta en velocidad) y la corriente de arranque. Un arrancador debe elegirse de forma que se pueda obtener una aceptable puesta en velocidad para el motor (par de arranque suficiente) y para la máquina accionada y, esto con una corriente de arranque admisible para la red. En los motores con rotor en cortocircuito (jaula de ardilla) se adoptan estos cuatro sistemas de arranque: 1. Arranque directo. 1

2 2. Arranque estrella/triángulo. 3. Arranque por resistencias estatóricas. 4. Arranque por autotransformador. ARRANQUE DIRECTO Características: Consiste en conectar directamente el motor a la red, sin ningún dispositivo de arranque. De esta forma, el motor absorbe una corriente de arranque 5 a 7 veces la nominal, con un par de arranque aproximadamente el doble del par nominal. Ventajas: Simplicidad de la paramenta empleada. Par de arranque muy enérgico. Desventajas: Corriente de arranque muy elevada. Campos de aplicación: Para motores de pequeña potencia o de potencia débil con relación a la potencia de la red. Para máquinas que no necesitan una progresiva puesta en velocidad. Precauciones: La elevada corriente de arranque puede provocar una importante caída de tensión, por lo tanto, debe tenerse en cuenta en el proyecto de la caseta de transformación y la línea de alimentación de la paramenta y de su circuito de mando. Esta caída de tensión debe limitarse a un 5% con objeto de obtener el cierre franco de los elementos de conexión (interruptores, contactores, etc.) y para no disminuir el par de arranque del motor. El sistema de protección contra cortocircuitos, sobrecargas, etc., debe poder soportar la corriente de arranque sin perder su eficacia durante el funcionamiento del motor a su régimen normal. ARRANQUE ESTRELLA/TRIÁNGULO 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. Ventajas: Valor de la corriente de arranque reducido a 1/3 parte de su valor respecto al arranque directo. Inconvenientes: Par de arranque reducido a 1/3 parte de su valor respecto al arranque directo. Importantes corrientes transitorias en el momento de paso de la conexión estrella a la conexión triángulo. 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. Precauciones: Como se ha dicho anteriormente, el motor deberá preverse con sus devanados 2

3 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. III. MATERIALES Y EQUIPO Pulsador NC Pulsador NA Cables de Conexión Temporizador de 220Vac Contactor Auxiliar de 220Vac Contactor Principal de 220Vac (2) Motor Trifásico de Inducción Jaula de Ardilla (2) Nota: El contactor principal deberá tener 3 contactos principales NA. El contactor auxiliar deberá tener 1 contacto auxiliar NA. IV. PROCEDIMIENTO Parte I: Arranque secuencial de dos motores. Paso 1. Proceda a elaborar los circuitos (de potencia y de control) de la figura. Nota: Recuerde que primero debe de realizar el Circuito de Control y hacer las pruebas necesarias para luego proceder al Circuito de Potencia. 3

4 Paso 2. Ajuste en el temporizador un tiempo de 10 segundos. Paso 3. Proceda a la prueba del circuito y explique brevemente su funcionamiento. Parte II: Arranque secuencial de dos motores de manera cíclica Sistema Cíclico: Es donde el sistema cumple la función de trabajo en forma de círculo cerrado, una vez terminado el trabajo o la función a realizar, éste empieza de nuevo hasta que se le da orden de detenerlo. Paso 4. Elaborar un diseño de un circuito de control en que se pueda implementar esta aplicación. Puede tomar como base el circuito utilizado en la parte I. Nota: Este diseño será realizado por el alumno previo al laboratorio. Si no presenta el diseño no podrá realizar la práctica. Diseños repetidos serán anulados. Diagrama de Potencia: Diagrama de control 4

5 Paso 5. Ajuste el/los temporizador(es), de modo que cada motor funcione 10 segundos cíclicamente. Paso 6. Proceda a la prueba del circuito y explique brevemente su funcionamiento. Paso 7. Proceda a conectar luces de señalización, las cuales deberán ser conectadas en paralelo a las bobinas de cada motor. Paso 8. Podría concluirse que el funcionamiento es parecido al funcionamiento de un semáforo. Sí o No? Parte III: Arranque Estrella-Delta. Paso 9. Elabore el circuito de control que se muestra en la Figura Siguiente. 5

6 Figura: Arranque a Tensión Reducida: Estrella Delta Paso 10. Diseñe el respectivo circuito de potencia. Nota: Este diseño será realizado por el alumno previo al laboratorio. Paso 11. Implemente el circuito de control y el circuito de potencia del arrancador estrella delta. Paso 12. Medir la corriente de arranque. I ARRANQUE =. V. BIBLIOGRAFÍA Manual de Baja Tensión. Autor: Siemens. Control de Motores Eléctricos. Autor: MCINTYRE. 6