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Arranque de Motores Trifacicos

Sep 28, 2015

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motores

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE-L

INGENIERIA MECATRNICA

CONTROL INDUSTRILAL

ARRANQUE DE MOTORES TRIFASICOS

Jimnez Arturo

1. TEMA: Arranque de motores trifsico2. OBJETIVOS: Saber cmo realizan su arranque los motores trifsicos. Reconocer el funcionamiento de los motores trifsicos.3. MARCO TERICO:

Independientemente del diseo (con / sin cajetn de terminales), las conexiones del motor trifsico se denotan por su orden alfabtico (por ejemplo, U1, V1, W1) se corresponde con la secuencia de tensin de red (L1, L2, L3) y hace que el motor gire en sentido horario. El sentido de giro se especifica mirando directamente al eje del motor. En motores con dos ejes, el extremo de accionamiento se denomina D, y el extremo de no accionamiento N (D = drive, N = no drive). La rotacin anti horaria del motor se consigue intercambiando dos fases de la tensin de entrada.Arranque de motor directoEl arranque de motor directo es el mtodo ms sencillo para arrancar un motor trifsico asncrono. Los devanados del estator estn conectados directamente a la red elctrica por un proceso de conmutacin simple.Como resultado de esta aplicacin obtendremos altas corrientes de arranque (corriente de sobrecarga) que a su vez causan molestas cadas en la tensin de red. Por este motivo, las compaas elctricas suelen limitar la potencia nominal de los motores conectados a la red. Este valor lmite puede variar de una red a otra. En redes elctricas pblicas, estas limitaciones por lo general se cumplen cuando en el arranque la potencia aparente del motor trifsico no excede de 5.2kVA o cuando es de mayor potencia aparente pero la corriente de arranque no excede de 60 A. Con una tensin de red de 400 V y un arranque 8 veces la intensidad nominal, esto corresponde a un motor con una intensidad nominal de 7.5 A o un motor de 4kW. En motores que ocasionalmente sobrepasan los 60 A de corriente de arranque y motores con una intensidad de arranque de ms de 30 A que causan alteraciones en la red pblica.

Fig. 1 Arranque Directo

Arranque estrella-trianguloCon un arranque de motor estrella-tringulo, la puesta en marcha del motor trifsico asncrono se realiza mediante una transicin entre los devanados. Los puentes en el cajetn de bornes del motor se omiten, y las 6 conexiones de los devanados se conectarn a la red elctrica mediante una conmutacin llamada estrella-tringulo (conmutacin manual o automtica de los contactores).Durante el funcionamiento, los devanados del motor estn conectados en triangulo. El voltaje del devanado (UW), por lo tanto debe ser igual a la tensin de fase (LSN) del sistema trifsico. Por ejemplo, en una tensin de red de 3 AC 400 V, el voltaje en la placa de caractersticas del motor debe estar especificado como 400/690 V.

Fig. 2 Arranque Estrella Triangulo

Cuando arrancamos con la conexin en estrella, en primer lugar el contactor de estrella puentea los terminales U2, V2, W2. A continuacin, el contactor principal aplica la tensin de red (ULN) en los terminales U1,V1, W1. Despus de transcurrir el tiempo programado, el rel temporizador desconecta el contactor de estrella y conecta el contactor de triangulo aplicando la tensin de red a los terminales U2, V2 y W2. La eleccin de los componentes para la conexin del motor se lleva a cabo en concordancia con la corriente de funcionamiento, es decir, del motor y con la categora de empleo AC-3 (Norma IEC/EN60947-4-1), AC-3 = motores de jaula de ardilla: arranque, paro durante la operacin. El rel trmico se colocar aguas abajo del contactor principal. Estableceremos por tanto un factor de corriente 1/3 (~0,58Ie) por debajo de la corriente nominal del motor. El contactor principal y el de triangulo tambin se seleccionan con este factor de reduccin (~0,58 Ie). El contactor estrella para un arranque de no ms de 15 segundos debe seleccionarse con un factor de un tercio (~0,33Ie) de la corriente nominal del motor. En tiempos de arranque (>15s) de hasta 60 segundos, el contactor de estrella debe seleccionarse de la misma magnitud que el contactor principal.Arrancadores suavesEn muchos casos, el arranque directo o el arranque estrella-triangulo del motor trifsico asncrono no es la mejor solucin ya que altas corrientes de pico pueden influir en el suministro elctrico y un aumento repentino del par puede inducir a los componentes mecnicos de la maquina o al sistema a altos niveles de estrs.La diferencia entre las caractersticas de la carga (ML) y las caractersticas del par motor (MM), y por consiguiente la fuerza de aceleracin, puede estar influida por medio del ajuste del voltaje del motor. El arrancador debera ser preferido para todas las aplicaciones con un arranque con carga (la carga no se puede conectar despus de la puesta en marcha) que la configuracin estrella-tringulo. Es una buena alternativa a la configuracin en estrella-tringulo por razones econmicas y tambin por razones de ahorro de energa, en particular para unidades de alta potencia.Convertidores de frecuenciaEl convertidor de frecuencia es en ltima instancia, la mejor solucin para un arranque continuo y sin escalones de motor asncrono trifsico. La limitacin de corriente ajustable evita los picos de corriente en el suministro de red elctrica y repentinas cargas en las partes mecnicas de la mquina y en los sistemas.Adems del arranque suave, el convertidor de frecuencia tambin permite el control de la velocidad (frecuencia) del motor. Considerando que los motores estando conectados directamente a la red elctrica slo pueden lograr las condiciones ideales de funcionamiento en el punto de estado de funcionamiento constante (= indicacin de la placa de caractersticas), pueden ser utilizados en todo el rango de velocidades con el control de frecuencia, por ejemplo, desde 4V a 0,5Hz a 400V 50Hz. La relacin constante de voltaje / frecuencia (V/f) garantiza puntos independientes que operan con el par nominal de la carga (MM).El mayor coste de adquisicin y las medidas adicionales sobre la instalacin (cables blindados y filtro RFI para la compatibilidad electromagntica, EMC) son las principales razones. Pero durante una operacin a largo plazo, el arranque suave del motor, adems de la eficiencia energtica y la optimizacin de procesos, muestra beneficios econmicos. Esto es especialmente cierto para bombas y ventiladores. Por la adecuacin de la velocidad de rotacin del proceso de produccin y la compensacin de interferencias externas, el convertidor de frecuencia garantiza una vida til ms larga y una mejor seguridad funcional.Otras ventajas de los convertidores de frecuencia incluyen la estabilidad a altas velocidades con fluctuaciones en la carga (fluctuaciones por debajo de un 1%) y la opcin de cambio en el sentido de giro. A medida que se genera el campo de rotacin del convertidor de frecuencia, un simple comando de control es todo lo que se requiere para cambiar la secuencia de fases y la direccin de giro del motor.

Fig. 3 Convertidor de frecuenciaCONCLUSIONES El arranque de motor directo es el mtodo ms sencillo para arrancar un motor trifsico asncrono. Los devanados del estator estn conectados directamente a la red elctrica por un proceso de conmutacin simple. En motores que ocasionalmente sobrepasan los 60 A de corriente de arranque y motores con una intensidad de arranque de ms de 30 A que causan alteraciones en la red pblica.Bibliografaarranque_motores_Trifasicos. (s.f.). Recuperado el 20 de enero de 2015, de http://www.cifp-mantenimiento.es/e-learning/index.php?id=15&id_sec=6Monografias. (2015). Recuperado el 20 de 01 de 15, de http://www.monografias.com/trabajos94/arranque-motores-asincronicos/arranque-motores-asincronicos.shtml

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