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Arranque de Motores Trifasicos

Apr 10, 2016

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Diapositivas que presentan los criterios y principios mas comunes empleados para el arranque de motores eléctricos.

Diapositiva 1

ARRANQUE DE MOTORES TRIFSICOS

UNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIRIA ELCTRICADEPARTAMENTO DE POTENCIACURSO: SISTEMAS DE PROTECCIN ELCTRICA ELABORADO POR:LAMBY ERNESTO. C.I.: 18.495219SNCHEZ FRAIBEL. C.I.: 21.684.859 INTRODUCCIN (I)El arranque de un accionamiento involucra un cambio en su estado desde el reposo hasta la rotacin en estado estable. El proceso de arranque es el fenmeno ms importante en la operacin total del accionamiento. El control del proceso de arranque esencialmente consiste del control de la aceleracin del accionamiento del motor y es bsicamente un problema de modificacin de las caractersticas par-velocidad del motor, de tal manera que se obtenga el comportamiento de arranque deseado.

INTRODUCCIN (II)Mientras se estudia el arranque de los sistemas de accionamiento elctrico es necesario considerar tres factores:a) El efecto del arranque sobre la fuente de alimentacin. La excesiva cada de tension que el mismo pueda producir en este breve momento ocasionando perturbaciones en la red.b) El efecto del arranque sobre el accionamiento del propio motor. Perdidas por calentamiento en los devanados de la maquina.

c) El efecto del arranque sobre la carga mecnica conectada. Influencias sobre los ciclos de aceleracin y la mxima aceleracin permisible.3REGLAMENTO ELECTROTCNICO DE ARRANQUE A BAJA TENSIN La instruccin MI BT 034 del REBT marca la mxima intensidad que un motor de C.A. Puede absorber en el arranque.- Motores entre 075 y 15 Kw hasta 45 In.- Motores entre 15 y 5 Kw hasta 3 In.- Motores entre 5 y 15 Kw hasta 2 In.- Motores de ms de 15 Kw hasta 15 In. Las compaas elctricas pueden prescindir de estos lmites siempre que no se perturbe la lnea. El mtodo de arranque de un motor depender por tanto de:- La Ia/In- Las caractersticas de la red (sobredimensionado, transformadores, etc.).- La reglamentacin de las compaas.MTODOS DE ARRANQUE DE MOTORES ELCTRICOSARRANQUE DIRECTOSe realiza en un solo tiempo.El estator se acopla directamente al red.La corriente inicial es de 4 a 8 veces la nominal. Se considera para clculos Ia=6.In. Solo se utiliza con motores de pequea y mediana potencia y si la red lo permite. El par de arranque Ma 15 Mn. El par mximo se alcanza aproximadamente al 80 % de la velocidad nominal.No se recomienda en montacargas ni en cintas transportadoras por el par de arranque. El motor solo necesita tres bornes U V W. La conexin interna depender de la tensin de la lnea. Para el giro a derechas se conectan:- L1 - U- L2 - V- L3 - WPara el cambio de giro, se intercambian dos.

ARRANQUE DIRECTOARRANQUE DIRECTO CON INVERSIN DE GIROCIRCUITO DE POTENCIA

ARRANQUE DIRECTO CON INVERSIN DE GIROCIRCUITO DE CONTROL

TIPOS DE ARRANQUE A TENSIN REDUCIDAEstrella tringulo- El motor se arranca en dos fases reduciendo la tensin de los bobinados.- La corriente de arranque se reduce a 2 veces In. Estrella Tringulo/Resistencias Tringulo- Aade al arranque estrella-tringulo un paso intermedio haciendo una conexin entringulo, con una resistencia en serie con los bobinados de cada fase. Mediante autotransformador- El motor arranca en dos o ms etapas o de manera continua a travs de unautotransformador. Mediante resistencias estatricas- Similar al arranque con autotransformador, el motor se conecta en dos o ms etapas conectando una resistencia en serie con cada bobinado del esttor. Mediante resistencias rotricas- Requiere un motor de rotor bobinado (ms caro).- Intercalando resistencias con el rotor, se puede desplazar el par mximo a velocidades bajas.Arrancadores estticos (electrnicos)- La tensin aplicada al motor se controla variando el ngulo de disparo de unos SCRconectados en serie con cada bobinado del estator.EFECTO DEL ARRANQUE A TENSIN REDUCIDA

ARRANQUE ESTRELLA-TRINGULO Es necesario disponer de un motor con los 6 bornes (2 por bobina). El motor arranca en estrella- La tensin de los bobinados se reduce en al 57%.- El par se reduce al 33%.- La corriente de arranque se reduce a 2 veces In. Al alcanzar la mxima velocidad, el motor se desconecta momentneamente y a continuacin se conecta en tringulo para alcanzar la velocidad de rgimen.- Durante la desconexin de puede producir una pequea prdida de par y un pico de corriente. Es el arranque ms utilizado por su sencillez, precio y prestaciones.VARIACIN M/n e I/n EN EL ARRANQUE

ARRANQUE ESTRELLA-TRINGULO CIRCUITO DE POTENCIA

ARRANQUE ESTRELLA-TRINGULO CIRCUITO DE CONTROL

ARRANQUE ESTRELLA-TRINGULO CON INVERSIN DE GIRO CIRCUITO DE POTENCIA (VERSIN SIMPLIFICADA)

ARRANQUE ESTRELLA-TRINGULO CON INVERSIN DE GIRO CIRCUITO DE CONTROL

ARRANQUE ESTRELLA-TRINGULO/RESISTENCIAS-TRINGULO Similar al arranque estrella-tringulo, aade un paso intermedio haciendo una conexin en tringulo, con una resistencia en serie con el bobinado de cada fase.Minimiza los transitorios en el paso de estrella a tringulo.Se pueden realizar diversas variantes dependiendo del circuito de mando.- Con y sin corte de alimentacin entre pasos.- Con y sin temporizacin entre R y .ARRANQUE ESTRELLA-R/TRINGULO-TRINGULO CIRCUITO DE POTENCIA

ARRANQUE ESTRELLA-R/TRINGULO-TRINGULO CIRCUITO DE CONTROL

ARRANQUE MEDIANTE RESISTENCIAS ESTATRICASColocando resistencias en serie con el estator, se puede elegir la tensin de arranque y por tanto la intensidad de arranque. El motor arranca en dos o ms etapas, conectando una resistencia en serie con cada bobina del esttor.- El valor de la resistencia se reduce en cada etapa.- Cada etapa necesita un contactor enclavado y una temporizacin.Ventajas- Arranque configurable. Se puede elegir la Ia.- Arranque suave. La velocidad aumenta a tramos.- La alimentacin es continua. No hay cortes. Inconvenientes- Es caro.* Un mtodo econmico es utilizar resistencias lquidas (cubos de carbonato de sodio).- El par de arranque es pequeo.- Es un mtodo ineficaz y con gran prdida calrica.ARRANQUE MEDIANTE RESISTENCIAS ESTATRICAS (I)

21ARRANQUE MEDIANTE RESISTENCIAS ESTATRICAS (I)

ARRANQUE CON RESISTENCIAS ESTATRICASCIRCUITO DE POTENCIA PARA 2 ETAPAS

ARRANQUE CON RESISTENCIAS ESTATRICASCIRCUITO DE CONTROL PARA 2 ETAPAS

ARRANQUE MEDIANTE AUTOTRANSFORMADORSe intercala un autotransformador en la lnea. Variando la relacin de transformacin podemos elegir la corriente o el par de arranque necesario. El motor arranca en dos o ms etapas, incluso de manera continua, utilizando un autotransformador variable. Cada etapa necesita un contactor enclavado y una temporizacin. Ventajas- Arranque suave y configurable.- La alimentacin puede ser continua o no.- El par de arranque no queda muy penalizado.Inconvenientes- Es caro. El autotransformador se fabrica bajo pedido.ARRANQUE MEDIANTE AUTOTRANSFORMADORCIRCUITO DE POTENCIA PARA 2 ETAPAS

ARRANQUE MEDIANTE AUTOTRANSFORMADORCIRCUITO DE CONTROL PARA 2 ETAPAS. CONMUTACIN CERRADA

ARRANQUE MEDIANTE RESISTENCIAS ROTRICASEn el motor de jaula de ardilla, el par mximo se alcanza aproximadamente al 80% de la velocidad nominal (nn).

En un motor de rotor bobinado se puede desplazar el par mximo a velocidades bajas, intercalando resistencias en serie con el rotor.

Utilizando varios grupos de resistencias, se puede conseguir un arranque suave con un par elevado durante todo el periodo de arranque.

La intensidad, y por tanto el consumo, se mantiene moderada durante el periodo de arranque.

El motor de rotor bobinado es ms caro. Se utiliza cuando hace falta arrancar suavemente con una carga elevada.ARRANQUE MEDIANTE RESISTENCIAS ROTRICAS

ARRANQUE MEDIANTE RESISTENCIAS ROTRICASCIRCUITO DE POTENCIA PARA 3 ETAPAS

ARRANCADORES ESTTICOS (ELECTRNICOS)Son dispositivos semiconductores que se intercalan entre la red y el motor.

Utiliza pares de SCR (tiristores) montados en antiparalelo en serie con cada una de las fases del motor.

La tensin aplicada al motor se controla variando el ngulo de disparo de los SCR (control de fase).

Durante el arranque el motor se alimenta con una tensin reducida no senoidal.- Se mantiene constante la intensidad en 2 3 veces la nominal.- Se mantiene el par un poco por encima del par resistente.PRINCIPIOS DE CONTROL DE FASE

ARRANCADOR ESTTICO POR CONTROL DE FASE

ARRANQUE POR RAMPA DE TENSIN (I)El arranque por rampa de tensin es un mtodo de arranque que aplica al motor un incremento de tensin constante.En el ejemplo, la tensin de salida del arrancador vara de 0 a 100% en cuatro segundos.- Existe un retraso entre el inicio de la rampa de arranque y el giro del motor.- El tiempo de la rampa es ajustable por el usuario.

ARRANQUE POR RAMPA DE TENSIN (II)Normalmente se aplica un nivel de tensin de Arranque, ajustado por el usuario. Esto asegura que el motor empiece a girar inmediatamente y sin agarre.- La rampa se inicia con un nivel preseleccionado y a partir de ah, aumenta con un incremento constante.- En el ejemplo, el nivel start volt se ha situado en el 40% de la tensin nominal.

ARRANQUE CON LMITE DE CORRIENTE (I)El Arranque con Lmite de Corriente es un mtodo de arranque que slo est disponible en los Arrancadores de Tensin Reducida con monitoreo de corriente de salida (microprocesador con mayorcapacidad de clculo).- La mxima corriente de arranque requerida es preseleccionada por el usuario.- En el arranque, la tensin de salida aumentar con el valor de rampa seleccionado hasta que la corriente del motor alcance el nivel mximo.- La rampa de tensin de salida es automticamente ajustada para mantener la corriente de arranque a este nivel o por debajo de l.

ARRANQUE CON LMITE DE CORRIENTE (II)En la primera figura se ha ajustado un lmitede corriente del 400%.- La carga se acelera hasta la velocidad nominar de forma correcta. En la segunda figura, el lmite de corriente se ha ajustado al 200% de la In.- En un punto del ciclo de arranque, el par requerido por

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