LOCALIZACIN DE AVERAS EN MQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA 1.-
INTRODUCCIN Al igual que ocurra en las mquinas de corriente
continua, segn se aprecia en el captulo 2 de esta obra, las
anomalas ms frecuentes en las mquinas de corriente alterna son las
relacionadas a continuacin:Localizacin de contactos a
masaLocalizacin de cortocircuitosLocalizacin de conductores
cortadosDeterminacin de la polaridad correctaSeguidamente pasaremos
a analizar la localizacin de estos cuatro tipos de averas,
referidas a motores asncronos trifsicos de corriente alterna, ya
sean con rotor de jaula de ardilla o bobinado, por ser los ms
utilizados industrialmente. Todo ello se analizar de forma sencilla
y sin el empleo de aparatos o sistemas sofisticados, de tal forma
que cualquier profesional pueda realizarlo en su taller, bien sea
con herramientas tradicionales de electricista o deducidas
directamente con el solo empleo del sentido comn. 2.- LOCALIZACIN
DE CONTACTOS A MASA Este tipo de anomala puede presentarse tanto en
estatores como en rotores bobinados, de cualquier mquina de
corriente alterna, y la mejor forma de no llegar a esta situacin
que puede ser peligrosa desde sus comienzos, en cuanto a
electrocucin se refiere, y degenerar con el tiempo en un
cortocircuito y la consiguiente destruccin de los devanados, es la
de medir peridicamente el aislamiento a masa de sus devanados, que
segn la normativa actual ha de ser como mnimo de U x 1000 ohmios,
con un mnimo de 250.000 ohmios, siendo U su tensin nominal. Para
verificar la existencia de contactos a masa en el estator de los
motores, procederemos como se aprecia en la figura 4.1, retirando
primeramente los puentes de la placa de bornes, para medir a
continuacin el aislamiento entre cada una de las fases y la carcasa
del motor, bien sea con el medidor de aislamiento de un polmetro o
con un medidor de aislamiento apropiado. La fase que acuse
continuidad es la que tiene el defecto, luego como ms adelante
veremos hay que localizar la bobina o bobinas puestas a masa, para
su posterior aislamiento o sustitucin.
Como ya se mencion, cuando el rotor es de anillos rozantes este
puede presentar en l la misma anomala que en el estator, y la
verificacin puede realizarse tanto desmontado este como sin
desmontarlo, siempre que aislemos correctamente sus escobillas de
los anillos rotricos. La comprobacin se realiza de igual forma que
en el estator, midiendo la continuidad entre el eje y cada uno de
los tres anillos del rotor. En principio solamente detectamos si
una fase esta puesta a masa; por el contrario si queremos saber que
fase es la daada, debemos de desconectar las tres fases del punto
de la estrella del devanado y verificar las fases una a una.
Una vez localizada la fase averiada, para determinas que bobina
o bobinas estn puestas a masa, hay que desconectar todos los
puentes de conexin entre grupos de bobinas, de dicha fase, e ir
comprobando la continuidad entre cada una de las bobinas y masa
(figura 4.2). Una vez localizada la bobina averiada, se puede
extraer y aislar convenientemente o bien sustituirla por otra
nueva, siempre que el tamao del motor y los tipos de bobinas lo
hagan posible o bien sustituir el grupo al que pertenece la bobina
averiada, e incluso toda la fase averiada o el devanado completo,
como suele hacerse en los motores de pequea potencia.3.-
LOCALIZACIN DE CORTOCIRCUITOS Los cortocircuitos en los devanados
de corriente alterna, se suelen producir siempre que: los
aislamientos fallen, debido a quemazn por sobrecargas frecuentes, o
bien debido al empleo de materiales de aislamiento e impregnacin de
baja calidad, que fallan debido a las vibraciones del propio motor
y a la degradacin de los mismos. Los cortocircuitos en el interior
de un motor pueden ser de muy distinta magnitud, de tal forma que
para su estudio los clasificamos en dos apartados, a
saber:Cortocircuitos entre dos fases distintasCortocircuitos entre
espiras de una misma faseLos primeros suelen ser muy radicales,
siempre que sean directos entre fases, estos son detectados por las
protecciones del motor y este se queda instantneamente fuera de
servicio. En otros casos, ya sean del primer o segundo tipo, su
grado de peligrosidad puede variar, dependiendo de las espiras que
queden cortocircuitadas, lo que puede originar: desde ningn sntoma
apreciable cuando son pocas espiras de una misma fase, a una
intensidad absorbida exagerada cuando las espiras eliminadas son
muchas, o bien un calentamiento excesivo y la quema posterior del
propio motor en los casos extremos. Cortocircuito entre fases En
estos casos, si el cortocircuito es franco (ejemplo A-B de la
figura 4.3), lo normal es que los fusibles o rels de proteccin
contra cortocircuitos salten, el motor se desconecta y la avera no
pase a tener mayores consecuencias. Pero otras veces, cuando el
cortocircuito es entre bobinas de distinta fase y este no es
franco, debido a la impedancia de las muchas espiras intercaladas,
como es el caso C-D de la figura 4.3, el motor puede llegar a
arrancar, calentarse exageradamente, e incluso llegar a quemarse
sin que sus protecciones lo desconecten. Por tanto cuando un motor
no sobrecargado se calienta exageradamente y sus protecciones no
saltan, hay que suponer un cortocircuito incipiente entre fases,
con una gran impedancia, debido a las muchas espiras que quedan
intercaladas (ejemplo C-D). En estos casos para detectarlo hay que
desmontar el motor, y si una observacin visual no es suficiente
para detectarlo, hay que proceder a retirar los puentes de la placa
de bornes y verificar el aislamiento entre las fases, por medio de
un polmetro o un medidor de aislamiento, tal como se aprecia en la
figura 4.3. Como es natural las fases cortocircuitadas acusarn
continuidad entre ellas, siendo esta mayor o menor dependiendo del
tipo e impedancia del cortocircuito. Cortocircuito entre espiras de
una misma fase En estos casos, si el cortocircuito es en el
devanado del estator puede darse el caso de que el motor no pueda
llegar a arrancar, por el contrario si al aparecer el cortocircuito
el motor est en marcha puede seguir girando, aunque empezar a
roncar y aumentar su calentamiento. En este caso tambin aumentar la
corriente de la fase defectuosa, defecto que puede ser suficiente
para que un rel de sobrecarga, del tipo diferencial pueda llegar a
desconectar el motor.
Si las espiras cortocircuitadas pertenecen al rotor de un motor
de anillos, el motor, si est parado, puede llegar a arrancar, pero
lo har con brusquedad y metiendo mucho ruido, a la vez que la
corriente absorbida de la red oscilar durante el arranque. En estos
casos, tanto si el defecto es en el rotor como en el estator, y si
visualmente no logramos detectar la bobina con espiras en
cortocircuito, la mejor forma de localizarla es como se haca en los
devanados de corriente continua, o sea empleando un zumbador,
manual o de sobremesa, y una lmina metlica u hoja de sierra, tal
como se aprecia en la figura 4.4. Al ir recorriendo el devanado con
el zumbador, la lmina metlica vibrar cuando esta est situada sobre
la bobina defectuosa.
Recordamos una vez ms, como ya lo hacamos en el captulo 2, que
para la mejor deteccin de la bobina con espiras en cortocircuito
hay que mantener una distancia entre el entrehierro del zumbador y
la lmina metlica igual al ancho de bobina del devanado.Si antes de
desmontar el motor, sospechamos que el defecto est en el rotor,
podemos detectar la fase con la bobina defectuosa sin desmontar
este, para ello se levantan las escobillas y, ya con el devanado
del rotor abierto, se le aplica tensin al estator (si es posible
inferior a la nominal) y se miden las tensiones entre los tres
anillos del rotor. Si las tres tensiones son iguales nos indica que
no hay espiras en cortocircuito en el rotor, en caso contrario, si
una de ellas es nula o inferior a las otras, nos indica que en esa
fase existen espiras en cortocircuito.Por medio del zumbador tambin
podramos detectar si en un rotor de jaula de ardilla hay alguna
barra desoldada o cortada. Para ello procedemos como anteriormente
se explic, para un rotor devanado, observando que la lmina vibra en
cada barra del inducido, excepto en la que esta interrumpida. Este
defecto se manifiesta normalmente por medio de: ruidos anormales,
arranques dificultosos, e incluso pueden aparecer chispas entre las
barras del rotor y sus discos de cortocircuito. 4.- LOCALIZACIN DE
CONDUCTORES CORTADOS Estas anomalas, tanto si el devanado es de
rotor como si es de estator, se manifiestan con arranques
dificultosos, el motor no logra alcanzar su velocidad nominal,
ronca y se achica con la carga, o incluso no logra arrancar; todo
ello debido a su alimentacin en bifsico, como se aprecia en los
esquemas de la figura 4.5. Si el devanado est ejecutado con
circuitos en paralelo y es uno solo de esos circuitos el
interrumpido, el motor presenta los mismos sntomas que si la fase
completa estuviera cortada.
Primeramente debemos de observar los conductores que van a la
placa de bornes, ya que con frecuencia, y bien sea debido a las
vibraciones, al envejecimiento del aislamiento o de las soldaduras
de los terminales, se sueltan o cortan en la propia placa de
bornes.Luego para localizar las interrupciones en el devanado
delestator, debemos de comprobar la continuidad de cada fase por
separado. Para ello retiramos los puentes de la placa de bornes, ya
estn en estrella o en tringulo y con un medidor de continuidad
(polmetro o medidor de aislamiento) verificamos una a una las fases
del motor, tal como se aprecia en la figura 4.5.Para localizar las
interrupciones en unrotorde anillos rozantes, empezaremos por
aislar los anillos rotricos, bien sea levantando las escobillas o
colocando un aislante entre aros y escobillas. Seguidamente
procedemos a medir la continuidad entre cada dos anillos o entre
cada anillo y el punto de la estrella del devanado, si este es
accesible, como si de un devanado de estator se tratara.Otra forma
de localizar la fase cortada del rotor, una vez aislados los
anillos rotricos, consiste en alimentar el estator (si es posible a
tensin reducida) y medir la tensin existente entre cada dos
anillos, si una fase est cortada no nos dar tensin alguna con
ninguna las otras dos. Esto es debido a que en estas condiciones el
rotor se comporta como el secundario de un transformador, en el que
se inducen tensiones debido al flujo estatricos.5.- DETERMINACIN DE
LA POLARIDAD CORRECTASi alguna de las conexiones entre grupos de
bobinas no se conecta correctamente, o bien se han equivocado
algunas entradas (U, V, W) con salidas (X, Y, Z), el campo magntico
no ser completamente giratorio, y en consecuencia la mquina no podr
arrancar o lo har con mucha dificultad.
La localizacin de las bobinas o grupos de bobinas conectados
incorrectamente, podra hacerse por medio de la brjula, como veamos
en el apartado 2.5 de esta obra para las mquinas de corriente
continua, pero en la prctica, y sobre todo para motores que no sean
de gran tamao, existe un procedimiento mucho ms fcil y rpido,
aplicable a los estatores de las mquinas de corriente alterna, que
es el reflejado en la figura 4.6. Este sistema de comprobacin de la
polaridad correcta, consiste en aplicarle tensin alterna al
estator, desmontado, al que se le ha introducido previamente una
bola de acero en su interior --de un cojinete de bolas o similar--,
ttal como se aprecia en la figura 4.6. Si las conexiones estn
correctamente realizadas, la bola rodara por el interior del
estator perfectamente, arrastrada por el campo magntico giratorio.
Si existiera alguna conexin equivocada la bola permanecera en
reposo u oscilara, debido a la deformacin del campo magntico. Para
realizar esta comprobacin en los motores de mediana o gran
potencia, es mejor hacerlo con una tensin inferior a la nominal de
la mquina, siempre que esta sea alterna, ya que el campo magntico
se forma perfectamente y es mucho ms segura la prueba. Si deseamos
verificar la polaridad en un rotor devanado, lo mejor es emplear el
sistema de la brjula, tal como se hace con los inducidos de las
mquinas de corriente continua. Para ello se aplica tensin continua
entre cada anillo rozante y el punto de la estrella del devanado,
mientras se va verificando, con la brjula, la polaridad fase a
fase, comprobando que en cada una de ellas su nmero de polos es
igual al de polos del estator y que a su vez estarn desplazados
entre si el mismo nmero de ranuras, obteniendo adems tres series de
polaridades completas. Si vamos marcando los polos, al final del
ensayo habremos comprobado que se obtiene un nmero de polos tres
veces mayor que el del motor y que adems todos estos polos tendrn
alternativamente sentido contrario, ya que cada fase alimentada
independientemente forma la polaridad completa, tal como se aprecia
en la figura 4.7. As para un devanado tetrapolar obtendremos doce
polos con el sentido siguiente: N-S-N-S-N-S-N-S-N-S-N-S. Esto por
supuesto no va a ocurrir en funcionamiento normal, cuando sea
alimentado con corriente alterna, ya que en este caso esas
polaridades se van manifestando una despus de otra, dando as lugar
al campo magntico giratorio
Aunque no es normal que los devanados de rotor estn conectados
en tringulo, si este fuera el caso, la tensin continua se aplicara
de una sola vez a todo el devanado, abriendo la conexin tringulo en
uno de sus vrtices y conectando estos a la fuente de corriente
continua, tal como se aprecia en el pequeo dibujo de la figura 4.7.
De esta forma todas las fases quedan en serie y al ir comprobando
la polaridad con la brjula, obtendremos la misma serie de
polaridades descrita para la conexin estrella.Cuando verificamos
con la brjula un rotor devanado, segn cual sea el defecto, quedara
manifestado por las secuencias de polaridad de los ejemplos
siguientes:
- Si en el ejemplo de la figura 4.7 obtuviramos las polaridades:
N-S-N-N-N-S-N-S-N-S-N-S, nos indicar que un grupo de bobinas est
mal conectado. En este caso ser el cuarto grupo, que deberemos
corregir permutando las conexiones de dicho grupo. - Si por el
contrario la secuencia fueraa: N-N-N-S-S-S-N-N-N-S-S-S, nos
indicara que una fase completa esta invertida. En este caso la
segunda fase, que debemos de corregir cambiando su entrada por su
salida. - Si un grupo completo no manifiesta pollaridad alguna, nos
indicar que est completamente cortocircuitado. 4.6.- RESUMEN DE
LOCALIZACIN DE AVERAS Seguidamente y como resumen de los temas
tratados en este captulo, se incluye un cuadro resumen de averas,
donde se analizan las ms comunes que se pueden dar en mquinas de
corriente alterna.TABLA RESUMEN, PARA LA LOCALIZACIN DE AVERAS EN
MQUINAS DE CORRIENTE ALTERNASntomasCausas posiblesVerificacin y
soluciones
1.- El motor no arranca- No le llega corriente al motor- Si el
motor ronca y no llega a arrancar, le falta una fase
- Tensin insuficiente o carga excesiva
- Si el motor es de anillos y el ruido es normal y no arranca,
el circuito rotrico est mal.
Circuito exterior o devanado cortado
- Devanado a masa- Verificar tensiones en la red, fusibles,
contactos, conexiones del motor
- Verificar la correcta conexin, estrella o tringulo, en su
placa de bornes y la carga del motor
- Verificar tensiones rotricas, contacto de las escobillas y
circuito de las resistencias de arranque (conductores y
resistencias)
- Verificar aislamiento de los devanados
2.- El motor arranca, pero no alcanza la velocidad nominal-
Tensin insuficiente o cada de tensin excesiva
- Fase del estator cortada
- Si el motor es de anillos, han quedado resistencias
intercaladas
- Si el motor es de anillos ruptura del circuito de arranque
rotrico
- Cortocircuito o devanado a masa- Verificar tensin de red y
seccin de lnea
- Verificar tensin y devanado
- Verificar circuitos de arranque
- Verificar conexiones, resistencias, escobillas y devanado
- Verificar devanados y reparar
3.- La corriente absorbida en funcionamiento es excesiva-
Maquina accionada agarrotada o carga excesiva
- Si el motor ronca y las intensidades de las tres fases son
desiguales, cortocircuito en el estator - Si el motor es de
anillos, cortocircuito en el circuito rotrico- Verificar carga y
sustituir motor si este es pequeo
- Verificar aislamiento y reparar o rebobinar el motor -
Verificar anillos, escobillas y circuito de resistencias. Verificar
devanado rotrico y reparar
4.- La corriente absorbida en el arranque es excesiva- Par
resistente muy grande
- Si el motor es de anillos, resistencias rotricas mal
calculadas o cortocircuitadas- Verificar la carga del motor
- Verificar resistencias y posibles cortocircuitos en
resistencias y devanado rotrico
5.- El motor se calienta exageradamente- Motor sobrecargado
- Ventilacin incorrecta
- Si el motor se calienta en vaco, conexin defectuosa
- Cortocircuito en el estator
- Tensin de red excesiva- Verificar carga
- Verificar y limpiar rejillas y ranuras de ventilacin
- Verificar las conexiones de la placa de bornes - Verificar
devanado estatrico
- Verificar tensin y corregir
6.- El motor humea y se quema- Cortocircuito directo o de un
nmero excesivo de espiras en cualquiera de sus devanados
- Mala ventilacin del motor- Verificar devanados y reparar o
rebobinar
- Mantener siempre limpios los circuitos de ventilacin
7.- El motor produce demasiado ruido- Vibraciones de ciertos
rganos
- Si el ruido es solamente en reposo y no en marcha,
cortocircuito en el rotor
- Si el ruido cesa al cortar la corriente, entrehierro
irregular
- Barra del rotor desoldada o rota- Lanzar y desconectar el
motor y si el ruido persiste, verificar fijaciones y cojinetes
- Verificar devanado rotrico y reparar
- Verificar cojinetes y rotor
- Verificar barras del rotor
PROTECCIN DE LOS CIRCUITOS ELCTRICOS 1Toda instalacin elctrica
tiene que estar dotada de una serie de protecciones que la hagan
segura, tanto desde el punto de vista de los conductores y los
aparatos a ellos conectados, como de las personas que han de
trabajar con ella. Existen muchos tipos de protecciones, que pueden
hacer a una instalacin elctrica completamente segura ante cualquier
contingencia, pero hay tres que deben usarse en todo tipo de
instalacin: de alumbrado, domesticas, de fuerza, redes de
distribucin, circuitos auxiliares, etc., ya sea de baja o alta
tensin. Estas tres protecciones elctricas, que describiremos con
detalle a continuacin son:a) Proteccin contra cortocircuitos.b)
Proteccin contra sobrecargas.c) Proteccin contra electrocucin. 1.-
PROTECCIN CONTRA CORTOCIRCUITOSSe denomina cortocircuito a la unin
de dos conductores o partes de un circuito elctrico, con una
diferencia de potencial o tensin entre s, sin ninguna impedancia
elctrica entre ellos. Este efecto, segn la Ley de Ohm, al ser la
impedancia cero, hace que la intensidad tienda a infinito, con lo
cual peligra la integridad de conductores y mquinas debido al calor
generado por dicha intensidad, debido al efecto Joule. En la
prctica, la intensidad producida por un cortocircuito, siempre
queda amortiguada por la resistencia de los propios conductores
que, aunque muy pequea, nunca es cero. I = V / Z (si Z es cero, I =
infinito)Segn los reglamentos electrotcnicos, "en el origen de todo
circuito deber colocarse un dispositivo de proteccin, de acuerdo
con la intensidad de cortocircuito que pueda presentarse en la
instalacin". No obstante se admite una proteccin general contra
cortocircuitos para varios circuitos derivados.Los dispositivos ms
empleados para la proteccin contra cortocircuitos son:Fusibles
calibrados (tambin llamados cortacircuitos), o Interruptores
automticos magnetotrmicos Fusibles o cortacircuitos Los fusibles o
cortacircuitos, segn se ve en la figura 16.1, no son ms que una
seccin de hilo ms fino que los conductores normales, colocado en la
entrada del circuito a proteger, para que al aumentar la corriente,
debido a un cortocircuito, sea la parte que ms se caliente, y por
tanto la primera en fundirse. Una vez interrumpida la corriente, el
resto del circuito ya no sufre dao alguno.
Antiguamente los fusibles eran finos hilos de cobre o plomo,
colocados al aire, lo cual tena el inconveniente de que al fundirse
saltaban pequeas partculas incandescentes, dando lugar a otras
averas en el circuito. Actualmente la parte o elemento fusible
suele ser un fino hilo de cobre o aleacin de plata, o bien una
lmina del mismo metal para fusibles de gran intensidad, colocados
dentro de unos cartuchos cermicos llenos de arena de cuarzo, con lo
cual se evita la dispersin del material fundido; por tal motivo
tambin se denominan cartuchos fusibles. Los cartuchos fusibles son
protecciones desechables, cuando uno se funde se sustituye por otro
en buen estado. Los cartuchos fusibles tambin pueden mejorarse
aplicndole tcnicas de enfriamiento o rapidez de fusin, para la
mejor proteccin de los diferentes tipos de circuitos que puede
haber en una instalacin, por lo cual y dentro de una misma
intensidad, atendiendo a la rapidez de fusin, los cartuchos
fusibles se clasifican segn la tabla 16.1.TABLA 16.1.- TIPOS DE
CARTUCHOS FUSIBLES
Tipo Segn norma UNE Otras denominaciones- FUSIBLES
RPIDOS.................. gF ----------------------- gl, gI, F, FN,
Instanfus- FUSIBLES LENTOS.................... gT
----------------------- T, FT, Tardofus- FUSIBLES DE
ACOMPAAMIENTO... aM --------------- A, FA, ContanfusSi llamamos If
a la intensidad a la cual ha de fundir un fusible, los tres tipos
antes mencionados, se diferencian en la intensidad que ha de
atravesarlos para que fundan en un segundo.Los fusibles lentos
funden en un segundo para I = 5 If
Los fusibles rpidos funden en un segundo para I = 2,5 IfLos de
acompaamiento funden en un segundo para I = 8 IfLos fusibles de
acompaamiento (aM) se fabrican especialmente para la proteccin de
motores, debido a que aguanten sin fundirse las puntas de
intensidad que estos absorben en el arranque. Su nombre proviene de
que han de ir acompaados de otros elementos de proteccin, como son
generalmente los rels trmicos. Cada cartucho fusible tiene en
realidad unas curvas de fusin, que pueden diferir algo de las
definiciones anteriores, dadas por los fabricantes. En la figura
16.2, vemos algunos tipos de cartuchos fusibles, as como unas
curvas de fusin orientativas, de los tres tipos existentes.
Los fusibles lentos (gT) son los menos utilizados, emplendose
para la proteccin de redes areas de distribucin generalmente,
debido a los cortocircuitos momentneos que los rboles o el viento
pueden hacer entre los conductores. Los fusibles rpidos (gF) se
emplean para la proteccin de redes de distribucin con cables
aislados y para los circuitos de alumbrado generalmente. Los
fusibles de acompaamiento (aM), como ya hemos dicho, son un tipo
especial de cortacircuitos, diseado para la proteccin de motores
elctricos. Los cartuchos fusibles de los tipos gF y gT bien
elegidos, en cuanto a intensidad de fusin, se emplean tambin como
proteccin contra sobrecargas, principalmente en instalaciones de
alumbrado y de distribucin, pero nunca debe de emplearse el tipo
aM, ya que stos, como ya se dijo, estn diseados especialmente para
la proteccin contra cortocircuitos de los motores
elctricos.Interruptores automticos, magnetotrmicos Estos
dispositivos, conocidos abreviadamente por PIA (Pequeo Interruptor
Automtico), se emplean para la proteccin de los circuitos
elctricos, contra cortocircuitos y sobrecargas, en sustitucin de
los fusibles, ya que tienen la ventaja de que no hay que
reponerlos; cuando desconectan debido a una sobrecarga o un
cortocircuito, se rearman de nuevo y siguen funcionando. Segn el
nmero de polos, se clasifican stos en: unipolares, bipolares,
tripolares y tetrapolares. Estos ltimos se utilizan para redes
trifsicas con neutro. En la figura 16.3, se ve la parte
correspondiente a una fase de uno de estos interruptores, dibujado
en seccin, para que se vean mejor sus principales rganos
internos.
Estos aparatos constan de un disparador o desconectador
magntico, formado por una bobina, que acta sobre un contacto mvil,
cuando la intensidad que la atraviesa su valor nominal (In). ste es
el elemento que protege la instalacin contra cortocircuitos, por
ser muy rpido su funcionamiento, y cada vez que desconecta por este
motivo debe de rearmarse (cerrar de nuevo el contacto superior),
bien sea manual o elctricamente. Tambin poseen un desconectador
trmico, formado por una lmina bimetlica, que se dobla al ser
calentada por un exceso de intensidad, y aunque ms lentamente que
el dispositivo anterior, desconecta el contacto inferior del
dibujo. Esta es la proteccin contra sobrecargas y su velocidad de
desconexin es inversamente proporcional a la sobrecarga. Cuando la
desconexin es por efecto de una sobrecarga, debe de esperarse a que
enfre la bilmina y cierre su contacto, para que la corriente pase
de nuevo a los circuitos protegidos.Los interruptores automticos
magnetotrmicos, se emplean mucho domsticamente y para instalaciones
de Baja Tensin en general y suelen fabricarse para intensidades
entre 5 y 125 amperios, de forma modular y calibracin fija, sin
posibilidad de regulacin. Para intensidades mayores, en
instalaciones industriales, de hasta 1.000 A o ms, suelen estar
provistos de una regulacin externa, al menos para el elemento
magntico, de proteccin contra cortocircuitos. Caractersticas de
desconexin: Existen varios tipos de estos interruptores automticos
magnetotrmicos o PIA, definidos por sus caractersticas de
desconexin tiempo-intensidad, en cuanto a la desconexin contra
cortocircuitos se refiere (desconexin magntica), para una mejor
proteccin de los distintos tipos de circuitos a proteger. Los tipos
que hay actualmente en el mercado son muchos, atendiendo a diversas
y variadas normas (EN, UNE, CEI, etc.), por lo cual los vamos a
clasificar en dos columnas, en una ponemos los ms antiguos, pero an
muy utilizados, y en la otra los ms actuales, normalizados como EN
(norma europea), y siendo In su intensidad nominal y para que
desconecten en un tiempo mximo de 0,1 segundos son los referidos en
la tabla 16.2.TABLA 16.2.- TIPOS Y CARACTERSTICAS DE LOS PIAsMs
antiguos Normalizados EN 60.898 y 60.947 Lmites de
desconexinL...................................................................................
entre 2,4 y 3,5
InU...................................................................................
entre 3,5 y 8,0
InG....................................................................................
entre 7,0 y 10 InB..............................................
entre 3 y 5 InC.............................................. entre
5 y 10 InD.............................................. entre 10 y
20 InMA........................................... fijo a 12
InZ............................................. entre 2,4 y 3,6
InICP-M.............................................................................
entre 5 y 8
InICP-M......................................................................................
entre 5 y 8 InLos tiposLyBse emplean para la proteccin de redes
grandes de cables y generadores.Los tiposUyCse emplean para la
proteccin de receptores en general y lneas cortas.El tipoGse emplea
para la proteccin de los motores y transformadores en general.El
tipoDse emplea para la proteccin de cables y receptores con puntas
de carga muy elevadas.El tipoMAes un diseo especial para la
proteccin de motores.El tipoZes un diseo especial para la proteccin
de circuitos electrnicos.El tipoICP-M(Interruptor de Control de
Potencia con reenganche Manual), es un diseo especial, para el
control de potencia por las compaas distribuidoras. Aunque su
funcin principal es de tarifacin elctrica, tambin se puede emplear
como interruptor magnetotrmico de proteccin general.Otra
caracterstica a tener en cuenta, cuando hemos de seleccionar un
interruptor magnetotrmico, es su poder de corte en carga, que puede
ser distinto dentro de un mismo tipo de curva de desconexin. Los
valores de fabricacin ms normales de la intensidad mxima que pueden
cortar, ante un cortocircuito, son: 1,5; 3; 4,5; 6; 10; 15; 20; y
25 KA.16.2.- PROTECCIN CONTRA SOBRECARGASEntendemos por sobrecarga
al exceso de intensidad en un circuito, debido a un defecto de
aislamiento o bien, a una avera o demanda excesiva de carga de la
mquina conectada a un motor elctrico. Las sobrecargas deben de
protegerse, ya que pueden dar lugar a la destruccin total de los
aislamientos, de una red o de un motor conectado a ella. Una
sobrecarga no protegida degenera siempre en un cortocircuito. Segn
los reglamentos electrotcnicos "Si el conductor neutro tiene la
misma seccin que las fases, la proteccin contra sobrecargas se har
con un dispositivo que proteja solamente las fases, por el
contrario si la seccin del conductor neutro es inferior a la de las
fases, el dispositivo de proteccin habr de controlar tambin la
corriente del neutro". Adems debe de colocarse una proteccin para
cada circuito derivado de otro principal.Los dispositivos ms
empleados para la proteccin contra sobrecargas son:Fusibles
calibrados, tipo gT o gF (nunca aM)Interruptores automticos
magnetotrmicos (PIA)Rels trmicosPara los circuitos domsticos, de
alumbrado y para pequeos motores, se suelen emplear los dos
primeros, al igual que para los cortocircuitos, siempre y cuando se
utilice el tipo y la calibracin apropiada al circuito a proteger.
Por el contrario para los motores trifsicos se suelen emplear los
llamados rels trmicos, cuya construccin, funcionamiento y
utilizacin se vern en el captulo siguiente. PROTECCIN CONTRA
ELECTROCUCINPeligros de la corriente elctricaBajo los efectos de
una corriente elctrica, puede sobrevenir la muerte de una persona,
por las causas siguientes:Paralizacin del corazn Atrofia de los
msculos del trax (asfixia) Carbonizacin de los tejidos Electrlisis
de la sangre (solamente en c.c.), etc.Aunque los cuerpos humanos
reaccionan de diferente manera unos de otros y dependiendo de las
condiciones del momento, podemos decir que la corriente elctrica
empieza a ser peligrosa, cuando atraviesan el cuerpo humano ms de
25 mA, durante ms de 0,2 segundos.Se ha comprobado que la
resistencia del cuerpo humano, con piel sana y seca, depende de la
tensin que se le aplique, pudiendo variar entre 2.500 y 100.000
ohmios. Esta resistencia tambin disminuye debido a la humedad, la
transpiracin, las heridas superficiales, al aumentar la masa
muscular de las personas, si el contacto es inesperado, etc. Tambin
y por causas aun desconocidas se sabe que en las altas frecuencias
la corriente elctrica deja de ser peligrosa para el cuerpo humano
(a partir de unos 7.000 Hz aproximadamente), y por tal motivo se
emplea mucho en electromedicina. Debido a todo lo anteriormente
expuesto, cuando se hacen clculos sobre la seguridad contra
electrocucin, y con el fin de trabajar con un buen margen de
seguridad, se considera que la resistencia del cuerpo humano es de
1.000 ohmios. Por eso los reglamentos electrotcnicos fijan como
tensiones peligrosas, exigiendo la instalacin de protecciones
contra electrocucin, las siguientes:50 V, con relacin a tierra, en
locales secos y no conductores.24 V, con relacin a tierra, en
locales hmedos o mojados.15 V, en instalaciones para
piscinasSistemas de proteccin contra electrocucinFrente a los
peligros de la corriente elctrica, la seguridad de las personas, ha
de estar fundamentada en que nunca puedan estar sometidas
involuntariamente a una tensin peligrosa. Por tal motivo, para la
proteccin contra electrocucin deben de ponerse los medios
necesarios para que esto nunca ocurra.La reglamentacin actual
clasifica las protecciones contra contactos indirectos, que pueden
dar lugar a electrocucin en dos clases:Clase A: Esta clase consiste
en tomar medidas que eviten el riesgo en todo momento, de tocar
partes en tensin, o susceptibles de estarlo, y las medidas a tomar
son:-Separacin de circuitos -Empleo de pequeas tensiones de
seguridad (50, 24 o 15 V) -Separacin entre partes con tensin y
masas metlicas, por medio de aislamientos -Inaccesibilidad
simultanea entre conductores y masas -Recubrimiento de las masas
con elementos aislantes -Conexiones equipotenciales Clase B: Este
sistema que es el ms empleado, tanto en instalaciones domsticas
como industriales, consiste en la puesta a tierra de las masas,
asociada a un dispositivo de corte automtico (rel o controlador de
aislamiento), que desconecte la instalacin defectuosa. Por ello se
emplean principalmente dos tipos de protecciones diferentes, a
saber: Puesta a tierra de las masas Rels de control de aislamiento,
que a su vez pueden ser: Interruptores diferenciales, para redes
con neutro a tierra. Rels de aislamiento, para redes con neutro
aislado A continuacin pasamos a describir las dos protecciones ms
empleadas, tanto domstica como industrialmente, que son: El
interruptor diferencial y la puesta a tierra de las masas, puesto
que casi siempre se emplean redes de distribucin con el neutro
accesible y puesto a tierra, bien sea directamente o a travs de una
pequea impedancia.PUESTA A TIERRA DE LAS MASAS Se denomina puesta a
tierra a la unin elctrica, entre todas las masas metlicas de una
instalacin y un electrodo, que suele ser generalmente una placa o
una pica de cobre o hierro galvanizado (o un conjunto de ellos),
enterrados en el suelo, con el fin de conseguir una perfecta unin
elctrica entre masas y tierra, con la menor resistencia elctrica
posible, como se ve en la figura 16.4. Con esto se consigue que en
el conjunto de la instalacin no puedan existir tensiones peligrosas
entre masas y tierra.
Con la puesta a tierra se trata que las corrientes de defecto a
tierra (Id), tengan un camino ms fcil, que el que tendra el cuerpo
de una persona que tocara la carcasa metlica bajo tensin. Por tanto
como la red de tierras ha de tener una resistencia mucho menor que
la del cuerpo humano, la corriente de defecto circular por la red
de tierra, en vez de hacerlo por el cuerpo de la persona, tal como
se aprecia en la figura 16.5 En las instalaciones industriales
deben de realizarse tomas de tierras independientes para: las masas
metlicas de los aparatos elctricos, para la conexin de los neutros
de los transformadores de potencia y para la conexin de los
descargadores o pararrayos.En las instalaciones domsticas y de
edificios en general se conectarn a la toma de tierra:Las
instalaciones de pararrayosLas instalaciones de antenas, tanto de
TV como de FM Los enchufes elctricos y las masas metlicas de aseos,
baos y cocinas Las instalaciones ejecutadas con tubos metlicos de:
fontanera, calefaccin y gas, as como calderas, depsitos,
instalaciones de ascensores y montacargas, y en general todo
elemento metlico que pueda entrar en contacto con un cable bajo
tensin. Las estructuras metlicas y las armaduras de columnas y
muros de hormign.El tipo de toma de tierra (con placas, picas,
cables, etc.) depender generalmente, de la resistencia del terreno
y de las dificultades de instalacin de uno u otro tipo, para
conseguir una baja resistencia de contacto a tierra. El tipo ms
empleado tanto domstica como industrialmente es el que se hace con
picas hincadas verticalmente en el terreno, de 1,5 o 2 metros de
longitud generalmente.Existen muchas tablas y frmulas para calcular
las tomas de tierra, segn sea el tipo de terreno o el tipo de
electrodo empleado, pero son mtodos laboriosos y poco exactos, por
lo cual lo que se suele hacer en la prctica es medir la resistencia
de la toma de tierra una vez realizada, y si aun es grande se
coloca una pica o varias ms y se mide de nuevo. Estas es mejor
colocarlas separadas unas de otras, al menos 2 metros, para
conseguir menor resistencia de contacto. Medida de las tomas de
tierraLa medida que se debe de efectuar es la resistencia elctrica
existente entre los electrodos de toma de tierra y el terreno
propiamente dicho. Esta medida se efecta con unos aparatos
especiales denominados Telurmetros o Medidores de toma de tierra.
Estos aparatos constan de un ohmmetro, preparado para medir bajas
resistencias, as como unos circuitos de tensin e intensidad, que se
conectan por separado en el circuito a medir, por medio de tres
conexiones (la toma de tierra a medir y dos electrodos auxiliares),
tal como se ve en la figura 16.6. Las picas o electrodos auxiliares
se conectan a una distancia determinada, segn el tipo de aparato
empleado, para evitar los errores que puedan producir las
corrientes errticas, y el indicador nos dar la medida directa o
bien deberemos de ajustarla con un potencimetro graduado. La medida
debe de efectuarse despus de desconectar la red de tierras, de los
electrodos, ya que se trata de medir solamente la resistencia que
estos hacen con respecto a tierra, y el valor mximo de la
resistencia de la toma de tierra ha de estar en consonancia con la
sensibilidad del dispositivo de corte empleado.
Si denominamos Is a la sensibilidad del dispositivo de corte
(rel diferencial generalmente), expresada en amperios de corriente
de defecto a tierra o de fuga, segn el tipo de local, la
resistencia mxima de la puesta a tierra Rt ha de ser:- Para locales
secos: Rt = 50 V / Is- Para locales hmedas o mojados: Rt = 24 V /
Is- Para piscinas: Rt = 15 V / IsO sea cuanto ms sensible sea el
dispositivo de corte, tanto mayor puede ser la resistencia de la
toma de tierra. No obstante el Reglamento Electrotcnico de B.T.
recomienda que, en edificios pblicos, viviendas, locales
comerciales, etc., esta nunca sea mayor de 37 ohmios. Como ejemplo
y en locales hmedos podemos decir que:TABLA 16.3.- RELACIN ENTRE
SENSIBILIDAD Y RESISTENCIASensibilidad del dispositivo Valor mximo
de la resistencia de toma de tierra0,03 A
--------------------------------------------------------------------800
Ohmios0,1 A
----------------------------------------------------------------------240
Ohmios0,3 A
----------------------------------------------------------------------80
Ohmios0,5 A
----------------------------------------------------------------------48
Ohmios1,0 A
----------------------------------------------------------------------24
Ohmios16.5.- INTERRUPTORES O RELS DIFERENCIALESEl interruptor
diferencial es un aparato cuya misin es desconectar una red de
distribucin elctrica, cuando alguna de sus fases se pone a tierra,
bien sea directamente o a travs de humedades generalmente. El
interruptor diferencial se activa al detectar una corriente de
defecto Id, que sea superior a su umbral de sensibilidad Is. La
proteccin diferencial est basada en la 1 Ley de Kirchoff, que como
ya sabemos dice: "En todo nudo de conductores, la suma de las
intensidades que a l llegan, es igual a la suma de las intensidades
que de l salen". Esto hace que cuando se produce la derivacin a
tierra de una fase, exista un desequilibrio entre la suma geomtrica
de las intensidades de la red; este desequilibrio, que es
precisamente la corriente de defecto Id, es lo que detecta el
interruptor diferencial, provocando a continuacin la desconexin de
la red defectuosa. Los interruptores diferenciales, segn vemos en
la figura 16.7, constan de un transformador, cuyo primario est
formado por todas las fases de la red, incluido el neutro, que
atraviesan un ncleo toroidal (T), y el arrollamiento secundario est
formado por una pequea bobina (S).
El arrollamiento secundario (S) se conecta luego a un rel que
acta sobre el mecanismo de desconexin del interruptor (B). Todo
ello se halla contenido en una caja aislante, con bornes de entrada
y salida de red, y pueden ser: Monopolares, Bipolares, Tripolares y
Tetrapolares, estos ltimos para redes trifsicas con neutro
distribuido. Mientras no exista ninguna derivacin a tierra en la
instalacin, la suma geomtrica de las intensidades que circulan por
los conductores, ser igual a cero (Id = 0), permaneciendo el
interruptor cerrado. Por el contrario cuando exista una derivacin a
tierra de una fase, aparece una corriente de defecto o fuga Id, que
induce una corriente en el secundario del transformador toroidal;
cuando la corriente de defecto Id sea igual o mayor que la
sensibilidad del interruptor Is, el mecanismo de desconexin abre el
interruptor. Una vez reparada la avera, el interruptor diferencial
debe de cerrarse manualmente. En la figura 16.8, se explica el
funcionamiento, con un ejemplo monofsico, muy fcil de entender.As a
la vista del dibujo, en el cual la primera figura representa la red
en buen estado y la segunda con la fase S a tierra, tenemos:Red en
buen estado: Is + It = Id = 0 ARed con fase a tierra: Is + It = Id
= 0,7 AEnsayo de funcionamientoPara verificar el correcto
funcionamiento de los interruptores diferenciales, estos poseen un
pulsador de prueba Pp, que al pulsarlo cortocircuita dos fases, a
travs de una resistencia, que permite el paso de una corriente algo
mayor a la sensibilidad del interruptor Is, con lo cual al provocar
un desequilibrio entre las fases origina la desconexin del
mismo.Sensibilidad de los interruptores diferencialesLos
interruptores diferenciales se fabrican para muchos valores de
sensibilidad (Is), segn sea la longitud de las lneas a proteger y
el tipo y condiciones de la instalacin, incluso se fabrican con
sensibilidad ajustable, para que el utilizador la adapte a su
instalacin.No obstante los empleados domsticamente y en
instalaciones de poca potencia, que se suelen fabricar compactos y
para intensidades nominales de entre 5 y 125 A, suelen tener dos
tipos de sensibilidad fija sin posibilidad de ser modificada. Estas
son:Interruptores de media sensibilidad........ Is = 0,3 A = 300
mAInterruptores de alta sensibilidad............ Is = 0,03 A = 30
mALos primeros, que son los ms utilizados, y se deben de emplear en
las instalaciones con puesta a tierra; mientras que los segundos,
se podran emplear incluso en instalaciones sin puesta a tierra,
debido a la pequea corriente de fuga que necesitan para su
desconexin.Los interruptores diferenciales de gran potencia, de 150
a ms de 1.000 A, que se emplean para la proteccin de las
instalaciones industriales de gran potencia y baja tensin, suelen
tener sensibilidad ajustable en escalones, siendo los valores ms
normales: 0,03; 0,1; 0,3; 0,5, 0,8; 1 y 2 A. INTERRUPTORES
DIFERENCIALES INDUSTRIALESEstos interruptores, que como ya dijimos
suelen tener la sensibilidad ajustable, suelen fabricarse en dos
partes: Por un lado se monta el transformador toroidal, que suele
ser de gran tamao, sobre la red a proteger y aparte se monta el rel
diferencial, que incluye todos los elementos de desconexin y
verificacin de funcionamiento, tal como se ve en la figura
16.9.
Dependiendo de la potencia del interruptor, el bloque que
contiene los elementos de desconexin, puede contener tambin el
interruptor propiamente dicho, o bien actuar sobre el interruptor
automtico de la red, al igual que el resto de las protecciones.
ARRANQUE DE MOTORES TRIFSICOS DE DOS VELOCIDADES. CONEXIN
DAHLANDER
MOTORES ASNCRONOS TRIFSICOS DE VARIAS VELOCIDADESLos motores
asncronos trifsicos pueden construirse para ms de una velocidad,
bien sea realizndolos con varios bobinados, de distinto nmero de
polos, o bien con un solo bobinado, pero construido de tal forma
que pueda conectarse exteriormente con diferente nmero de polos.
Por tal motivo algunos tipos de motores asncronos trifsicos de
varias velocidades se les denomina tambin motores de polos
conmutables.En la figura 19.1 se ven, esquemticamente, los
diferentes tipos de bobinados y conexin de los mismos, que ms se
emplean actualmente en la construccin de motores de varias
velocidades, siendo el segundo tipo l ms utilizado de todos
ellos.Este tipo de motores, cuyo rotor se construye siempre de
jaula de ardilla, se suele emplear por lo general para el
accionamiento de mquinas herramientas y ventiladores, y
refiriendonos a los tipos constructivos de la figura 19.1, sus
caractersticas principales son las siguientes:
- Motores con dos devanados independientes. Estos motores tienen
dos velocidades, y se construyen de tal forma que cada devanado se
ejecuta, interiormente, con un nmero de polos diferente y por
tanto, segn se conecte a la red uno u otro devanado, el motor girar
con un nmero de revoluciones diferente. En este tipo de motores
suelen conectarse ambos devanados en estrella y las combinaciones
de polos ms frecuentes son: 6/2, 6/4, 8/2, 8/6, 12/2 y 12/4. -
Motores con un solo devanado, en conexin Dahlander. Estos motores,
de dos velocidades, se construyen con un devanado trifsico normal,
pero conectado interiormente de tal forma, que segn se conecten los
bornes exteriores a la red, el motor tendr un nmero de polos u otro
distinto, pero siempre doble el uno del otro; por tanto tendr dos
velocidades de rotacin, una doble que la otra. Segn se aprecia en
la figura 19.1, la conexin de sus devanados, se realiza en tringulo
o estrella, para la velocidad menor y en doble estrella para la
mayor, y las combinaciones de polos ms frecuentes son: 4/2, 8/4 y
12/6. - Motores con un devanado Dahlander y otro independiente. Con
este tipo de motores se consiguen tres velocidades diferentes, dos
con el devanado en conexin Dahlander y la tercera con el devanado
independiente, que estar construido con un nmero de polos distinto
a las dos polaridades obtenidas con el primero. Las conexiones ms
utilizadas son las representadas en la figura 19.1 y las
combinaciones de polos ms frecuentes son: 6/4/2, 8/4/2, 8/6/4,
12/4/2, 12/6/4, 12/8/4, 16/12/8 y 16/8/4.- Motores con dos
devanados Dahlander. Con este tipo de motores se consiguen cuatro
velocidades, dos con cada devanado, que han de estar diseados para
polaridades diferentes el uno del otro, siendo las combinaciones de
polos ms utilizadas: 12/8/6/4 y 12/6/4/2. MOTORES DE DOS
VELOCIDADES, EN CONEXIN DAHLANDER O DE POLOS CONMUTABLESEl tipo de
motor asncrono trifsico de varias velocidades ms utilizado
(podramos decir que casi el nico que se emplea actualmente) es el
de un solo devanado en conexin Dahlander y por tanto es el que
describiremos con detalle a continuacin. En la figura 19.2, est
representado el devanado de un motor asncrono trifsico en conexin
Dahlander, donde se pueden apreciar tanto las conexiones internas
como las conexiones de la placa de bornes a la red, en sus dos
posiciones de funcionamiento. Este motor est diseado para trabajar
con cuatro polos, cuando se conecta en tringulo y dos polos, cuando
se conecta en doble estrella, segn se aprecia en el devanado de la
fase U1-V1 resaltada en el dibujo.
Segn se aprecia en la figura 19.2, para el arranque en la
velocidad menor, no hay ms que aplicar la tensin de la red a los
bornes U1, V1 y W1 de la placa de conexiones, por estar ya
realizada la conexin tringulo, entre sus tres fases, en el interior
del motor. Por el contrario, para la velocidad mayor, se deben de
realizar dos operaciones: primeramente hay que cortocircuitar los
bornes U1, V1 y W1, y a continuacin, aplicar la tensin de la red a
los bornes U2, V2 y W2, en su placa de conexiones. La conclusin
obtenida de lo anteriormente expuesto es que, para el arranque
automatizado de un motor en conexin Dahlander, se necesitan tres
contactores.Tambin se aprecia en la figura 19.2, que cuando se
conecta el motor para la pequea velocidad, se forma doble nmero de
polos, por quedar todas las bobinas de una fase conectadas en
serie, mientras que para la velocidad mayor, las bobinas de cada
fase se conectan por mitades en paralelo, obtenindose de esta
forma, la mitad del nmero de polos que en el caso
anterior.Seguidamente pasamos a describir, los esquemas de mando y
proteccin, ms comnmente empleados, para el accionamiento de motores
en conexin Dahlander, que estn dibujados en las figuras 19.3 y
19.4. El primero es un arranque simple, en cualquiera de las dos
velocidades y el segundo es el mismo tipo de arranque, pero con los
circuitos necesarios para que en cada una de sus dos velocidades,
pueda arrancarse el motor en ambos sentidos de giro
indistintamente. ARRANQUE DE UN MOTOR DE POLOS CONMUTABLES, DE DOS
VELOCIDADES, SIN INVERSIN DE GIRO (Figura 19.3)Las caractersticas
elctricas de los elementos de mando y proteccin necesarios, para
ejecutar este tipo de arranque sern como mnimo las siguientes:-
Contactor K1, para la conexin y desconexin del motor en pequea
velocidad (PV). Ser de una intensidad igual o superior a al In del
motor en conexin tringulo, y con categora de servicio AC3.-
Contactores K2 y K3, para la conexin y desconexin del motor en gran
velocidad (GV). Sern de una intensidad igual o superior a la In del
motor conectado en doble estrella, y con categora de servicio AC3.-
Rels trmicos F3 y F4, para la proteccin contra sobrecargas en ambas
velocidades. Cada uno se calibrar a la In del motor que este
consuma, en la velocidad que protege.- Fusibles F1 y F2, para la
proteccin contra cortocircuitos. Sern del tipo aM e intensidad
igual o superior a la mxima In del motor, en cada una de sus dos
velocidades.- Fusible F5, para la proteccin de los circuitos de
mando.- Botonera, con un pulsador simple de parada S0 y dos
pulsadores dobles de marcha S1 y S2.Seguidamente se describe, de
forma resumida, el proceso de arranque, tanto en pequea como en
gran velocidad:a)- Arranque y parada en pequea velocidad (PV)-
Arranque, por pulsacin sobre S1.- Cierre del contactor de lnea K1 y
arranque del motor, conectado en tringulo.- Auto alimentacin, por
(K1, 13-14).- Apertura de (K1, 21-22), que acta como enclavamiento,
para que aunque se pulse ahora marcha S2, no se exciten los
contactores de gran velocidad K2 y K3.- Parada, por pulsacin sobre
S0.Los contactos auxiliares de la botonera (S1 y S2, 21-22), actan
como enclavamiento doble de botonera, para que si se intentan
pulsar a la vez ambos pulsadores de marcha, no pueda excitarse
ningn contactor. Estos contactos podran suprimirse, siempre que
existiera un enclavamiento de tipo mecnico, entre los contactores
K1 y K2.
ARRANQUE DE UN MOTOR DE POLOS CONMUTABLES, DE DOS VELOCIDADES,
CON INVERSIN DE GIRO (Figura 19.4)Las caractersticas elctricas de
los elementos de mando y proteccin sern los mismos que en el
ejemplo anterior, siempre que se tenga en cuenta que existen dos
intensidades nominales del motor, segn cual sea su velocidad de
funcionamiento.Los circuitos de la figura 19.4, son unos de los ms
utilizados, aunque no los nicos, para el arranque de un motor de
polos conmutables en ambos sentidos de giro y en cualquiera de sus
dos velocidades.Entre los dos contactores de cada inversor K1-K2 y
K3-K4, se han puesto enclavamientos dobles: uno con contactos
auxiliares de los propios contactores (K1, K2, K3 y K4; 21-22) y el
otro con contactos de las propias botoneras de marcha (S1, S2, S3 y
S4; 21-22). Estos ltimos podran ser sustituidos por enclavamientos
mecnicos entre cada par de contactores: K1-K2 y K3-K4, evitando en
este caso el empleo de pulsadores de triple contacto para las
marchas S3 y S4. Adems tenemos enclavamientos entre los contactores
empleados para la pequea velocidad K1 y K2, y los restantes K3, K4
y K5, empleados para la gran velocidad, realizados por medio de los
contactos auxiliares de los propios contactores (K1, K2, K3 y K4,
31-32) y (K5, 21-22).A continuacin de describe, resumidamente, el
funcionamiento del circuito, en cada una de las cuatro
posibilidades de marcha, pero prescindiendo de la actuacin de los
contactos de enclavamiento, por entender que con lo anteriormente
descrito sobre los mismos y con el estudio de los muchos esquemas
de los captulos anteriores, es suficiente para entender ste
perfectamente. Es el siguiente:a)- Arranque y parada en PV, sentido
de giro a derechas- Arranque, por pulsacin de S1- Cierre del
contactor de lnea K1 y arranque del motor en pequea velocidad y
sentido a derechas, conectado en tringulo.- Autoalimentacin, por
(K1, 13-14)- Parada, por pulsacin sobre S0.
b)- Arranque y parada en PV, sentido de giro a izquierdas-
Arranque, por pulsacin de S2- Cierre del contactor de lnea K2 y
arranque del motor en pequea velocidad y sentido de giro a
izquierdas, conectado en tringulo.- Autoalimentacin, por (K2,
13-14)- Parada, por pulsacin sobre S0 c)- Arranque y parada en GV,
sentido de giro a derechas- Arranque, por pulsacin de (S3, 13-14 y
23-24).- Cierre del contactor de estrella K5, que forma la estrella
del motor, al cortocircuitar: U1, V1 y W1.- Cierre del contactor de
lnea K3, por (K5, 23-24), con lo cual el motor ya se pone en
marcha, en gran velocidad y sentido de giro a derechas, conectado
en doble estrella.- Autoalimentacin, por (K5, 13-14) y por (K3,
13-14).- Parada, por pulsacin sobre S0. d)- Arranque y parada en
GV, sentido de giro a izquierdas- Arranque, por pulsacin de (S4,
13-14 y 23-24).- Cierre del contactor de estrella K5, que forma la
estrella del motor, al cortocircuitar: U1, V1 y W1.- Cierre del
contactor de lnea K4, por (K5, 23-24), con lo cual el motor ya se
pone en marcha, en gran velocidad y sentido de giro a izquierdas,
conectado en doble estrella.- Autoalimentacin, por (K5, 13-14) y
por (K4, 13-14).- Parada, por pulsacin sobre S0.Si debido a una
sobrecarga en el motor, salta alguno de los rels trmicos F3 o F4,
el efecto es el mismo que si pulsamos paradaS0, ya que cualesquiera
que sea el contacto que se abra (F3 o F4, 95-96), interrumpe el
circuito de mando.