Sistema de Arranque de MOTORES

1

SISTEMA DE ARRANQUE A TENSIN PLENA

1. Arranque Directo de un motor con botoneras y sealizacin

2. SISTEMA DE CONTROL DE UN MOTOR DESDE VARIAS ESTACIONES DE MANDO

3. arranque en secuencia de varios motores

4. DIAGRAMA DEL CIRCUITO DE CONTROL A TRES HILOS DE UN

ARRANCADOR A TENSIN PLENA, CON PROTECCIN TRMICA POR SOBRECARGA EN EL MOTOR, EL CIRCUITO DE CONTROL INCLUYE LA ALARMA AUDIBLE Y LUMINOSA POR SOBRECARGA.

INVERSION DE GIRO

Para lograr la inversin de giro de un motor basta con montar dos contactores en paralelo, uno le enviar las 3 fases en un orden y en otro intercambiar dos de las fases entre s manteniendo la tercera igual. El esquema de potencia quedar como sigue.

En el esquema de mando tendremos que tener la precaucin de que los dos contactores no puedan funcionar a la vez, ya que ello provocar un cortocircuito a travs del circuito de potencia. Para evitarlo se montarn unos contactos cerrados, llamados de enclavamiento, en serie con las bobinas de los contactores contrarias. En el mercado tambin existen contactores ya construidos a tal efecto que incluyen unos enclavamientos mecnicos para una seguridad adicional.

1. Inversin de Giro con botoneras

Accionando los pulsadores escogeremos el sentido de giro del motor (S2 y S3). Los contactores estarn realimentados y enclavados para evitar la simultaneidad de funcionamiento de ambos porque sera un cortocircuito. Cuando entre a funcionar un contactor el otro no podr funcionar aun cuando se le de la orden de marcha. Se debe pasar por el paro para poder invertir el sentido de giro del motor. Esto ocurre gracias a los contactos auxiliares NC de KM1 y KM2. El motor se parar pulsando el paro S1.

2. inversin de giro con finales de carrera

3. Inversin de giro con temporizadores

SISTEMAS TEMPORIZADOS1. TEMPORIZADORES ON DELAY

2. TEMPORIZADORES OFF DELAY

3. SEMFORO

4. Cuando se arranca la bomba de aceite lubricante (M1), al oprimirse el botn de Arrancar, debe bombear la presin para cerrar el interruptor n.a. de presin antes que el motor principal de impulsin (M2) puede arrancar. El interruptor de presin n. a al cerrarse tambin energiza un relevador de retardo de tiempo (timer TR). Despus de un retardo de tiempo previamente ajustado, el contacto n. a. TR se cerrar y energizar la bobina del arrancador del motor de alimentacin (M3).

SISTEMAS DE FRENADO DE MOTORES ELECTRICOS

1. POR CONTRACORRIENTE

El sentido de giro del rotor, de un motor asncrono trifsico, se determina por el sentido del campo magntico giratorio. Cuando el motor est funcionando en un sentido de giro determinado a la velocidad de rgimen, si se invierten las conexiones de dos de los conductores de fase del estator, el sentido del campo giratorio es opuesto al sentido de giro del motor y el deslizamiento resulta superior a la unidad. Esta circunstancia provoca un enrgico par de frenado, ya que el campo giratorio tiende a arrastrar al motor en sentido contrario al de su marcha. Como el frenado a contracorriente se opone a la inercia de la carga, este sistema puede emplearse eficaz-mente para conseguir rpidas deceleraciones de motores que arrastren cargas de inercia (por ejemplo, en mquinas herramientas). En cambio, como el par de frenado a contracorriente decrece con un aumento de la velocidad, este sistema de frenado no puede utilizarse en mquinas elevadoras(gras, montacargas, etc.)En el frenado a contracorriente, la intensidad de corriente es muy elevada (muchas veces, superior a lade la corriente de arranque), y la energa que la carga suministra al motor no se comunica a la lnea sino que constituye una prdida que debe disipar el propio motor por lo que en los motores en que deba aplicarse

este procedimiento de frenado debern tenerse en cuenta estas circunstancias, sobre todo, desde el punto de vista de la eliminacin de la energa trmica producida

2. POR INYECCIONDE CORRIENTE CONTINUA

Este procedimiento consiste en separar el motor de la red y conectar inmediatamente dos bornes del estator a una fuente de corriente continua. En estas condiciones, el rotor gira con relacin a un campo magntico fijo y su deslizamiento crea un par de frenado, semejante al producido durante un funcionamiento trifsico. Particularmente, se puede decir que este par pasa por un valor mximo para un deslizamiento de 0,8,lo que quiere decir, para una velocidad prxima a 0,2 del valor nominal

Para un deslizamiento dado, el par puede regularse en cierta medida, modificando la intensidad de corriente absorbida. Por esta razn, la tensin continua de alimentacin ha de ser siempre muy baja y determinada nicamente por la resistencia de los devanados estatricos que debe atravesar la corriente continua, y que siempre tiene un valor bajo. Generalmente, la fuente de alimentacin es la propia red de corriente alterna, a travs de un transformador reductor y de un equipo rectificador de muy baja tensin .Este sistema de frenado resulta muy eficaz, ya que es de accin suave y rpida al mismo tiempo, por ser al principio algo ms reducido al par de frenado que en el sistema a contracorriente y alcanzarse el valor mximo en la segunda mitad del periodo de frenado bajando al final bruscamente a cero. Sobre el sistema de frenado a contracorriente tiene la ventaja, anteriormente citada, de un par de frenado nulo en la parada; por consiguiente, no debe tomarse ninguna precaucin para impedir la inversin de marcha de la mquina accionada. Su principal inconveniente es que se precisa un mayor gasto en los accesorios que constituyen el equipo. El valor de la corriente de frenado est generalmente comprendido entre 1,3 y 1,8del valor de lacorriente nominal del motor. La figura 4 representa el esquema de un equipo elctrico de frenado por inyeccin de corriente continua, cuando se trata de un motor con un solo sentido de giro. Los rectificadores estn alimentados desde la propia red de corriente alterna, y conectados en puente trifsico. La puesta en marcha normal del motor se realiza por accionamiento del pulsador de marcha b1, con lo que entra en funcionamiento el contactor c1;despus de soltar el pulsador b1,este contactor queda alimentado a travs delcorrespondiente contacto de auto alimentacin c1; al mismo tiempo seabre el contacto de apertura c1, situado en elcircuito de frenado, con lo que se evita un frenado intempestivo durante el funcionamiento de marcha normal. Finalmente, se cierra el contacto temporizado a la aperturael tambin situado en el circuito defrenado

ARRANQUE A TENSION REDUCIDA

1. Estrella triangulo

Este arranque slo puede ser aplicado a los motores donde los dos extremos de los tres

devanados del estator son accesibles. El procedimiento consiste en arrancar el motor conectando sus devanados en estrella y cuando a adquirido el 80% de su velocidad nominal (mximo par, corriente cercana a la nominal) se conectan los devanados en tringulo. El paso de una a otra configuracin es determinado por un temporizador incorporado al circuito de maniobra. Mientras el motor est conectado en estrella la tensin de alimentacin se reduce a 1/3 (al 57,7%). El par se reduce con el cuadrado de la tensin (al 50%) y es igual al tercio del par proporcionado por un motor en arranque directo. La intensidad disminuye. Es decir reducimos la intensidad en detrimento del par de arranque.

2. Arranque Estrella-Trinagulo con Inversin de Giro

3. Arranque con Resistencias estatricas

Estos arrancadores se utilizan poco porque no tienen la eficiencia, ni la flexibilidad de otros sistemas. Generalmente se construyen para reducir el voltaje aplicado al motor al 80% de su valor de lnea, con lo cual la corriente de arranque se reduce en la misma proporcin y el par mecnico de arranque se reduce al 64 % de su valor a plena tensin. Esto se logra conectando momentneamente las resistencias de arranque en serie con los devanados del motor. El ciclo de arranque es de transicin cerrada. Se aplican para arrancar maquinaria delicada como maquinaria textil, escaleras elctricas y bandas transportadoras que tengan que arrancar suavemente.

4. Arranque con Resistencias Retricas

Para este tipo de arranque se ha de utilizar un motor con el rotor bobinado.Se trata de conectar a las bobinas del rotor unas resistencias en serie y cortocircuitadas a su salida. En el primer tiempo se conectan todas las resistencias, en el segundo se elimina la mitad de las resistencias y en el tercero se cortocircuitan las bobinas del rotor funcionando el motor a su plena tensin como si fuera una jaula de ardilla

MOTOR DE ANILLOS ROZANTES un motor de anillos rozantes o deslizantes, es un motor asncrono, con dos bobinados, a saber: - El bobinado estatorico, como en un motor normal de jaula de ardilla, y - El bobinado rotorico, es un bobinado instalado en la parte giratoria del motor, y que necesita de los anillos rozantes, para poder sacar al exterior las conexiones elctricas de bobinado rotorico. La funcin que tienen los anillos rozantes, son para poder conectar externamente al circuito elctrico integrado en el rotor, resistencias externas. La funcin de dichas resistencias, es modificar la resistencia rotorica. El efecto que tiene el modificar la resistencia rotorica referente al comportamiento mecnico del motor, es cambiar el punto de deslizamiento, en el que entrega el par nominal el motor. De hecho el motor tiene una curva de par y corriente para cada valor de resistencia rotorica conectada, lo que permite realizar una regulacin de la velocidad, al modificar el valor de estas resistencias Actualmente este sistema en su concepcin inicial no se utiliza como sistema de regulacin de velocidad. Actualmente para realizar regulaciones de velocidad de motores de potencias hasta 500Kw o 1 Mw, se utiliza los convertidores de frecuencia. En motores de alta potencia y tensin, dependiendo de la maquina accionada, y de las necesidades de par de arranque, se puede utilizar este sistema como sistema de arranque, cortocircuitando al final del arranque las resistencias, aunque se suele dejar un pequeo valor externo, dependiendo del tipo de maquina accionada5. Arranque por autotransformador

Este es uno de los mtodos mas comnmente usados para arrancar a tensin reducida o voltaje reducido debido a su economa, eficiencia y flexibilidad para ajustar al voltaje de arranque deseado. Toda la energa aplicada se transmite al motor, excepto las perdidas del autotransformador que son pequeas, por lo que la carga se acelera suave y en forma segura. Antes de continuar es importante hacer notar lo siguiente: Un voltaje reducido produce corriente reducida y par mecnico o torque reducido tambin: A cualquier velocidad, la reduccin de corriente es proporcional a la reduccin del voltaje. El porcentaje de reduccin del par mecnico o torque es proporcional al cuadrado de la reduccin del voltaje, as, 1/2 del voltaje produce 1/4 del par mecnico, 2/3 del voltaje producen 4/9 del par mecnico, etc.

Las derivaciones en el autotransformador permiten el ajuste de la corriente y el par mecnico de arranque o torque de arranque, de acuerdo con las necesidades de la mayora de las aplicaciones.

6. arranque con arrollamiento parcia ( part winding )

Los motores de embobinado parcial son de construccin muy semejante a los normales en tipo rotor jaula de ardilla, excepto que esos motores tienen dos devanados o embobinados idnticos que se pueden conectar en secuencia a la lnea de alimentacin de energa, para producir corriente y torque de arranque reducidos. Como en el arranque solo la mitad de los devanados se conecta a las lneas, el mtodo se describe como embobinado parcial. Muchos (pero no todos) motores de dos voltajes 220 volts / 440 volts, son adecuados para el arranque por embobinado parcial a 220 volts. Existen dos circuitos paralelos independientes en el estator del motor de dos voltajes, conectado internamente en estrella, o Y. Los arrancadores para embobinado parcial estn diseados para usarse con motores tipo rotor jaula de ardilla que posean dos devanados separados en el estator. Los embobinados de estos motores pueden conectarse en estrella o en delta, dependiendo del diseo del motor. Estos arrancadores no son apropiados para utilizarse con motores de dos voltajes, embobinados en "delta.

Estos arrancadores proveen un sistema de arranque muy econmico, cuando las necesidades de par mecnico durante el arranque pueden manejarse con el 50% del par mecnico a plena tensin. Pueden usarse con motores estandar diseados para voltaje dual por ejemplo: 220 volts / 440 volts en el voltaje menor, es decir 220 volts. Tambin pueden usarse con motores especficamente diseados para este tipo de arranque, en cualquier otro voltaje.

Cuando se usen motores estandar de voltaje dual, es necesario cerciorarse de que el par desarrollado durante el arranque (50%) es suficiente para acelerar la carga lo suficientemente sin producir un transiente indeseado al conectar todo el devanado a la lnea, o bien un trancazo o golpe en la carga movida al ser esta acelerada a pleno par.

Este tipo de arrancador es muy usado para arrancar cargas ligeras como compresores descargados, bombas centrifugas, maquinas-herramientas, etc. Se construyen en capacidades estandar hasta de 200 H. P. en 440 Volts.