Semana 3. Arranque estrella – triangulo

1. ARRANQUE A TENSIÓN REDUCIDA :

-El arranque directo se utiliza en motores menores a 5 KVA y 60 Amp. Este nivel de corriente se puede alcanzar durante el arranque lo que produce perturbaciones en la red de distribución, para evitar esta situación se utilizan métodos que limitan el consumo elevado de corriente como el arranque a tensión reducida.

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2. TIPOS:

A) ARRANQUE POR AUTO TRANSFORMADOR :

– Se intercala un auto transformador entre la linea de red y el motor, se puede aplicar a tres golpes de 40, 60 y 75 % de la tensión de linea.

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B) ARRANQUE ESTRELLA-TRIANGULO :

C) POR ARRANCADOR SUAVE :

Un arrancador suave es un dispositivo electrónico que permite controlar el arranque y parada de motores de inducción, ayudando a proteger el motor y contribuyendo al ahorro de energía.

El arranque a plena tensión, conlleva picos de tensión que pueden generar costes por sobrecarga de la red eléctrica y por los esfuerzos en los accionamientos mecánicos.

¿Cómo funciona?

Los arrancadores suaves limitan la corriente y el par de arranque permitiendo ejercer un control de la tensión desde 0 hasta la nominal para el arranque y al revés para la parada. Regula el voltaje de modo que el motor recibe primero una oleada de baja tensión, que va ascendiendo hasta que el motor empieza a girar, ahorrando en el desgaste y a menudo colaborando a que los componentes electrónicos duren más tiempo mediante el control progresivo de la tensión de alimentación, se logra la adaptación del motor al comportamiento de la carga de la máquina accionada.El arranque y parada suave cuida de los dispositivos ymáquinas acopladas y proporciona un proceso productivo sin incidencias.

D) POR VARIADOR DE FRECUENCIAS :

-se puede utilizar un variador/inversor de frecuencia. Un variador de frecuencia es un sistema para el control de la velocidad de giro en motores de corriente alterna (AC) mediante el control de la frecuencia de alimentación suministrada al motor.

A los variadores de frecuencia también se les denomina drivers de frecuencia ajustable (AFD), drivers de CA, microdrivers o inversores. Debido a que el voltaje varía a la vez que la frecuencia, también se les llama variador de voltaje variador de frecuencia (VVVF).

Resumiendo, con estos aparatos tenemos la posibilidad de regular la velocidad y sentido de giro de un motor eléctrico, controlar la velocidad, el tiempo de arranque y proteger el motor fácilmente. Tiene una muy fácil instalación y no requiere de mantenimiento.

Ventajas principales del arrancador suave y el variador de frecuencia:

• Optimiza las secuencias de arranque y parada
• Aumenta la productividad
• Ahorra energía
• Protege el motor (ahorra en el mantenimiento)
• Aumenta la vida útil del motor

ARRANQUE ESTRELLA – TRIANGULO DE UN MOTOR DE INDUCCIÓN TRIFÁSICO

-DEFINICIÓN:

• EL PAR SE REDUCE CON RELACIÓN AL CUADRADO DE LA TENSIÓN DE ALIMENTACIÓN Y ES IGUAL A UN TERCIO DEL PAR PROPORCIONADO POR UN MOTOR DE ARRANQUE DIRECTO. LA CORRIENTE EN LA LINEA SE REDUCE EN LA MISMA PROPORCIÓN.
• EN EL SEGUNDO TIEMPO, SE SUPRIME EL ACOPLAMIENTO EN ESTRELLA Y SE ACOPLAN LOS DEVANADOS EN TRIÁNGULO. CADA DEVANADO ESTÁ ALIMENTADO CON LA TENSIÓN DE LA RED, EL MOTOR RECUPERA SUS CARACTERÍSTICAS NATURALES
• EL PAR MOTOR ES PEQUEÑA DURANTE TODO EL ACOPLAMIENTO EN ESTRELLA Y LA VELOCIDAD ESTABILIZADA AL FINAL DE ESTE TIEMPO, PUEDE SER MUY BAJA SI EL PAR RESISTENTE ES ELEVADO.
• APARECEN ENTONCES PUNTAS IMPORTANTES DE CORRIENTE Y DE PAR AL PASAR DE ESTRELLA A TRIÁNGULO.

–CARACTERÍSTICAS:

Con el arranque estrella triángulo perseguimos reducir la corriente en el momento del arranque al alimentar a una tensión menor. Un/√3. Con ello se consigue que la intensidad baje a la tercera parte de la intensidad que se produciría en un arranque directo. También el par de arranque se reduce a menos de la mitad, lo que hace imposible este sistema en motores de media potencia que arranquen con carga. Otro inconveniente es el corte de tensión que se produce al pasar de estrella a triángulo.

Una vez que el motor alcanza entre el 70% u 80% de la velocidad nominal se desconecta el acoplamiento en estrella para realizar la conmutación a configuración triángulo, momento a partir del cual el motor opera en condiciones normales.

-FUNCIONAMIENTO:

• Pulsar en S1 entra KM1, KM3
• Conexión en ESTRELLA.
• Transcurrido un tiempo, KM1 acciona su contacto temporizado, desconectando KM3 y conectando KM2.
• El contactor KM2 no entrará por efecto del enclavamiento, en tanto que no se desconecte KM3.
• Conexión TRIÁNGULO.
• Pulsando en S2 se desconecta KM1, KM2, KM3.
• Parada del MOTOR.
• La maniobra también cae por apertura del INTERRUPTOR AUTOMATICO (MAGNETOTÉRMICO) Q1 y por disparo del relé térmico F1.

– APLICACIONES:

Las aplicaciones de este arranque son en máquinas que arrancan en vacío o a media carga como: Bombas ,Ventiladores y otras máquinas.

INTERPRETACIÓN DE LAS CURVA CARACTERÍSTICA PAR VELOCIDAD CORRIENTE VELOCIDAD DEL ARRANQUE ESTRELLA – TRIÁNGULO

CIRCUITO RELACIONADOS CON CONEXIÓN ESTRELLA-TRIANGULO

A) TEMPORIZACIÓN DEL ARRANQUE ESTRELLA – TRIANGULO EN FUNCION DE LA VELOCIDAD:

• El arranque estrella – triángulo, consiste en energizar el motor conectándolo inicialmente en estrella, una vez que haya alcanzado aproximadamente el 70% de su velocidad de régimen, se conecta en triángulo.
• Es importante determinar el tiempo, en el cual se realiza el cambio de conexión de estrella a triángulo. Si el tiempo es corto, se genera una intensidad pico que puede alcanzar valores muy altos, y en caso contrario se podría provocar el paro del motor, con el peligro de dañar los bobinados.

– ASPECTOS PRÁTICOS EN EL MANEJO DE TEMPORIZADORES:

• Antes de conectar un temporizador es necesario ver si tiene solamente contactos temporizados, o si por el contrario posee contactos instantáneos y temporizados, para darles el uso correcto a cada uno de ellos.
• Si un temporizador requiere de un contacto auxiliar de sostenimiento, pero no tiene contactos instantáneos, se debe conectar en paralelo con él un contacto auxiliar, para que cubra dicha necesidad.
• Como norma general tan pronto un temporizador cumpla plenamente su función, éste de ser desenergizado.

ESQUEMAS DE ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO TEMPORIZADO DE UN MOTOR DE INDUCCIÓN TRIFASICO.

B) ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO CON INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE INDUCCION TRIFASICO

– Este sistema de arranque de motores trifásicos proporciona un arranque suave a los motores eléctricos trifásicos, en cada sentido de rotación, de esta forma durante el arranque de cada sentido de rotación los devanados del estator están a una tensión 3 veces inferior a la nominal.

Según la figura en conexión estrella sobre una red de 230(V) cada devanado soporta 127 (V), con lo cual el estator genera un campo giratorio de menos inducción, el motor es débil y la curva de par presenta valores más bajos a la misma velocidad. Se puede demostrar que el par de arranque se reduce un tercio. Respecto a la corriente de arranque esta también se reduce un tercio

– APLICACIONES :

En muchas aplicaciones a nivel industrial es necesario de realizar el arranque estrella – triángulo con inversión de giro de un motor de inducción trifásico. Se tiene arranque en sentido horario (MARCHA 1) Y arranque en sentido antihorario (MARCHA 2).

C) ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO TEMPORIZADO: