Informe Lab de Accionamiento y Protecciones -Arranque Directo de Un Motor

UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUCPROGRAMAS DE INGENIERIA ELECTRICA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR

Carlos Díaz, Ernesto Morales, Juan Sierra

Ing. juan Carlos herrera ossio, Grupo BN. 27/08/2015Laboratorio de accionamiento y protecciones de baja tensión,

Universidad de la Costa, Barranquilla

Resumen

En la práctica realizada en el laboratorio de accionamiento y protecciones de baja tensión se desarrolló la práctica correspondiente a arranque directo de un motor se realizó el montaje de la practica en el tablero de accionamiento utilizando un contactor, rele térmico y un motor se realizó la conexión de control de mando y el de fuerza se analizó su funcionamiento y se realizaron las conclusiones.

Palabras claves:arranque directo, contactor motor…

Abstract

Corresponding to direct start of practice developed an engine mounting was performed practice driving on the board using a contactor, thermal relay and a motor connection is realized in practice carried out in the laboratory and drive low voltage protection control command and force its operation was analyzed and conclusions are made.

Keywords :Direct start contactor, engine...

1. Introducción

Esta práctica consiste en Esquematizar el montaje completo del control propuesto por medio de un diagrama de potencia, Se dice que el impulso es permanente, cuando el operario debe mantener oprimido el pulsador todo el tiempo que desea que el circuito esté energizado.Accionar de forma adecuada el control en las dos modalidades requeridas. Demostrar el correcto accionamiento del arranque de forma práctica.

Objetivo General:

Analizar el funcionamiento del arranque directo de un motor.

Objetivos Específicos:

Diseñar el sistema de control requerido para realizar el arranque directo de un motor trifásico.

Conocer los elementos que forman parte del circuito eléctrico del arranque directo trifásico por impulso inicial.

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2. Fundamentos Teóricos

Es el sistema de arranque más simple obtenido en un solo tiempo, pues consiste en conectar directamente a la red, a través de un interruptor, contactor, etc., de un motor.

Figura 1: esquema de arranque directo de un motor.

Con este sistema el motor absorbe una corriente de arranque que oscila de 3 a 7 veces la intensidad nominal, el par de arranque es siempre superior al par nominal y permite el arranque rápido de una maquina a plena carga. La ventaja que tiene es la simplicidad del material necesario para la puesta en marcha y un par de arranque muy energético.

El inconveniente es la elevada corriente de arranque, que por lo tanto, puede provocar una caída de tensión, la cual deberá tenerse en cuenta, pues se debe limitara un 5 % con objeto de tener un buen cierre de los elementos de conexión (interruptores, contactores, etc.) y no disminuir el par de arranque.

Las protecciones contra sobrecargas y cortocircuitos deben soportar la corriente de arranque sin perder su eficacia durante el funcionamiento del motor. Este sistema debe limitarse a motores de baja potencia.

La magnitud de la corriente de arranque de un motor de inducción o asíncrono pueden oscilar entre un 300% a un 700% del valor de la corriente nominal, en su funcionamiento normal. En el comportamiento dinámico eléctrico, en el momento del arranque, la magnitud de la corriente es directamente proporcional a la magnitud del voltaje aplicado. No ocurre lo mismos cuando la máquina está en funcionamiento normal, ya que si se disminuye el valor del voltaje aplicado, la corriente se incrementa proporcionalmente a la disminución del voltaje. [1]

3. Desarrollo Experimental

Equipos y Materiales

Los materiales utilizados en la práctica son:

Disyuntor termo magnético tripolar:

Figura 2: Disyuntor termo magnético.

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Un interruptor magneto térmico, interruptor termo magnético o llave térmica, es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule).

El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga.

No se debe confundir con un interruptor diferencial o disyuntor. Al igual que los fusibles, los interruptores magneto térmicos protegen la instalación contra sobrecargas y cortocircuitos.

Contactores:

Figura 3: Contactor empleado en el montaje del arranque directo de un motor.

Un contactor es un componente electromecánico que tiene por objetivo establecer o interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de mando, tan pronto se dé tensión a la bobina (en el caso de ser contactores instantáneos).Un contactor es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente

eléctrica de un receptor o instalación, con la posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos posiciones de funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe acción alguna por parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este tipo de funcionamiento se llama de "todo o nada". En los esquemas eléctricos, su simbología se establece con las letras KM seguidas de un número de orden. [2]

Rele térmico:

Los relés térmicos son los aparatos más utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna o continua. Este dispositivo de protección garantiza:

optimizar la durabilidad de los motores, impidiendo que funcionen en condiciones de calentamiento anómalas.

volver a arrancar después de un disparo con la mayor rapidez y las mejores condiciones de seguridad posibles para los equipos y las personas. [3]

Figura 3: Rele térmico empleado en el montaje del arranque directo de un motor.

Motor Trifásico DELORENZO:

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Figura 4: motor trifásico empleado en el montaje del arranque directo de un motor.

Motor de inducción con devanados trifásicos en el estator y con jaula de ardilla anegada al rotor.

Características técnicas: Potencia: 1.1 kW Tensión: 220/380 v Δ/Y Corriente: 4,7/2,7 A Δ/Y Velocidad: 2800 rpm , 60 Hz

Figura 5: Placa del motor a emplear en la práctica.

Pulsadores:

Los pulsadores son elementos de accionamiento que sirven para cerrar o abrir un circuito permitiendo el paso o no de la corriente a través de ellos.

Figura 6: pulsadores para emplear en la práctica.

Procedimiento:

Se debe activar el pulsador de arranque (STAR), únicamente hasta que se energice la bobina. Al presionar el pulsador de arranque, se cierra el circuito del camino de tensión hacia la bobina de contactor, y al mismo tiempo, se cierra el contacto auxiliar, asociado al contactor, de esta manera la corriente llega a la bobina atreves del pulsador y del contacto auxiliar. Cuando se libera el pulsador “star”, este se vuelve a su posición de abierto, pero la bobina permanece energizada mediante el contactor auxiliar de sostenimiento o retención. Para desenergizar la bobina, es necesario abrir el circuito atreves del pulsador de parada.

Solo al activar el pulsador “stop”, se interrumpe el camino de tensión hacia el contacto auxiliar, lo que ocasiona que éste se abra. La bobina entonces se mantendrá desenergizada ya que ambos circuitos, tanto el pulsador de arranque como el contacto, están abiertos.

El Pulsador “stop” volverá a su posición (NC) al liberarse, pero la bobina no recibirá alimentación hasta que no se reactive.

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Esquema de mando

El circuito de mando es el que estará sometido a la menor tensión posible. Teniendo en cuenta que el receptor de este circuito es la bobina (A1-A2) del contactor, la intensidad que circulará por él será muy inferior a la del circuito de fuerza. [4]

Leyenda:

QM1- Interruptor magneto térmico fuerza

QM2- Interruptor magneto térmico mando

SB1- Pulsador de parada

SB2- Pulsador de marcha

KM1- Contactor

M1- Motor

HL1- Lámpara motor en marcha.

HL2- Lámpara relé térmico.

Esquema de fuerza:

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4. Cálculos y análisis De Resultados

Se realizó el montaje de la práctica de laboratorio de accionamiento y protecciones de baja tensión de arranque directo de un motor.

Se armo el esque ma de mando de la practica ultilizando un contactor, rele termico, Disyuntor termo magnético tripolar, motor y los conectores en el tablero de accionamiento.

Imagen 1: el esquema de mando de arranque directo de un motor.

Este circuito de mando para controlar el arranque directo de un motor trifásico, realizando la protección frente a sobrecargas mediante relé térmico.

Se comprobo que el esquema de fuerza estuviera bien se midio con un multimetro la resistencia del

esquema se comprobo que si estaban bien las conexiones.

Imagen 2: el esquema de mando de arranque directo de un motor.

Se realizo el motaje de el esquema de fuerza para el arranque del motor, se pulso el pulsador se puso en marcha el motro en arranque directo.

Imagen 3: el esquema de fuerza de arranque directo de un motor.

Se ha observado que la conexión realizada para el arranque de motor necesita un rele debido al

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hecho de una posible sobrecarga al sistema, la cual se usa para protección del motor y protección de los componentes del sistema.

5. conclusión

Los dispositivos de arranques son pues, reguladores de corriente eléctrica para un mejor funcionamiento del motor. Para la protección del mismo y su adecuado uso.

Pues existen casos en que la corriente toma un valor de 7 a 8 veces la corriente nominal, produciendo caídas grandes en la tensión del sistema eléctrico.

Un arrancador directo es el más utilizado motores eléctricos que accionan bombas de pequeñas potencias, por lo cual no es recomendable aplicarlo en motores superiores a 15hp @ 220V.

Bibliografía.

[1]. https://elizabethrb.wikispaces.com/file/view/ARRANCADOR+DIRECTO.pdf

[2]. https://es.wikipedia.org/wiki/Contactor

[3]. https://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9_t%C3%A9rmico

[4]. http://olmo.pntic.mec.es/jmarti50/esquemas/es4.htm

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