Ccm Aplicaciones 1

SISTEMAS DE ARRANQUE ING. HUBER MURILLO MANRIQUE

ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA - FIEE

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

HMELECCION DE ARRANCADORES

La coordinacin de las protecciones realizada a travs del estudio de la curva de disparo trmica del rel y la del disparo magntico de los interruptores termomagnticos no asegura la selectividad del sistema, ya que no se ha tenido en cuenta los efectos electrodinmicos que son muy importantes solo en condiciones de corto circuito.

Partiendo de estas consideraciones la norma IEC 947 exige la PRUEBA DE LABORATORIO de los sistemas de arranque en condiciones de falla, siendo esta la nica forma segura para garantizar la ptima operacin.


HMELECCION DE ARRANCADORES

Con el mtodo de seleccin conforme la norma IEC 947, el usuario escoge, de manera simple e inmediata , el arrancador que asegura el nivel de continuidad del servicio mas apto a sus exigencias segn la potencia de su motor y segn la tensin y frecuencia de alimentacin de su sistema elctrico.

Para garantizar la OPTIMA OPERACIN, la funcionalidad de los sistemas de arranques deben estar comprobados estrictamente en los laboratorios especializados para estos fines.


HM CARACTERISTICAS DE PARTIDA DE LOS MOTORES DE INDUCCION TRIFASICOS SEGUN IEC 34 - 12

ARRANQUE CON LLAVE MANUAL

A PLENA TENSION

TENSION REDUCIDA

ARRANQUE CON LLAVE MAGNETICA

ARRANQUE PART - WINDING.

ARRANQUE SERIE - PARALELO ( Y )

ARRANQUE DHALANDER Y / YY

ARRANQUE DHALANDER YY /

ELECTRONICO

ESTRELLA - TRIANGULO

RESISTENCIAS ESTATORICAS

ESTRELLA RESISTENCIAS TRIANGULO

POR AUTOTRANSFORMADOR

CON INDUCTANCIA EN EL ESTATOR

ARRANQUE SERIE - PARALELO ( )

ESTADO SOLIDO AUTOMATICO

SISTEMAS DE ARRANQUE PARA MOTORES DE INDUCCION TRIFASICOS

CON VARIACIONES DE : TENSION, CORRIENTE Y TORQUE ( SUAVE )

HMDIAGRAMAS DE CONEXION DE LOS SISTEMAS DE ARRANQUE

RS T

MOTOR TRIFASICO CORRIENTE

ALTERNA

INTERRUPTOR TERMOMAGNE.

CONTACTOR TRIPOLAR

RELE TRIPOLAR

U V W

ARRANQUE DIRECTO


INSTALACION ANTIGUA

MOTOR ASINCRONO TRIFASICO

SECCIONADOR

CONTACTORTRIPOLAR

RELE TRIPOLAR

LINEA DE ALIMENTACION

TRIFASICA

FUSIBLES

HM COORDINACION TIPO I ( IEC 947 - 4 )



TRIFASICA

INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

CONTACTORTRIPOLAR

RELE TRIPOLAR

APLICACION N 1.- ARRANQUE DIRECTO

1.- Disee un tablero general, que contenga un sistema de accionamiento (arranque directo) de un motor trifsico de 50 HP, 02 polos, 380 Voltios, 60 Hz. EF = 89%, FP = 0.87. La distancia del tablero Motor Trifsico es de 65 metros. Utilice la coordinacin tipo I. Acompaar los diagramas: Trifsico del circuito de fuerza e incluya en su hoja de trabajo la conexin del banco de capacitores trifsico a un factor de potencia tcnico y hacer los clculos necesarios que me permita obtener las caractersticas nominales del banco de capacitores comerciales.

CENTRO DE CONTROL DE MOTORES HUBER MURILLO MANRIQUE

ARRANQUE DIRECTO MODELO 1

DIMENSIONAMIENTO

IA 1.2 In IA elegido ... Reg. Trmica Reg. Magntica ICC . Poder de corte

Capac. de ruptura ...


KM1

Vn , FnBARRAS

DEL SISTEMA

IA

DIMENSIONAMIENTO

KM1 1.1 In.

F1 In.Tienen una tolerancia de 10%.

F1

M3In Vn

RPM HP/KW

DIMENSIONAMIENTO

Idiseo = 1.25 InPara conductores y platinas


CALCULO DE CORRIENTE NOMINAL DEL MOTOR

In = 50 x 746 / 3 x 380 x 0.89 x 0.87 = 73.19 ACALCULO DEL INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

Idiseo = 1.2 x In = 87.8 A

CARACTERISTICAS DE TENSION

Tensin Tensin de empleo asignada (Ue) 380 Vac.Tensin de aislamiento asignada (Ui) 750 Vac.Tensin al impulso asignada (Uimp) 3 KV

Frecuencia asignada 50/60 Hz

100 A



CARACTERISTICAS DE CORRIENTE:

Intensidad trmica convencional al aire libre (Ith)Intensidad trmica convencional bajo envolvente (Ithe) Intensidad asignada (In).

Poder de ruptura Icu 50 KAPoder de corte asignado en servicio Ics = . % Icu

In = Ithe = 100 A a 40C

Ics = 25%, 50%, 75% 100%)Icu




250 AIn=Ith:250A 40C

CATEGORIA

A

ENDURANCIA :

Mecnica 10000

Elctrica 5000

Pa

d

l

o

c

k

i

n

g




ResidentialEffectivNormalHi-BreakLimitor

ResidentialEffectivNormalHi-BreakLimitor

D

f

r

a

m

e


RC

D




CALCULO DE CONTACTOR

Idiseo = 1.1 x In = 80.5 A 90 A

CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO DE FUERZA

Intensidad nominal de operacin AC1 140 AIntensidad nominal de operacin AC3 90 AImpedancia por polo (m) 0.7Potencia disipada por polo AC1 (W) 14.84Potencia disipada por polo AC3 (W) 6.86Tensin nominal de operacin (Ue) 690 Vac.Tensin de aislamiento (Ui) 1000 Vac.Lmites de frecuencia (Hz) 25 400



CALCULO DE CONTACTOR

CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO DE CONTROL

Tensin de aislamiento (Ui) 1000 Vac.Tensin normalizada a 60 Hz 110 VacConsumo de la bobina:

Circuito magntico abierto 190 VA Circuito magntico cerrado 15.5 VA

Factor de potencia:Circuito magntico abierto 0.54 I Circuito magntico cerrado 0.26 I

Endurancia mecnica (x 10E6) 1.8Contactos auxiliares NO + NC 1



CALCULO DE RELE TERMICO

In = 73.19 A

CARACTERISTICAS GENERALES

Clase 10 Rango de ajuste 64 82 APara ser utilizado con contactor CL10

CARACTERISTICAS GENERALES DEL CONTROL

Tensin y corriente de operacin 110Vac. 3 ATensin de aislamiento asignada (Ui) 690 Vac.Capacidad en bornes (mm) 2.5Par de apriete (N-m) 0.8




In = 73.19 A

CARACTERISTICAS GENERALES DEL CIRCUITO FUERZA

Tensin y corriente de operacin 690 Vac. Tensin de aislamiento asignada (Ui) 1000 Vac.Capacidad en bornes (mm) 50Par de apriete (N-m) 4.5Lmites de frecuencia (Hz) 0 400




In = 73.19 A

CARACTERISTICAS ADICIONALES

Proteccin trmica contra sobre cargas simtricas.Proteccin trmica contra sobre cargas asimtricas.Compensacin automtica Tamb. -25 a 60CPulsador frontal (test disparo).Indicador disparo.Contactos auxiliares durante y despus de la:

Operacin contacto NC 95 96Operacin sobrecarga NO 97 98

Rearme manualRearme automtico.



CALCULO DE CABLES

POR CAPACIDAD

Idiseo = 1.25 x In = 91.5 A

Catalogo INDECO

Cable tipo THW de 25 mm - Capacidad 95 Amperios

POR CAIDA DE TENSION

L = 65 m. V = 1.5% (380x0.015=5.7)

Scu = 0.0309x65x73.19x0.87/5.7 = 22.43 mm

ELEGIMOS EL CABLE THW DE 25 mm FUERZA

ELEGIMOS EL CABLE TW DE 10 mm TIERRA

HACER EL CALCULO DE LOS ESFUERZOSELECTRO MECANICOS

FALTA CORTO



CABLES PARA CONEXIN

DE LOS CIRCUITOS

DEL SISTEMA DE FUERZA UTILIZADO

EN MAQUINAS ELECTRICAS



CONEXIN DE LOS CIRCUITOS DEL

SISTEMA DE ATERRAMIENTO

CONEXIN DE LOS CIRCUITOS DE

CONTROL



CALCULO DE PLATINAS

POR DENSIDAD DE CORRIENTE (J = 2.5 A/mm)

Inominal = 73.19 A

Scu = 73.19 / 2.5 = 29.3 mm

Ir catalogo del fabricante:

Elijo 4 x 10 mm.

ELECCION DEL TABLERO

Hacer el dimensionamiento de los componentes



HACER EL RESUMEN PARA LA SOLICITUD

DE COMPRA


HMDIAGRAMAS DE CONEXION DE LOS SISTEMAS DE ARRANQUE

RS T


ALTERNA

SOFT STARTER

CONTACTOR TRIPOLAR

U V W

CONTACTOR TRIPOLAR

ARRANQUE SUAVE


APLICACION N 2.- ARRANQUE Y -

Disee un TG, que contenga un sistema de accionamiento (arranque Y - ) de un motor trifsico de 450 HP, 06 polos, 380 Voltios, 665 A, 60 Hz. EF = 95%, FP = 0.85La distancia del TG Motor Trifsico es de 48 metros. Utilice la coordinacin tipo I incluyndose una proteccin trmica indirecta (el RST conectado a un grupo de TC con I2 = 1A). Acompaar los diagramas: Trifsico del circuito de fuerza y del circuito de control ( incluya en su hoja de trabajo). Plantear con un esquema trifsico la compensacin reactiva a un factor de potencia tcnico y hacer los clculos necesarios que me permita obtener las caractersticas nominales del banco de capacitores comerciales. El IA necesariamente debe ser regulable.K2 = Principal, K3 = Triangulo, K1 = Estrella


HMARRANQUE ESTRELLA - TRIANGULO

Y

RS T

VDE U,V,W X,Y,Z

IEC 1,2,3 - 4,5,6 INTERRUPTOR TERMOMAGNE.

CONTACTOR TRIPOLAR

CONTACTOR TRIPOLAR

CONTACTOR TRIPOLARKM2 KM3 KM1

RELE TRIPOLARF1

W MOTOR TRIFASICO CORRIENTE

ALTERNA

V Z

U X


ARRANQUE Y - MODELO 1

DIMENSIONAMIENTO



DIMENSIONAMIENTO



KM1

Vn , Fn

IA

INTERRUPTOR AUTOMATICO

TERMOMAGNETICO

M3

KM2 KM3

DIMENSIONAMIENTO

KM1 0.64 In.

KM2 0.64 In.

KM3 0.37 In.Tienen una tolerancia de 10%.

F1 0.58 In.

F1

In Vn

RPM HP/KW

Datos tcnicosnominales del motor trifsico.

DETALLE MONTAJE RELE : DIRECTO E INDIRECTO97 95

R 1 3 5

RELE TERMICO DIRECTO Inominal directa

PARA UNIDADES CERCANAS AL TABLERO GENERAL

2 4 698 96


1 3 5

2 4 6

97 95R

98 96

RELE TERMICO INDIRECTOCON TRES TRANSFORMADORES DE CORRIENTE . / 5 A. MONTAJE AISLADO

1 3 5

2 4 6

97 95R

98 96

RELE TERMICO INDIRECTOCON TRES TRANSFORMADORES DE CORRIENTE . / 5 A. MONTAJE CONECTADO A MASA

TRANSITORIO ARRANQUE Y -

EL TIEMPO DE TRANSICION ES MUY IMPORTANTE.

El tiempo de cambio del temporizador de Y a TIEMPO DE TRANSICION es de 30 a 50 mseg. Cuando K3 se abre y K2 se cierra.

Esto permitir que algn arco originado durante la etapa de transicin sea extinguido y evitar el riesgo de un cortocircuito.

Los dos contactores, K2 y K3 deben estar necesariamenteenclavados ( mecanica y electrica ) a fin de prevenir un cierresimultnea del contactor estrella y tringulo.

APERTURA DE K3


CONEXION CONEXION Y

Tiempo de arranque0 30 seg.

CIERRE DE K2CIERRE DE K1 + K3

TIEMPO DE TRANSICION

HMARRANQUE ESTRELLLA - TRIANGULO

Como el torque ( par motor ) es proporcional al cuadrado de la tensin y de la corriente donde el torque de arranque es mayor que el torque nominal.

Siendo as, utilizaremos arranques con tensin reducida para minimizar dos efectos : - Limitacin de los disturbios de lneas ( picos ).- Reduccin del par motor ( torque ) excesivo en el equipo accionado.

VENTAJAS

Bajo costo. No tiene lmite en el nmero de maniobras. Los componentes ocupan poco espacio. La corriente de arranque queda reducida en aprox. 1/3.


HMARRANQUE ESTRELLA - TRIANGULO

DESVENTAJAS Solamente aplicables para motores son seis terminales. Tensin de red debe coincidir con la tensin en del motor. Momento de arranque reducido para 1 / 3. Es beneficioso cuando el cambio de Y - debe hacerse entre el 85 a 95 % de la velocidad sncrona.

Para el arranque estrella - tringulo es fundamental que el motor tenga:

- La posibilidad de conexin en : 220 / 380, 380 / 660 440 / 760 Voltios. - Podr ser usado cuando la curva del motor es lo suficientemente alta. Si el motor no alcanza por lo menos el 90% de su velocidad nominal , elegir otro tipo de arranque por resultar muy perjudicial.


HMESQUEMA DE CONTROL Y PROTECCION DE UN

ARRANQUE ESTRELLA - TRIANGULO R 95 97 RT 96 98 S1 S2 KA1 I.T KM2 KA1 KM1 KM3 KM1 S

KA1 KM2 KM3KM1


HMCORRIENTE DE ARRANQUE DE MOTOR TRIFASICO

TIPO NV250M4 DE 90 HP 60 HZ. 440 VOLTIOS

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

VELOCIDAD ( % DE LA VELOCIDAD SNCRONA )

C

O

R

R

I

E

N

T

E

(

%

D

E

I

N

O

M

I

N

A

L

)

TRIANGULO

ESTRELLA


HMTORQUES DE ARRANQUE DE UN MOTOR TRIFASICO DE 90 HP

TIPO NV250M4 60 HZ 440 VOLTIOS

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

VELOCIDAD ( % DE LA VELOCIDAD SINCRONA )

T

O

R

Q

U

E

(

%

D

E

L

T

O

R

Q

U

E

N

O

M

I

N

A

L

)

TRIANGULO

ESTRELLA

CARGA


HM

TORQUES DE ARRANQUE DE UN MOTOR TRIFASICO DE 90 HP TIPO NV250M4 60 HZ 440 VOLTIOS

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

VELOCIDAD ( % DE LA VELOCIDAD SINCRONA )

T

O

R

Q

U

E

(

%

D

E

L

T

O

R

Q

U

E

N

O

M

I

N

A

L

TRIANGULO

ESTRELLA

CARGA

TORQUE DE ARRANQUE ESTRELLA - TRINAGULO


HMCORRIENTE DE ARRANQUE DE MOTOR TRIFASICO

TIPO NV250M4 DE 90 HP 60 HZ. 440 VOLTIOS

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

VELOCIDAD ( % DE LA VELOCIDAD SNCRONA )

C

O

R

R

I

E

N

T

E

(

%

D

E

I

N

O

M

I

N

A

L

)

TRIANGULO

ESTRELLA

CORRIENTE DE ARRANQUE ESTRELLA - TRINAGULO


APLICACION N 2.- ARRANQUE Y -

HACER EL RESUMEN PARA LA SOLICITUD DE COMPRA

SIGUIENDO EL PROCEDIMIENTO YA

ESTUDIADOCENTRO DE CONTROL DE MOTORES HUBER MURILLO MANRIQUE

HM ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADORRS T

INTERRUPTOR TERMOMAGNE.

RELE

CONTACTOR


ALTERNA

CONTACTOR

U WV

ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR


Vn , Fn DIMENSIONAMIENTO



DIMENSIONAMIENTO



IA


TERMOMAGNETICO


M3

KM1 KM2

DIMENSIONAMIENTO

KM1 1.1 In.

KM2 1.1 In

KM3 0.55 InTienen una tolerancia de 10%.

F1 In.

AUTO

In Vn

RPM HP/KW

Datos tcnicos nominalesdel motor trifsico.

KM3F1


Se utiliza cuando la limitacin de la corriente dearranque es importante. Consiste en emplear un autotransformador conectado enestrella con las tomas variables precisas para ir aplicandoal motor tensiones cada vez ms crecientes paraconseguir un arranque que generalmente es concarga. Se obtiene baja corriente de lnea y bajas prdidas en elmomento del arranque. Esta reduce la corriente del arranque evitando unasobrecarga en el circuito pero dejando al motor con unpar suficiente para que alcance un adecuado par dearranque y aceleracin.

HM



Para hallar los parmetros de arranque aplicar:

Iarranq.compensado = Iarranque . K1 Tarranq.compensado = Tarranque . K2 Donde: K1 = Factor de multiplicacin de corriente. K2 = Factor de multiplicacin del par. Iarranque es a plena tensin. Tarranque es a plena tensin. La tensin en la llave compensadora es reducida atravs de un autotransformador que normalmentecuenta con taps en 50, 65 y 80% de la tensin nominalque proporcionan un par y aceleracin necesaria alconjunto motor-mquina.

HM



EJEMPLO DE APLICACIN. Sea un motor trifsico asncrono de 60 HP, 1760 RPM, 60 Hzconectado a un circuito de 220 Voltios, 150 Amperios nominalessiendo su corriente de arranque 1200 Amperios. Utilizar un compensador de tres taps : 50, 65 y 80% Vnom. Su Iarranque es 1200 Amperios y a 220 Voltios. A.- Solucin empleando la figura siguiente . - Para una relacin del 50% ( primer tap del autotrafo ) K1 = 0.4 y K2 = 0.17 Iarr.comp. = 1200 . 0.40 = 480 Amp. Tarr.comp. = 17% Tarranque - Para una relacin del 65% ( segundo tap del autotrafo ) K1 = 0.55 y K2 = 0.29 Iarr.comp. = 1200 . 0.55 = 660 Amp. Tarr.comp. = 29% Tarranque

HM


FACTORES DE CORRECCION DE : CORRIENTE ( K1 ) Y TORQUE ( K2 ) EN FUNCION DE LA TENSION

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

TENSION APLICADA / TENSION NOMINAL ( V / V nominal )

F

A

C

T

O

R

E

S

K

1

Y

K

2

K1

K2

HM



B.- Solucin empleando las ecuaciones (1) y (2). Analizando numericamente con las relaciones de los tapsy caractersticas del torque de partida tenemos que: Ilinea comp = (V.I) arr.comp./Vnominal (1) Tarranque V2 (2) La corriente en linea (durante el arranque), es igual alproducto de la tensin de arranque a plena tensin y lacorriente de arranque compensado dividido entre latensin nominal de la red ( 1 ). Tambien se puede decir que el torque de partida ( 2 ), esproporcional al cuadrado de la tensin aplicada en losterminales del motor.

HM


Para una relacin del 80% Vnominal Varr.comp. = 220 . 0.80 = 176 Volt Iarr.comp. = 1200 . 0.75 = 900 Amp. I en lnea = 176 . 900 / 220 = 720 Amp. @ Tarr.comp.= 0.8 . 0.80 = 0.64 Tarranque

Para una relacin del 50% Vnominal Varr.comp. = 220. 0.50 = 110 Volt Iarr.comp. = 1200 . 0.50 = 600 Amp. I en lnea = 110 . 600 / 220 = 300 Amp. Tarr.comp. = 0.50. 0.50 = 0.25 Tarranque Para una relacin del 65% Vnominal Varr.comp. = 220 . 0.65 = 143 Volt Iarr.comp. = 1200 . 0.55 = 660 Amp. I en lnea = 143 . 660 / 220 = 429 Amp. @ Tarr.comp. = 0.65 . 0.65 = 0.42 Tarranque

HM


Los valores antes calculados son siempre y cuando la mquina en cadauno de los taps parta del reposo, pero la mquina en cada tap yaencontrar una corriente y una velocidad en ese tiempo y por tanto lascorrientes de lnea (@), sern mucho menor. Con este tipo de arranque se obtienen caractersticas mucho masfavorables comparados con los dems tipos de arranque estudiadosanteriormente. Las ventajas de este tipo de arranque : El pico de tensin cuando se pasa de tensin reducida a tensin de la reddebe ser bastante lo mas pequeo posible, esto si la eleccin se haefectuado satisfactoriamente, debido a que el autotranformador se haconvertido en una reactancia. La reduccin de corriente es ajustada a la relacin de los tapsseleccionados del autotransformador. Se uttiliza para el arranque de altas inercias como: Bombas, ventiladores y otras mquinas que demoran en tomar suvelocidad nominal. Puede ser utilizado con cualquier tipo de mquina siempre que sus tapsesten dimensionados en relacin a la tensin nominal del motor.

HM



Las desventajas son las siguientes: Es mucho mas cara que el arranque estrella-tringulo. La gran desventaja es la frecuencia de maniobras. La seleccin del autotrafo est en funcin de la frecuencia demaniobras. Debido al tamao del autotransformador la construccin esvoluminosa necesitndose paneles mas grandes, lo que aumentaconsiderablemente el precio y el espacio.

HM


TABLA .- COMPARACIN DE VENTAJAS Y DESVENTAJAS

DENOMINACIN DE LOSCOMPONENTES

MOTOR CON ROTOR JAULA DE ARDILLA

MOTOR CON ANILLOS ROZANTES

Tipo del proyecto Rotor tipo jaula Rotor bobinadoCorriente de arranque Alto BajoTorque de arranque Bajo Alto Cp / Cn Bajo Alto 2.75Torque mximo > 160% Nominal >160% NominalRendimiento Alto AltoEquipos de arranque Segn el tipo RestatoEquipos de proteccin Simples SimplesMantenimiento Simple Mas complejoCosto adquisicin Bajo AltoRegulacin velocidad No existe Si existe.Instalacin Muy simple SimpleUtilizacin verstil Buena Muy buena

HM


HM CARACTERISTICAS DE ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR DE UN MOTOR TRIFASICO 425 CV 60 HZ 6 POLOS 4160 VOLTIOS

0

1

2

3

4

5

6

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

VELOCIDAD EN % DE LA VELOCIDAD SINCRONA

T

O

R

Q

U

E

Y

C

O

R

R

I

E

N

T

E

E

N

F

U

N

C

I

O

N

D

E

L

A

N

O

M

I

N

A

L

T ( VNOMINAL )T ( 85 % VNOMINAL )

IARR ( I NOMINAL )

IARR. ( 85 % I NOMINAL )

I

IARR. ( 65 % I NOMINAL )

T ( 65 % V NOMINAL )


HMCARACTERISTICAS DE ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR DE UN MOTOR TRIFASICO DE 425 CV 60 HZ 6 POLOS 4160 VOLTIOS

0

1

2

3

4

5

6

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 VELOCIDAD EN % DE LA VELOCIDAD NOMINAL

C

O

R

R

I

E

N

T

E

D

E

A

R

R

A

N

Q

U

E

E

N

%

D

E

L

A

I

N

O

M

I

N

A

L

IARR. ( V NOMINAL )

IARR. ( 85 % V NOMINAL )



HMCARACTERISTICAS DE ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR DE

UN MOTOR TRIFASICO DE 425 CV 60 HZ 6 POLOS 4160 VOLTIOS

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

VELOCIDAD EN % EN FUNCION DE LA VELOCIDAD SINCRONA

T

O

R

Q

U

E

E

N

%

D

E

L

T

N

O

M

I

N

A

L

TARR. ( V NOMINAL )

TARR. ( 85 % V NOMINAL )



HMLIMITACIONES DE LA CORRIENTE DE ARRANQUE

Siempre que sea posible, el arranque de un motor trifsico jaula de ardilla debe ser arrancado en directo, por medio de contactores u otro medio.

Las curvas de torque y corriente son fijas. Estas curvas son independientes de la dificultad que se puede presentar en el arrranque.

En los casos en la que la corriente de arranque del motor es elevada puede ocurrir las siguientes consecuencias perjudiciales:


HMLIMITACIONES DE LA CORRIENTE DE ARRANQUE

Gran cada de tensin en el sistema de alimentacin de la red, provocando interferencia en los equipos que se encuentran instalados en el sistema.

El sistema de proteccin, cables y contactores deben ser sobredimensionados, ocacionando altos costos.

La imposicin de las empresas de energa elctrica (castigo) que limitan la cada de tensin de la red.

En tal sentido, para evitar stas desventajas es que se utilizan los arranques indirectos tales como los arranques por : Autotrafo, Y - , etc.


HMCARACTERISTICAS DE ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR DE UN MOTOR TRIFASICO DE 425 CV 60 HZ 6 POLOS 4160 VOLTIOS

0

1

2

3

4

5

6

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 VELOCIDAD EN % DE LA VELOCIDAD NOMINAL

C

O

R

R

I

E

N

T

E

D

E

A

R

R

A

N

Q

U

E

E

N

%

D

E

L

A

I

N

O

M

I

N

A

L

IARR. ( V NOMINAL )




HMCARACTERISTICAS DE ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR DE

UN MOTOR TRIFASICO DE 425 CV 60 HZ 6 POLOS 4160 VOLTIOS

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

VELOCIDAD EN % EN FUNCION DE LA VELOCIDAD SINCRONA

T

O

R

Q

U

E

E

N

%

D

E

L

T

N

O

M

I

N

A

L

TARR. ( V NOMINAL )




HMARRANQUE SERIE - PARALELO

El motor deber cumplir con las siguientes exigencias :

Es necesario que el motor sea conectable para dos tensiones. La tensin menor debe ser igual a la red y la mayor al doble.

Existen 09 terminales en el motor y la tensin nominal ms comn es 220 / 440 Voltios. -

Durante el arranque el motor es conectado en la configuracin serie hasta alcanzar su velocidad nominal para cambiar a la configuracin paralelo.

Este tipo de arranque puede realizarse con las siguientes configuraciones :

Tringulo serie - tringulo paralelo.Estrella serie - estrella paralelo.


HMARRANQUE SERIE - PARALELO ( TRIANGULO )

12

6 94

7

1

3 10

11 28 5


HMARRANQUE SERIE - PARALELO ( ESTRELLA )

1

DOCE TERMINALES

CONEXION ESTRELLA 47

1011

125

8

9

6

3 2


HMARRANQUE CON BANCO DE RESISTENCIAS

En ste mtodo de arranque se colocan resistores en serie con cada una de las fases provocando una cada de tensin en los bornes del motor y consecuentemente una reduccin de la corriente absorbida . Naturalmente el par de arranque tambin se reduce. Cuando el motor esta prximo a su velocidad nominal, se conecta directamente a la red.

VENTAJA

Este mtodo de arranque mejora el factor de potencia en el arranque.

DESVENTAJA :

Tiene el inconveniente de producir mayor prdida de energa en los propios resistores. En la prctica es poco utilizado.


HMARRANQUE POR RESISTENCIAS

MOTOR TRIFASICO

R S T

LL.T

RT1

KM1 KM2 KM3

R1 R2


HMARRANQUE CON BANCO DE REACTANCIAS

Este mtodo es muy similar a la anterior .

Se conecta una reactancia inductiva en cada una de las fases del motor, de tal manera que se presentan las siguientes caractersticas :

VENTAJA

Menores prdidas que la anterior.Mayor factor de potencia que la anterior.Par de arranque mayor que la anterior.

DESVENTAJA :

El costo de adquisicin son mas caras.

Son utilizados solos para arrancar motores de :

- Gran potencia y Media tensin. SISTEMAS DE ARRANQUE ING. HUBER MURILLO MANRIQUE

HMARRANQUE POR REACTANCIAS

MOTOR TRIFASICO

R S T

LL.T

RT1

KM1 KM2 KM3

BANCO DE REACTANCIAS


HMPART WINDING

R S T

CIRCUITO DE FUERZA

LL.T

KM2 KM1

RT1RT1

T7 T8 T9 T1 T2 T3


HMPART WINDING

R

KM2

KM2

97RT1

RT2

95

9695

96

CIRCUITO CONTROL98 97

98

S

LL.T

S1

LEYENDA

KM1 Contac. primera estrella. KM2 Contac .segunda estrella. KT temporizador. RT1,2 Rels trmicos. S1,2 Pulsadores. LL.T llave termomagntica.

KM1S2

1 1 KM2KT

KM1 KT

3 6A1 A1 2

A2 7A2


ARRANQUE DIRECTO MODELO 1

DIMENSIONAMIENTO


DIMENSIONAMIENTO




M3

Vn , Fn

IA


TERMOMAGNETICO

KM1

In Vn

RPM HP/KW

Datostcnicosnominalesdel motor trifsico.

DIMENSIONAMIENTO

KM1 1.1 In. KM2 0.64 In KM3 0.55 In KM4 0.35 In Tienen una tolerancia de 10%.

F1 In.

F1

KM4KM2 KM3

COORDINACION TIPO 2 ( IEC 947 - 4 )



TRIFASICA

GUARDAMOTOR

COORDINACION TIPO 2Ningn peligro para las personas y para las instalaciones.

No es permitido ningn dao desajuste del contactor; es admitido el riesgo que los contactos del contactor se peguen, siempre y cuando stos puedan separarse facilmente.

El aislamiento debe conservarse despues de la falla.

CONTACTORTRIPOLAR

CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS DE ARRANQUE CORRIENTE VS TIEMPO

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12TIEMPO ( SEGUNDOS )

ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO

SOFT STARTER

CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS DE ARRANQUE CORRIENTE VS TIEMPO

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12TIEMPO ( SEGUNDOS )

ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO

SOFT STARTER

ARRANQUE DIRECTO

ESQUEMA ELECTRICO TIPICO

` U V WOVER LOAD

M1

220 Vac

SOFT STARTER

M 3

L1 L2 L3

KM1

S2

RST

MONTAJE STANDART

Cuando se hace la adquisicin del SOFT STARTER es parte de la responsabiblidad del cliente el montaje insitu, puesta en servicio y por ende su control y proteccin.

ESQUEMA ELECTRICO INCLUYENDO TABLERO

` U V WOVER LOAD

M1

220 Vac

SOFT STARTER

M 3

L1 L2 L3

KM1

S2

K2

RST

KA1 KA2 K1 K2

KA1 KA1 KA2

RT

T

1

1

M1

RT

TERMOSTATO

RT

FUSIBLES ULTRARAPIDOS

DIAGRAMA DE CONEXIONES DE LOS SOFT STARTER

MOTOR TRIFASICO

TARGETA DE DISPARO DEL BANCO DE TIRISTORES

IHMAUTOMATA

RSTRST

RELE INSTANTANEOOFF

ON RELE RETARDADO

REMOTO

RELES FALLOSOPCION

OPCION

TERMOSTATOSAVANCE

RETROCESO

RSTNPE

Ie

InCORRIENTE NOMINAL DEL STARTER IeCOINCIDE CON LA CORRIENTE NOMINAL DEL MOTOR In.

PARA CONECTAR AL MOTOR SE UTILIZAN 03 CONDUCTORES.

SOFT STARTER

SOFT STARTER CONECTADO EN LINEA

T1 T2 T3

L1 L2 L3


RSTNPE

In

W2

W1

V1

V2

U2

U1Ie

LA CORRIENTE NOMINAL Ie DEL STARTER CORRESPONDE AL 58% DE LA CORRIENTE NOMINAL DEL MOTOR.

SE UTILIZAN 6 CONDUCTORES PARA EL CONEXIONADO.

SOFT STARTER CONECTADO EN FASE


FUENTE DE TENSION TRIFASICA

SOFT STARTER

501 V

460 V

436 V

I1

I2

I3

MOTOR TRIFASICO

I1 I2 I3

EL SOFT STARTER TIENEN LA CAPACIDAD DE REALIZAR EN FORMA AUTOMATICA EL BALANCE DE LAS CORRIENTES QUE ALIMENTAN AL MOTOR.

BALANCE DE FASES


Comparison between reduced voltage starters

Start and protection of electrical motors

Characteristics Star-delta Soft starter Autotransformer Partwinding

50 % 65 % 80 %Starting current drawn from theline as % of that wich would bedrawn upon full voltage starting

33 1/3 % 30...100 % 25 % 42 % 64 % 65 %

Starting torque developed as %of which would be developed onfull voltage starting

approx. 25%

30...100 % 25 % 42 % 64 % 42 %

Smoothness of acceleration 3rd 1st 2nd 4thStarting current and torqueadjustment Fixed Adjustible

Adjustible withinlimits of taps Fixed

Price 2nd 3rd 4th Lowest cost forstarter but moreexpencive motor



Start and protection of electrical motors

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Ccm Aplicaciones 1