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pachequito

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EXPERIMENTO N1

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA Y ELCTRICA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE

INGENIERIA ELCTRICA

EXPERIMENTO N 02ARRANQUE A TENSIN REDUCIDA MEDIANTE AUTO-TRANSFORMADOR

I. OBJETIVO

Estudio practico de las formas de conexin en los motores trifsicos a tensin reducida, entre ellos el arranque con auto-transformador y tambin mediante tres resistencias.

II. FUNDAMENTO

El motor es alimentado a tensin reducida mediante un auto-transformador, el cual se pone fuera de servicio cuando el arranque termina.

El arranque se realiza en tres tiempos:

1. Conectado en estrella el auto-transformador, despus del cierre del contactor de lnea, el motor marca ahora a tensin reducida.

2. Apertura del punto neutro, una fraccin del devanado del auto-transformador, insertado en serie con cada fase del estator, se comporta como una inductancia.

3. El tercer contactor acopla al motor a plena tensin de la red y provoca la apertura de los dos primeros contactores del arranque.

CARACTERSTICAS DEL METODO DE ARRANQUE

A lo largo del primer tiempo, el par se reduce proporcionalmente al cuadrado de la tensin (Fig. N 1), y la corriente de lnea en relacin muy prxima, ligeramente mas elevada que la corriente magnetizarte del auto-transformador.

La corriente es reducida solamente en relacin a la tensin, pero ha sido tomada en cuenta desde el punto de vista de la utilizacin.

Esta forma de arranque es sobre todo utilizada para los motores de gran potencia. Con relacin al arranque estrella-triangulo permite tener un par mas elevado, con una punta de intensidad menor.

III. EQUIPO Y/0 INSTRUMENTOS A UTILIZAR

1. Pinza amperimetrica (analgica y digital)

2. Vatmetro

3. Tacmetro digitalIV. PROCEDIMIENTO

1. en primer lugar se realizan las conexiones para proceder a arrancar el motor en forma directa en conexin estrella. tomar valore de corriente de arranque, potencia y velocidad del motor.

2. Luego realizar las conexiones respectivas para el arranque del motor en conexin triangulo y tomar los valores de corriente de arranque, potencia y velocidad.3. Realizar las conexiones respectivas utilizando el tablero que controla el arranque con auto-transformador para la marcha del motor y tomar valores de corriente de arranque, potencia y velocidad4. Tomar valor del tiempo que se requiere para la conmutacin con autotransformador.5. Finalizada estas pruebas, hacer seguimiento del circuito de control y mando del tablero en donde se realiza el arranque con autotransformador6. De la misma manera seguir los procedimientos para el arranque mediante el mtodo de resistencias.

V. CUESTIONARIO.

1. PRESENTAR EL DIAGRAMA DEL CIRCUITO DE CONTROL Y MANDO PARA EL ARRANQUE DEL AUTO-TRANSFORMADOR Y MEDIANTE RESISTENCIAS UTILIZADO EN EL LABORATORIO.

DESCRIPCION DEL CIRCUITO DE ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR TRIFASICOSe trata del modo de arranque ms sencillo en el que el estator se acopla directamente a la red. En el momento de la puesta bajo tensin, el motor acta como un transformador cuyo secundario, formado por la jaula muy poco resistente del rotor, est en cortocircuito. La corriente inducida en el rotor es importante. La corriente primaria y la secundaria son prcticamente proporcionales. Por tanto, se obtiene una punta de corriente importante en la redCaractersticas El estator se acopla directamente a la red.

La corriente inicial es de 6 a 8 veces la nominal. Se considera para clculos

El par mximo se alcanza aproximadamente al 80 % de la velocidad nominal.

El motor solo necesita tres bornes U V W. La conexin interna depender de la tensin de la lnea.

La potencia del motor es dbil con respecto a la de la red, para limitar las perturbaciones que provoca la corriente inicial de arranque.

La cada de tensin provocada por la corriente de arranque del motor perturba el buen funcionamiento de otros aparatos conectados a la misma lnea, por ejemplo en el caso de las escaleras mecnicas, ser imprescindible recurrir a una artimaa para disminuir la corriente de arranque o el par de arranque. En estos casos, el medio ms utilizado consiste en arrancar el motor bajo tensin reducida.

Para arrancar un motor a trifsico es necesario disear y montar dos tipos de circuitos uno que permita alimentar al motor desde las lneas de la red elctrica este circuito es llamado circuito de potencia y otro que nos permita controlar el encendido y apagado del motor este circuito es llamado circuito de control.

DESCRIPCCION DEL CIRCUITO DE POTENCIAEl circuito de potencia es el que nos permite alimentar a nuestro motor trifsico con jaula de ardilla, para ello ser necesario utilizar dispositivos de maniobra as como tambin dispositivos de proteccin contra cortocircuito, fallas a tierra y sobrecarga o sobretensin sostenida. Los dispositivos que usaremos para dicho fin son: 3 interruptores termomagnticos, 3 fusibles, 1 contactor y 1 rel trmico. El circuito utilizado se muestra a continuacin:

Describamos ahora el funcionamiento del Circuito de Potencia

En primera instancia utilizamos interruptores termomagnticos los cuales cumplen la funcin de un equipo de maniobra y de proteccin contra cortocircuito (proteccin de la parte magntica) y sobrecarga sostenida (proteccin trmica) de esta manera protegemos a nuestro circuito.

Parte magntica: Al circular la corriente el electroimn crea una fuerza que, mediante un dispositivo mecnico, tiende a abrir un contacto, pero slo podr abrirlo si la intensidad I que circula por la carga sobrepasa el lmite de intervencin fijado y su actuacin es de aproximadamente unas 25 milsimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro. Esta es la parte destinada a la proteccin frente a los cortocircuitos, donde se produce un aumento muy rpido y elevado de corriente.

Parte trmico: La otra parte est constituida por una lmina bimetlica que, al calentarse por encima de un determinado lmite, sufre una deformacin y pasa a una posicin que provoca la apertura del contacto. Esta situacin es tpica de una sobrecarga, donde el consumo va aumentando conforme se eleva la corriente por conexin de aparatos o mal funcionamiento de los mismos.

En segunda instancia utilizamos un fusible el cual se funde a una determinada temperatura sirve como equipo de proteccin contra sobrecargas.

Luego de que la corriente fluya por el interruptor termomgnetico y por el fusible, pasa por el contactor el cual es un equipo de maniobra que permite el paso de la corriente por sus seis contactos principales siempre que este energizada su bobina lo cual se hace colocando los contactos A1 y A2 a una diferencia de potencial y de esta manera cierra los contactos principales (este manejo se realiza desde el circuito de control).

Luego utilizamos un rel trmico el cual ir conectado al contactor como se muestra a continuacin:

Si el motor sufre una avera y se produce una sobreintensidad, unas bobinas calefactoras (resistencias arrolladas alrededor de un bimetal), consiguen que una lmina bimetlica, constituida por dos metales de diferente coeficiente de dilatacin, se deformen, desplazando en este movimiento una placa de fibra, hasta que se produce el cambio o conmutacin de los contactos, de esta manera protegiendo a nuestro circuito contra posibles fallas sucedidas en el motor.

Finalmente luego de que las corriente de las tres fases R, S y T fluyan por los dispositivos de maniobra y proteccin, llegan respectivamente a los terminales U, V y W del motor en el cual debemos hacer que los contactos Z, X e Y sean un punto comn, dicha configuracin la mostramos a continuacin.

Configuracin de contactos del motor que nos permita que al activar la bobina del contactor (lo cual se hace en el circuito de control) este motor empiece a girar con la proteccin elctrica adecuada. DESCRIPCCION DEL CIRCUITO DE CONTROL Este circuito permite controlar la energizacin de la bobina del contactor la cual abrir o cerrar el circuito de potencia, para esto haremos uso de dos equipos de pulsadores (cada uno con un par uno abierto y otro cerrado) para controlar el encendido o apagado del motor desde dos puntos distintos.

S0, S1: Pulsador normalmente cerrado

S2, S3: Pulsador normalmente abierto

13,14: Contactos NO auxiliares del contactor.

A1, A2: Contactos de la bobina del contactor.

DESCRIPCCION DEL FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO DE CONTROL

Al presionar los pulsadores S2 S3 notar que el circuito se cierra y los contactos de la bobina del contactor estn a una diferencia de tensin, de esta manera se energiza la bobina cerrando los contactos principales permitiendo que el circuito de potencia se cierre y el motor encienda.

Estos pulsadores S2 y S3 se colocan en paralelo con los contactos NO (normalmente abierto llamado tambin contactos instantneos de cierre) cuya funcin es cerrar un circuito, tan pronto se energice la bobina del contactor. En estado de reposo se encuentra abierto. Es decir bastar pulsar tan solo una vez los S2 S3 para que se energice la bobina del contactor hasta no volver a abrir el circuito, permitiendo as que el motor se prenda. Si presionamos los pulsadores S1 S0, observemos que el circuito se abre desenergizando as la bobina del contactor y por consiguiente parando el motor.2. PRESENTAR EN CUADRO LOS VALORES TOMADOS EN EL PROCEDIMIENTO (1),(2),(3)EXPLIQUE LOS RESULTADOS OBTENIDOS Y COMPRAR CON EL MTODO DE RESISTENCIAS. Mediciones realizadas del motor

Porcentaje de voltaje (220v) 60%

Corriente de arranque 20.5A

Corriente nominal4.76A

Rpm inicio 1773

Rpm final1795

Tensin inicio131.3.7V

Tensin final225.3V

Tiempo de conmutacin 33s

3. DAR UN MNIMO DE 5 OBSERVACIONES. Ajustar bien las conexiones tanto en el tablero como en el motor trifsico. Observar que hay momentos en que las llaves termomagneticas dejan de funcionar esto se debe a que el circuito no est cumpliendo la simetra sea una de las corrientes aumento.

La variacin de RPM en el inicio como en el final es mnima.

Al momento de producirse la conmutacin se llega a usar el motor a plena carga.

En el tablero se puede justar el tiempo de conmutacin del motor.

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS I I EAPIEI 8

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