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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE TULA TEPEJI
“De la Cultura y La Ciencia, Crearemos el Futuro”
Practica II
“Control Estrella-Delta de un Motor de C.A”
Catedrático:
M. en C. Noé Tovar Rodríguez
Alumnos:
Itzel Guadalupe García Aguilar
Yazmín Carolina Hernández Serrano
Javier Estrada Hernández
Cristian Cuevas Mena
Grupo: 8IMCA-G2
Fecha de Realización: 25/02/2013
Fecha de Entrega: 01/03/2013
Calificación:
Control de Motores Eléctricos 8IMCA-G2
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INTRODUCCION.
El arranque directo de un motor, absorbe elevadas corrientes en el momento de conectar a la red, equivalente a 2.5 veces el valor de la corriente nominal, lo que se traduciría en devanados más robustos, dispositivos de protección de mayor rango, encareciendo los costos de instalación de un motor, por esto no se usa el arranque directo en motores de elevada potencia.
La característica principal para ejecutar el arranque de un motor en estrella-delta es que cada una de las bobinas sea independiente y sus extremos sean accesibles desde la placa del motor. El arranque comienza en estrella, generando una tensión en cada bobina del estator √3 veces menor que la nominal, con una reducción de la corriente nominal.
Una vez que el motor alcanza entre el 70 y el 80 % de la velocidad nominal, se desconecta la parte estrella para conmutar la configuración delta, empezando a operar en condiciones nominales. Este método de arranque reduce la tensión en 3 veces la tensión nominal y la corriente se reduce en igual proporción, el torque eléctrico se reduce a 1/3. El tiempo total de arranque es aproximadamente 3 veces mayor.
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OBJETIVOS.
Son varios los objetivos planteados con la resolución de esta practica. Así los objetivos principales son:
Implementar el montaje de un arranque estrella-delta Aprender las características y funcionamiento del arranque estrella-delta Aplicar la funcionalidad para el arranque estrella-delta Conocer los diferentes elementos empleados y sus conexiones en dicho
montaje Establecer la relación entre los valores de la tensión y corriente de línea en
un sistema trifásico en el caso de conexión trifásica estrella y conexión triángulo.
Diseñar la maniobra mediante contactores de un “arrancador estrella triángulo”.
Evaluar el efecto de la reducción de tensión durante el transitorio de arranque sobre el par del motor.
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MARCO TEORICO.
Conexión Estrella-Delta
La conexión en estrella y triángulo en un circuito para un motor trifásico, se emplea
para lograr un rendimiento óptimo en el arranque de un motor.
Esta conexión se debe realizar de acuerdo a las especificaciones técnicas que
indique el motor en su chapa de datos acoplada a la carcasa del mismo. Los
motores trifásicos tienen seis bornes, distribuidos en tres superiores e
inmediatamente abajo tres inferiores. En los inferiores es donde se conecta
directamente la red, y en los superiores se conecta el circuito armado a través de
contactores y temporizadores el sistema estrella y triángulo de arranque de un
motor.
La característica principal para ejecutar el arranque de un motor en Estrella -Delta es que cada una de las bobinas sea independiente y sus extremos sean accesibles desde la placa del motor. La secuencia de arranque comienza en configuración estrella, generando una tensión en cada una de las bobinas para r reducir proporcionalmente la corriente nominal. Una vez que el motor alcanza el 70 ò 80% de la velocidad nominal se desconecta el acoplamiento de estrella para realizar la conmutación a delta momento a partir del cual el motor opera en condiciones nominales. La conmutación estrella - delta debe realizarse entre un 70 u 80% de la velocidad nominal, si esta se realiza antes de dicha velocidad la corriente sería muy alta provocando la parada del motor y con gran probabilidad de daños en las bobinas del motor.
MATERIALES EMPLEADOS 3 contactores a 110 V 1 relevador de sobrecarga 1 temporizador a 110 V 2 botones Cable cobre numero 12 AWG
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CONEXIÓN ESTRELLA- DELTA DE UN MOTOR.
El método de arranque estrella – triangulo, aprovecha la relación que existe entre
las tensiones de línea y de fase en una red trifásica y puesto que la influencia en la
tensión es doble, la corriente y el par de arranque del motor se ven reducidos por
un factor de tres. Como durante el proceso de arranque, el motor se conecta en
estrella, la tensión por cada bobina del estator se verá reducida en √3, o sea en
un 58% de la tensión de línea y esto significa, que la intensidad que absorbe el
motor es también √3 menos.
De esta forma, al ser reducidas la tensión y la corriente por √3, se obtiene como resultado una reducción total de √3 por √3, o sea 3 veces el valor de la corriente nominal (In), lo que equivale a un 30% del valor que tendría durante un arranque directo.
Cuando se usa dicho sistema, se debe iniciar en conexión en estrella para que la corriente se reduzca en la misma proporción que la tensión, y una vez que el motor ha alcanzado entre el 70% y 80% de su velocidad nominal o de régimen, se desconecta la estrella para realizar la conmutación a la conexión en triangulo, luego de un pequeño tiempo de transición y de forma tal que el motor siga funcionando bajo esta conexión.
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En esta conexión, finalmente el motor alcanzara sus características nominales con una corriente poco de corta duración y magnitud muy inferior a la del arranque directo (2.5In) y de otro lado, el par de arranque se ve disminuido de 1.54 a 0.5 veces el valor nominal que se tiene durante el arranque directo del motor, aumentando por lo tanto la duración del periodo de arranque, lo cual a menudo es poco significativo ya que la velocidad nominal se alcanza en unos pocos segundos. Es importante que la conmutación de estrella a triangulo tan pronto el motor alcance entre el 70 y el 80% de su velocidad nominal, porque si esta se produce muy pronto, la corriente pico puede alcanzar valores muy elevados y en caso contrario, se podría producir el frenado del motor.
Finalmente, vale la pena considerar que en la practica el tiempo que se toma un arranque normal debe ser inferior a 10 segundos y estará supeditado al par acelerante e inercia de la maquina y la carga. Es importante lograr un ajuste del tiempo de acuerdo con las características del conjunto para evitar que el pico de corriente que se produce al pasar a la etapa de triangulo sea muy alto y pueda perjudicar a los contactores, al motor y a la maquina accionada, tal como si se efectuara un arranque directo.
FUNCIONAMIENTO.
El circuito arrancador estrella – triangulo que aquí se muestra, cuenta con protecciones al cortocircuito, a la sobrecarga y al bajo voltaje, típicas de los circuitos de arranque electromagnéticos.
La protección contra cortocircuitos del motor se realiza con el Breaker electromagnético Q1, que actúa también como seccionador, la protección contra las sobrecargas del motor se efectúa por medio del relé térmico de sobrecarga F1 y la protección contra bajo voltaje la proporciona el circuito de comando por medio de sus contactores auxiliares KM y KA que están directamente alimentados desde una de las fases del motor, de forma tal, que si la tensión aplicada al motor cae, también lo hará el voltaje aplicado a las bobinas de los contactores y por lo tanto se desenergizaran.
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CONCLUSIONES.
Podemos concluir remarcando varias cosas en esta práctica, que fundamentalmente tratan de concientizarnos a nosotros como alumnos de su importancia y ayuda a la correlación entre los estudios teóricos de las configuraciones estrella triángulo y una de las fundamentales aplicaciones que realmente tienen en la industria.
Esta práctica, a su vez, nos permite determinar los consumos de corriente que se pueden dar en este tipo de conexión, para adaptarse a las características de las líneas de alimentación.
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BIBLIOGRAFIA.
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Pérez Cruz, J., Pineda Sánchez, M., Puche Panadero, R. “Introducción a las Instalaciones y Tecnología Eléctrica”. UPV. 2009.
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Roger Folch, J., Riera Guasp, M., Pineda Sánchez, M., Pérez Cruz, J. “Prácticas de Laboratorio de Tecnología Eléctrica”. UPV. 2011.
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