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2018 ARRANQUE DE UN MOTOR EN ESTRELLA TRIANGULO

AUTORES  VASQUEZ MIÑANO FRANCO  SANCHEZ BANDA GARY  ALVARADO LOPEZ ELEAZAR  CONTRERAS CASTRO ARNOL  VELASQUEZ TOLENTINO JOSE  PEREZ VASQUEZ JOEL ESCUELA: ING. MECANICA ELECTRICA CICLO: VIII

ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA - USP

CONTENIDO ARRANQUE DE UN MOTOR EN ESTRELLA TRIANGULO ........................................................ 3 I.

OBJETIVO .......................................................................................................................................... 3

II.

MARCO TEORICO........................................................................................................................... 3

III.

EQUIPOS Y MATERIALES ....................................................................................................10

IV.

PROCESO DE INSTALACION..............................................................................................13

V.

PRUEBAS DE FUNCIONAMINETO .......................................................................................16

VI.

PRESUPUESTO ..........................................................................................................................18

VII.

CONCLUSIONES .......................................................................................................................18

VIII.

LINKGRAFIA ..............................................................................................................................19

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ARRANQUE DE UN MOTOR EN ESTRELLA TRIANGULO I.

OBJETIVO Lograr un rendimiento óptimo en el momento del arranque.

II.

MARCO TEORICO ¿Por qué Primero en Estrella y Luego en Triángulo? Como ya debemos saber, los motores trifásicos tienen una punta de intensidad de arranque muy alta, es decir, en el arranque consumen mucha más intensidad que en su funcionamiento normal. Puede llegar a ser hasta 7 veces mayor la intensidad de arranque que la nominal. Podemos compararlo con un coche parado al que vamos a empujar. Si tenemos que empujarlo cuando está totalmente parado, al principio tendremos que utilizar mucha fuerza (potencia) pero una vez que está en movimiento nos costará menos moverlo por la inercia del movimiento. En los motores eléctricos pasa lo mismo, inicialmente hay que vencer el par de arranque, pasarlo de totalmente parado a estar en movimiento rotando el eje o rotor. Una vez en movimiento el motor necesita menos consumo porque ya está dando vueltas el rotor y lleva su propia inercia. ¿Cómo podemos evitar ese consumo tan grande en el arranque? Pues una de las soluciones es arrancar el motor con una tensión menor en sus bobinas a la de "estado normal". Consideramos estado normal aquel en el que la tensión de las bobinas del motor es la de la red o conectadas en triángulo, es decir si tiene 3 bobinas, cada bobina conectada a la red (400V en trifásica). Si en lugar de los 400V de la red las conectamos en el arranque a una tensión menor, la intensidad por ellas será menor también, reduciéndose la intensidad de arranque. Una vez que el motor está girando ya podemos poner las bobinas a su tensión nominal (400V). Al conectar las bobinas en estrella, las bobinas del motor se conectan a menos tensión de su tensión nominal o de la red y consume menos intensidad.

Proceso de arranque Cuando un motor comienza a girar, lo hace arrastrando en su rotación todo el peso del hierro que forma la parte móvil, venciendo la inercia de su peso. Cuanto mayor es el motor mayor inercia, y más largo el tiempo necesario para que el motor alcance su velocidad de funcionamiento. Durante el tiempo que dura esta resistencia al paso de reposo al de funcionamiento normal, el motor consume entre tres y seis veces más que en marcha normal. El objeto de los arrancadores estrella triángulo es disminuir este exceso de corriente. Este tipo de artificio para el arranque trabaja en dos etapas mediante la aplicación de la conmutación del conexionado de estrella a triángulo del bobinado del motor, usando así la tensión mayor de funcionamiento en la primera

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ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA - USP etapa para reducir las puntas de corriente de arranque, lo que equivale a dividir la tensión nominal del motor en estrella por (1.7320) o raiz cuadrada de tres. Es por esta razón, que el uso de este sistema está imprescindiblemente ligado al diseño de la conexión en triángulo del motor y su voltaje, que debe ser siempre la misma que la tensión de la red, es decir que el acoplamiento en triángulo corresponda con la tensión de la red: por ejemplo, en el caso de una red trifásica de 380 V, es preciso utilizar un motor bobinado a 380 V en triángulo y 660 V en estrella, Si en lugar de utilizar un motor con voltajes (380/660) utilizamos uno (220/380) para este voltaje de red de 380V, puesto que la tensión mayor siempre corresponde a la conexión estrella, es evidente que la conexión triángulo quedaría a 220V en una alimentación de red de 380V, que nos provocaría el daño inmediato de los devanados.

Conexión en estrella y en triangulo

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ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA - USP DIAGRAMA DE MANDO Y FUERZA  Diagrama de mando

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ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA - USP  Diagrama de fuerza

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ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA - USP EQUIPOS UTILIZADOS  CONTACTORES Un contactor es un elemento electromecánico que tiene la capacidad de establecer o interrumpir la corriente eléctrica de una carga, con la posibilidad de ser accionado a distancia mediante la utilización de elementos de comando, los cuales están compuesto por un circuito bobina / electroimán por la cual circula una menor corriente que la de carga en sí (incluso podría utilizarse baja tensión para el comando). Constructivamente son similares a los relés, y ambos permiten controlar en forma manual o automática, ya sea localmente o a distancia toda clase de circuitos. Pero se diferencian por la misión que cumple cada uno: los relés controlan corrientes de bajo valor como las de circuitos de alarmas visuales o sonoras, alimentación de contactores, etc. y los contactores se utilizan como interruptores electromagnéticos en la conexión y desconexión de circuitos de iluminación y fuerza motriz de elevada tensión y potencia. La finalidad de un contactor, es la de accionar cargas elevadas que pudieren producir algún efecto perjudicial en la salud del operador. Sea el caso de una descarga atmosférica entre contactos de un interruptor a cuchillas en el momento de accionar el arranque de un motor que posea una carga de inercia acoplada, que pudiera producir quemadura. La funcionalidad se describiría de la siguiente manera. Se dispone de un elemento electroimán (bobina que al circular una corriente produce efectos magnéticos de atracción o repulsión) que atrae un eje al cual están solidario los contactos móviles que cierran el circuito interconectando los correspondientes contactos principales, además posee contactos auxiliares (NA / NC) que sirven para realizar acciones de enclavamiento (dejar que el contactor siga funcionando sin tener que presionar todo el tiempo un pulsador).  TEMPORIZADOR ON DELAY Son Aquellos contactos temporizados actúan después de cierto tiempo de que se ha energizado. En el momento de energizar el temporizador, los contactos temporizados que tiene siguen en la misma posición de estado de reposo y solamente cuando ha transcurrido el tempo programado, cambian de estado, es decir que el contacto NA se cierra y el contacto NC se abre. funcionamiento En un temporizador al trabajo los contactos temporizados cambian de posición pasado un tiempo, prefijado previamente, y vuelven a la posición de reposo cuando la bobina se desactiva. En el caso de que la bobina este menos tiempo activada que el tiempo prefijado, los contactos temporizados no cambiaran de posición. Los contactos instantáneos cambian de posición con la alimentación de la bobina como en un relé normal.

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ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA - USP  LAMPARAS DE SEÑALIZACION Son elementos que se utilizan para indicar: Lámpara Roja:      

Indica parada (desconexión). La parada de uno o varios motores. La parada de unidades de máquina. La eliminación del servicio de disp ositivos de sujeción magnéticos. La parada de un ciclo (cuando el operador acciona el pulsador durante el ciclo, la máquina parará una vez terminado el mismo). La parada en caso de peligro.

Lámpara Verde:     

Indica marcha (preparación). Puesta bajo tensión de circuitos eléctricos. Arranque de uno o varios motores, para funciones auxiliares. Arranque de unidades de máquina. Puesta en servicio de dispositivos de sujeción magnéticos.

 PULSADORES Un botón o pulsador es un dispositivo utilizado para realizar cierta función. Los botones son de diversas formas y tamaños y se encuentran en todo tipo de dispositivos, aunque principalmente en aparatos eléctricos y electrónicos. Los botones son por lo general activados, al ser pulsados con un dedo. Permiten el flujo de corriente mientras son accionados. Cuando ya no se presiona sobre él vuelve a su posición de reposo. Puede ser un contacto normalmente abierto en reposo NA (Normalmente abierto), o con un contacto NC (normalmente cerrado) en reposo.  LLAVES TERMICAS Un interruptor magnetotérmico, interruptor termomagnético 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 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. Al igual que los fusibles, los interruptores magnetotérmicos protegen la instalación contra sobrecargas y cortocircuitos.

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ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA - USP  RELE TERMICO Los relés térmicos o relés térmicos de sobrecarga, son los aparatos más utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna o continua.1 Este dispositivo de protección garantiza:  optimizar la durabilidad de los motores, impidiendo que funcionen en condiciones de calentamiento anómalas.  la continuidad de explotación de las máquinas o las instalaciones evitando paradas imprevistas.  volver a arrancar después de un disparo con la mayor rapidez y las mejores condiciones de seguridad posibles para los equipos y las personas. Funcionamiento 

Los relés térmicos poseen tres biláminas compuestas cada una por dos metales con coeficientes de dilatación muy diferentes unidos mediante laminación y rodeadas de un bobinado de calentamiento. Cada bobinado de calentamiento está conectado en serie a una fase del motor. La corriente absorbida por el motor calienta los bobinados, haciendo que las biláminas se deformen en mayor o menor grado según la intensidad de dicha corriente. La deformación de las biláminas provoca a su vez el movimiento giratorio de una leva o de un árbol unido al dispositivo de disparo.



Si la corriente absorbida por el receptor supera el valor de reglaje del relé, efectuado previamente mediante el selector de corriente incorporado en el mismo, las biláminas se deformarán lo bastante como para que la pieza a la que están unidas las partes móviles de los contactos se libere del tope de sujeción. Este movimiento causa la apertura brusca del contacto del relé intercalado en el circuito de la bobina del contactor y el cierre del contacto de señalización. El rearme no será posible hasta que se enfríen las biláminas.

 CONECTORES BANANA Un conector tipo banana (comúnmente un conector tipo banana para el enchufe macho , tipo banana o el conector tipo banana para la mujer ) es un conector eléctrico de un solo cable (un conductor ) que se usa para unir los cables al equipo. Existen varios estilos de contactos de conector tipo banana, todos basados en el concepto de metal de resorte que aplica fuerza hacia el interior en el gato cilíndrico sin suspensión para producir un ajuste perfecto con una buena conductividad eléctrica. Los tipos comunes incluyen: un pasador sólido dividido longitudinalmente y extendido ligeramente, una punta de cuatro resortes de hojas, un cilindro con un único resorte de hoja en un lado, un haz de alambre rígido, un pasador central rodeado por un cilindro de múltiples rendijas con un eje central. protuberancia, o metal laminado simple enrollado en un cilindro casi completo. Los enchufes se usan con frecuencia para terminar los cables de conexión para equipos de prueba electrónicos , mientras que los enchufes tipo banana con vaina son comunes en sondas milimétricas .

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III.

EQUIPOS Y MATERIALES LISTA DE MATERIALES UTILIZADOS Equipo/Material Descripción Cantidad Contactor 18 Amp

3

On delay

1

Verde Naranja Rojo

4

Temporizador

Lámpara de señalización

Pulsador

Start stop

2

10 Amp

1

10 Amp

1

5.5-8Amp

1

16 Amp

1

Llave térmica monofásica

Llave térmica trifásica

Rele térmico

Tomacorriente industrial trifásico

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ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA - USP Conectores

Hembra

6

Macho

6

Mando = N° 16

1 rollo

Fuerza = N° 14

1 rollo

30x50x20

1

estrella

3

De mano

1

Cables

Tablero

Destornillador

Taladro

Hoja de sierra 1

Alicate 2

Estobols 3/16

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ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA - USP Borneras 9

Bloque de contactos auxiliares 2

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IV.

PROCESO DE INSTALACION  Selección de materiales

 Ensamblado de los componentes

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 Proceso de cableado

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 Pruebas de continuidad

 Proceso terminado

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V.

PRUEBAS DE FUNCIONAMINETO  Pruebas de fuerza una vez ensamblado todo

(Encendido)

(Triangulo)

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(Estrella)

(Falla)

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 Pruebas de arranque con el motor en el laboratorio

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VI.

PRESUPUESTO LISTADO DE MATERIALES 3 Contactores de 18Amp 1 Relé térmico de 5.5Amp 1 Llave térmica trifásica 10Amp 1 Llave térmica monofásica 10Amp 2 Pulsadores 4 Lámparas 1 Temporizador on delay Enchufe industrial 3x16 Borneras 2.5mm 1 Tablero 6 Conectores hembra y macho 2 Bloque de contactos auxiliares 20mts Cable AWG 14 20mts Cable AWG 16 Riel canaleta TOTAL

VII.

PRECIO S/. 90 14 30 25 7.6 14 25 15 13.50 55 12 7 80 60 8 15 480

CONCLUSIONES

Podemos concluir remarcando varias cosas en este trabajo, que fundamentalmente tratan de concienciar a los estudiantes de la escuela de Ing. Mecánica Eléctrica 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. Se tratan de remarcar y analizar las consecuencias de las conexiones en configuración estrella o triángulo. Frecuentemente se utiliza ambos métodos de conexionado a la red. Por otro lado existen infinidad de aplicaciones en motores industriales que se conectan en configuración triángulo, dado que como se acaba de demostrar, al efectuar un arranque estrella triángulo, su funcionamiento en régimen de trabajo es triángulo. Este trabajo, a su vez, permite al alumno determinar los consumos de corriente que se pueden dar en cada caso, pudiendo evaluar cuando le interesa configurar en un modo u otro de funcionamiento para adaptarse a las características de las líneas de alimentación. Mediante las diferentes figuras de montajes y conexionado también se pretende educar al alumno en los clásicos esquemas de maniobras y esquemas de potencia usuales en el entorno industrial, de manera que pueda ir familiarizándose con este tipo de documentación. Al desarrollar este trabajo se ha tenido en cuenta la gran aportación que se realiza a los alumnos el explicar los conceptos mediante ejercicios prácticos y documentarlos mediante gráficas conseguidas de ensayos reales.

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VIII.

LINKGRAFIA http://www.areatecnologia.com/electricidad/arranque-estrella-triangulo.html https://es.wikipedia.org/wiki/Contactor https://es.wikipedia.org/wiki/Bot%C3%B3n_(dispositivo) https://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_magnetot%C3%A9rmico https://instrumentacionycontrol.net/lamparas-de-senalizacion-resumen-yterminos-comunes/ https://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9_t%C3%A9rmico https://en.wikipedia.org/wiki/Banana_connector http://blogstemporizador.blogspot.com/2010/03/temporizador-al-trabajoalreposo.html

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