Arranque con Resistencias Resistencias Estatóricas El estátor es es la parte fija de una máquina máquina rotativa rotativa y uno de los dos elementos fundamentales para la transmisión de potencia potencia (siendo (siendo el otro su contraparte móvil, el rotor ). ). El término aplica principalmente a la construcción de máquinas eléctricas y dependiendo de la configuración de la máquina, el estátor puede ser: El alojamiento del circuito magnético del campo en las máquinas de corriente continua. En este caso, el estátor interactúa con la armadura móvil para producir par motor en en el eje de la máquina. u construcción puede ser de imán permanente o de electroimán electroimán,, en cuyo caso la !o!ina que lo energi"a se denomina devanado de campo. El alojamiento del circuito de armadura en las máquinas de corriente alterna. En este caso, el estátor interactúa con el campo rotante para producir el par motor y su construcción consiste en una estructura #ueca con simetr$a cil$ndrica, #ec#a de láminas de acero magnético apilad magnético apiladas, as, para as$ reducir reducir las pérdidas pérdidas de!idas a la #istéresis #istéresis y y las corrientes de %oucault.. %oucault &as partes principales son: carcasa, escudos, rodamientos (!alineras, cojinetes), eje, !ornera, entre otros. 'efinición de estator
: n estátor es una parte fija de una máquina rotativa, la cual al!erga una partemóvil (rotor), en los motores eléctricos el estáto estátorr está está compue compuesto sto por un imánna imánnatur tural al (en peque pequeos os motore motoress de corrie corriente nte contin continua) ua) o por una o varias varias !o!inasmontadas so!re un núcleo metálico que generan un campo .... El *otor es el componente que gira (rota) en una máquina eléctrica, sea ésta un motoro un generador eléctrico. &os motores, y las máquinas eléctricas en general, secomponen de dos partes: el rotor y el estátor
Estator Constituye la parte fija del motor. El estator es el elemento que opera como base, permitiendo que desde ese punto se lle lleve ve a ca cabo bo la rot rotaci ación ón del motor. motor. El est estato atorr no se mue mueve ve mec mecán ánica icamen mente, te, pero si magnéticamente. Existen dos tipos de estatores:
a b
Estator
de Estator
polos
salientes ranurado
El estator está constituido principalmente de un conjunto de láminas de acero al silicio !se les llama "paquete#, que tienen la $abilidad de permitir que pase a través de ellas el flujo magnético con facilidad% la parte metálica del estator y los devanados proveen los polos magnéticos. &os polos de un motor siempre son pares !pueden ser ', (, ), *, +, etc.,, por ello el m-nimo de polos que puede tener un motor para funcionar es dos !un norte y un sur.
Rotor Constituye la parte móvil del motor. El rotor es el elemento de transferencia mecánica, ya que de él depende la conversión de energ-a eléctrica a mecánica. &os rotores, son un conjunto de láminas de acero al silicio que forman un paquete, y pueden ser básicamente de tres tipos: a b otor c otor jaula de ardilla
otor de
polos
ranurado salientes
e intercalan una o mas resistencias (escalones) a fin de reducir las corrientes transitorias y el torque durante el arranque.
Curvas de Arranque
Diseño de un Arrancador con Resistencias Estatoricas de 1 escalón e utili"an un tempori"ador y dos contactores: +rincipal(red), *esistencias. am!ién, un relé téermico (o dispositivo de protección), pulsador de parada y pulsador de arranque.
istemas
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-rranque:
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CADeSIMU
Aplicaciones áquinas de fuerte /ompresores de refrigeración, máquinas tensoras, ascensores, escaleras automáticas, etc.
inercia:
(./0rranque por resistencias estatóricas 1i en el momento del arranque conectamos en serie resistencias, estas producirán una caída de tensión que consigue que la tensión del motor sea inferior a la nominal. 2na ve3 que este se acerca a la velocidad de funcionamiento, las resistencias se cortocircuitan y el motor queda alimentado a tensión nominal. &a secuencia de funcionamiento es la siguiente:
Se cierra el contactor KM1, quedando el motor a tensión nominal.
Tras un tiempo prefjado, se cierra KM2 cortocircuitando las resistencias.
Ventajas Muy sencillo y arato.
Desventajas El par de arranque disminuye de !orma cuadr"tica, lue#o solo es $"lido ante car#as de bajísimo par de arranque. %oy est" casi osoleto.
El principio consiste en arrancar el motor bajo tensión reducida mediante la inserción de resistencias en serie con los devanados.
Una vez estabilizada la velocidad, las resistencias se eliminan y el motor se acopla directamente a la red. Normalmente, se utiliza un temporizador para controlar la operación.
Durante este tipo de arranque, el acoplamiento de los devanados del motor no se modifica.
Por tanto, no es necesario que las dos extremidades de cada devanado sobresalan de la placa de bornas.
El valor de la resistencia se calcula en base a la punta de corriente que no se debe superar durante el arranque, o al valor m!nimo del par de arranque necesario teniendo en cuenta el par resistente de la m"quina accionada. #eneralmente, los valores de corriente y de par de arranque son$
%d
/d =€0,12 /n
Durante la fase de aceleración con las resistencias, la tensión que se aplica a las bornas del motor no es constante. Equivale a la tensión de la red menos la ca!da de tensión que tiene luar en la resistencia de arranque.
&a ca!da de tensión es proporcional a la corriente absorbida por el motor. Dado que la corriente disminuye a medida que se acelera el motor, sucede lo mismo con la ca!da de tensión de
la resistencia. Por tanto, la tensión que se aplica a las bornas del motor es m!nima en el momento del arranque y aumenta proresivamente.
Dado que el par es proporcional al cuadrado de la tensión de las bornas del motor, aumenta m"s r"pidamente que en el caso del arranque estrella'tri"nulo, en el que la tensión permanece invariable mientras dura el acoplamiento en estrella.
Este tipo de arranque es, por tanto, apropiado para las m"quinas cuyo par resistente crece con la velocidad, por ejemplo los ventiladores.
(u inconveniente consiste en que la punta de corriente es relativamente importante durante el arranque. (er!a posible reducirla mediante el aumento del valor de la resistencia, pero esta medida conllevar!a una ca!da de tensión adicional en las bornas del motor y, por tanto, una considerable reducción del par de arranque.
Por el contrario, la eliminación de la resistencia al finalizar el arranque se lleva a cabo sin interrumpir la alimentación del motor y, por tanto, sin fenómenos transitorios.
-rranque con resistencias estatóricas.
Esquema
de
potencia
Esquema
de
maniobra
En el esquema de maniobra, está representado tres fusibles F3, un relé térmico F2, dos interruptores S1 un tempori3ador KA1, y dos contactores KM1 y S2, y KM2. En el esquema de potencia se puede ver la representación de las resistencias estatóricas. 4o se pueden representar en el esquema de maniobra, porque no son un elemento de control, además, todo el circuito de maniobra es precisamente para controlar dic$as resistencias. Explicación
de
la
maniobra
S1
0l pulsar sobre S1, entran en funcionamientoKM1 y KA1. 5ranscurrido un tiempo KA1, tempori3a y cambia KM1 por KM2, dejando desconectadas las resistencias estatóricas y conectando el relé térmico de seguridad F2! S2
6esconecta a KM2 y F2. 7nicio del paro del motor, tiene una inercia.
Arranque mediante resistencias estatóricas.
Un af or mad el i mi t a rl ai n t e ns i d addea r r a nq uee sa c op l an dor e si s t e nc i a se ns er i ec o nl al í ne ad e al i me nt ac i ó na le st at or ,un av e za r r an cador e t i r a r e mosl asr e si s t en ci asp ue nt eándol asmedi ant eu nc ont ac t o r .Las r e s i s t e nc i a sd eb er án s err e s i s t e nc i a sd ep ot e nc i ap ar aq ue s ea nc ap ac esd er e s i s t i re lc al e nt ami e nt oq ue s e pr oduc i r á.( IxIxR) . Cal c ul ar emosel v al ordel ar es i s t enc i ac onl as i gui ent ee xpr es i ón. R=0 , 0 55x( Un / I n ) R Resistencia por fase en Ohmios. U Tensión de la red en voltios. In Intensidad nominal del motor en A. A la hora de calcular las resistencias se tendrá en cuenta el número de arranques por hora y el tiempo de arranque. Normalmente se calcula la resistencia para arranques por ho ra y ! se"undos d e tiempo arranque. #a intensidad media de arranque tendrá un valor de Imed $ %& In. y el par de arranque se reducirá por de'a(o de la mitad de l para de arranque en cone)ión directa. Una venta(a con respecto al arranque estrella*trián"ulo es que no se van a producir cortes de tensión en el momento de eliminar las resistencias estatóricas.
-rranque
con
resistencias
Escaróticas.
Este tipo de arranque se utili"a para reducir la intensidad de arranque. El funcionamiento es similar al anterior e3puesto. Es decir, en una primera instancia, entran en funcionamiento las resistencias y en una segunda instancia, el motor es alimentado directamente. +ara este proceso se utili"a dos contactares y un tempori"ador. &as particularidades más interesantes son que las resistencias tienen un número limitado de arranques cada 4 tiempo, que de!e ser sealado por el propio fa!ricante. &a ventaja que tiene este tipo de arranque, es que no #ay una ca$da de tensión, algo que si sucede con el arranque estrella5triángulo. e utili"a en motores que de!en accionar máquinas con un par !ajo en su arranque. En la siguiente página tenéis los dos circuitos, el de potencia y el de manio!ra: arranque con resistencias escaróticas. -**-67E
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Esquema: -plicación: áquinas de fuerte inercia: /ompresores de refrigeración, máquinas tensoras, ascensores, escaleras automáticas, etc. E3plicación: /olocando resistencias en serie con el estator, se puede elegir la tensión de arr anque y por tanto la intensidad de arranque. El motor arranca en dos o más etapas, conectando una resistencia en serie con cada !o!ina del estator.
El valor de la resistencia se /ada etapa necesita un contactor enclavado y una tempori"ación
reduce
en
cada
etapa
