ELECTROTECNIA
Trabajo Práctico Nº 11
Universidad Nacional de Cuyo Facultad de Ingeniería Ingeniería
Arranque Υ/∆ de un Motor Trifásico con Lógica Cableada
Laboratorio Experimental Alumno:............................. Comisión:............... Grupo:.............
I) Objetivos: 1) -Afianzar los conocimientos teóricos vinculados con los accionamientos mediante motores eléctricos. 2) –Conocer los aspectos constructivos, constructivos, protección, borneras y alternativas alternativas de conexión de los motores. 3) -Conocer los principales principales métodos de arranque arranque y las protecciones eléctricas eléctricas de los motores. 4) -Arrancar con tensión reducida un motor asincrónico trifásico.
II) Clasificación: Clasificación: Se clasifican por: 1) El N° de fases: a) Monofásicos b) Bifásicos c) Trifásicos 2) El tipo de rotor: a) Rotor jaula o en cortocircuito b) Rotor bobinado o de anillos rozantes
III) Elementos Componentes: Un motor de inducción está constituido fundamentalmente por los siguientes elementos: 1) Estator 2) Rotor 3) Carcaza 4) Auxiliares 1) Estator: El estator o inductor es la parte fija de la máquina. Está formado por paquetes de chapas de acero al Silicio, con ranuras en las que se alojan las bobinas que constituyen el circuito primario. 2) Rotor: El rotor o inducido es la parte móvil de la máquinas. Puede ser de dos tipos: a)Rotor jaula de ardilla: formado por paquetes de chapas con ranuras en las que se aloja el bobinado, constituido por barras unidas en sus extremos por anillos, conformando una “ jaula de ardilla” . Las barras pueden ser de aluminio que se funden en el interior de las ranuras o de cobre. A las ranuras se les les da distinta forma para para obtener distintas distintas características de funcionamiento. funcionamiento. b) Rotor bobinado: está formado también por un paquete de chapas con ranuras en las que se aloja un bobinado similar al del estator. Las bobinas del rotor constituyen el circuito secundario. 3) Carcaza: Es el elemento que sirve de soporte del estator y de los componentes auxiliares del motor. 4) Componentes auxiliares: Son elementos necesarios para el funcionamiento del motor. Comprenden las tapas anterior y posterior, el ventilador, los rodamientos, tornillos de sujeción, base o soporte y caja de conexiones o bornera.
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IV) Designación de Terminales: 1) Máquinas trifásicas: - Fases................: U, V, W - Bornes abiertos.: U–X, V–Y, W–Z - Neutro................: O 2) Máquinas monofásicas: - Arrollamiento principal: U-V - Arrollamiento auxiliar: W-Z
V) Conexión del motor: Los motores trifásicos normales, tienen en su caja de conexiones un tablero con 6 bornes, los que se conectan según se indica en los siguientes esquemas: Conexión Triángulo ( ∆ )
Conexión Estrella (Υ )
Cuando se indican dos tensiones, el mas pequeño, generalmente el primer número, indica la tensión de diseño del bobinado de fase. Este primer número es para la conexión triángulo y el segundo para conexión estrella. Indicación chapa 220/380 V
de Tensión de Servicio Arranque (UL) Directo 220 V 220 ∆ 380 V 380 Υ 380/660 V 380 V 380 ∆ ó 380V ( ∆ ) 660V 660 Υ
Arranque
Υ−∆ 220 ∆ ---380 ∆ ----
Si se indica 380 V ( ∆ ) significa que el motor está bobinado para esta tensión y son aptos para arranque directo en triángulo o estrella-triángulo en líneas de 380 V. En el caso de motores de 220/380 V, son aptos para arranque directo en nuestras líneas de 380 V en conexión estrella. En los motores cuya chapa característica indique: “220V/380V” resultará imposible arrancar con este método Υ⁄∆ en líneas de tensión compuesta de 380 V, pues la bobina de fase del motor estará soportando 220V, que es su tensión de diseño y, cuando pase a la conexión triángulo, la bobina de fase (diseñada para 220V) recibirá 380 V entre sus extremos y no podrá soportarlo.
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Otra tensión de línea normalizada a nivel industrial es la de 660 V y los motores 380/660 V podrán arrancar en este sistema directo en estrella pues la bobina de fase recibirá una tensión de 380V. Borneras con 4 bornes: estas borneras se utilizan en motores trifásicos de pequeña potencia ( hasta 1,5 H.P.), los cuales están diseñados para funcionar conectados en estrella en líneas eléctricas de 380 V y solo admiten arranque directo en Υ.-
VI) Arranque estrella-triángulo Una situación similar a la del método del auto transformador de arranque se obtiene en el arranque estrella-triángulo. Tanto la intensidad de la corriente de arranque I Arr como el par de arranque M Arr se reducirán en una proporción fija, la misma para los dos, sin necesidad de utilizar componentes adicionales de precio elevado. Para ello sólo se precisan conmutadores especiales o contactores. El devanado del estator se conecta primero en estrella y después en triángulo. En la conexión en estrella cada devanado sé encontrará sometido a una tensión
U L 3
y en la conexión
en triángulo, a una tensión U L. La corriente que circula por cada uno de los devanados en la conexión en triángulo será 3 veces más intensa que en la conexión en estrella. En la conexión en estrella las corrientes que circulan por cada uno de los devanados serán las mismas que las consumidas por el motor ( I Y = I f ) En la conexión en triángulo la intensidad de línea será veces mayor que la de las corrientes que circulan por los devanados ( I ∆ =
3
3 I . f ). Por tanto, si
comparamos las intensidades de las corrientes de línea en ambas conexiones vemos que
I ∆ = 3 . 3 I . Y ; I ∆ = 3 I . Y . La Intensidad de la corriente de arranque del motor de rotor en jaula de ardilla conectado en estrella vale sólo un tercio de la que consume conectado en triángulo. Como la tensión de los devanados conectados en estrella vale
U L 3
y conectados en triángulo vale
2
1 1 = del valor en la conexión en triángulo. 3 3
UL, el par para la conexión en estrella será sólo
El par de arranque del rotor en jaula de ardilla conectado en estrella vale tan sólo un tercio del par en la conexión triángulo. Ejemplo, a la red de 380 V sólo motores con tensión nominal 380 V o bien 380 V/660 V.
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E N S A Y O 1) Objetivo de la práctica -Realizar el circuito de potencia analizando cuál es la parte de
comando, y cuales las protecciones. -Realizar el circuito de comando identificando cada uno de los elementos que intervienen. 2) Identificar las características de los instrumentos y/o elementos utilizados Instrumentos:
® ® ® ® ® ® ® ® ®
Magnitud que mide.......................................................................................................................... Principio de funcionamiento............................................................................................................. Rango o alcance.............................................................................................................................. Tipo de corriente.............................................................................................................................. Posición de trabajo.......................................................................................................................... Tensión de prueba........................................................................................................................... Clase de exactitud........................................................................................................................... Otras características especiales...................................................................................................... Dibujar los símbolos correspondientes............................................................................................
Elementos:
Denominación....................................................................................................................................... ® Tensión de entrada ......................................................................................................................... ® Tensión de salida ............................................................................................................................ ® Corriente máxima ............................................................................................................................ ® Potencia aparente ........................................................................................................................... 3) Armar el circuito eléctrico siguiente: R S T
F
CL
C
CY
RT
U V W
Z M 3
Y
X
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4) Maniobra operativa .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. 5)
Completar la siguiente tabla con los valores leídos y obtenidos. Intensidad [A]
Conexión Estrella
Conexión Triángulo
Tensión [V]
6) Precauciones a tener en cuenta *Verificar el tipo de corriente que puede circular por el instrumento de medida. *Revisar cuidadosamente el circuito antes de conectarlo a la fuente. *Tener cuidado al realizar la medición a fondo de escala para no sobrepasarlo y quemar el instrumento. 8) Aplicaciones 9) Comentarios y conclusiones:.............................................................................................. ................................................................................................................................................
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