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MOTOR TRIFÁSICO DE INDUCCIÓN------------------
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PRÁCTICA No. 4
000.INFORMACIÓN GENERAL
Período 2013-B
Materia Electricidad Industrial
100.INFORMACIÓN DE GRUPO
No. Día Horario
00 Sábado 09h00-10h00
200.INFORMACIÓN DEL(os) ALUMNO(s)
1. TENE ESCOBAR JAIME OLIVIO CC 1 7 1 7 5 3 5 7 0 0
(APELLIDOS Y NOMBRES COMPLETOS) CÉDULA DE CIUDADANÍA
2. CC
(APELLIDOS Y NOMBRES COMPLETOS) CÉDULA DE CIUDADANÍA
3. CC
(APELLIDOS Y NOMBRES COMPLETOS) CÉDULA DE CIUDADANÍA
300.INFORMACIÓN DE FECHAS
DÍA
(dd)
MES
(mm)
AÑO
(aaaa)
DÍAS DE
RETRASO (dd)
OBSERVACIONE
S
Fecha de
Realización21 09 2013 -------------- ---------------
Fecha de Entrega 28 09 2013 ------------------ -----------------
Quito- Ecuador
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INFORME:
- Presentar los datos de placa de la máquina de inducción así como los parámetros
utilizados como datos de entrada y señale la interpretación física de cada una de ellas.
- Analizar los efectos que sufre la máquina en el arranque cuando se aplican los diversos
métodos. Comparar y comentar sobre la relación de corriente respecto a la nominal y del
par en el momento de arranque. Presentar los gráficos obtenidos. Explique las aplicaciones
prácticas de estos métodos.
a) Arranque Resistencias Rotóricas
ARRANQUE CON RESISTENCIAS ROTÓRICAS
No Resistencia
[Ω]
Corriente Transitoria
[A]
Corriente Estable
[A]
Relación de
Corriente*
1 2 50 7 7,14**
2 5 20,9 6,6 3,16**
3 8 11,7 6,5 1,8**
* Relación de Corriente = Corriente Transitoria/Corriente Estable
** Generalmente, los valores de la corriente y del par de arranque son:
Iarr = 4,5 In
Marr = 0,75 Mn
Existe una disminución considerable te corriente transitoria al aumentar la resistencia en el
reóstato. La corriente estable disminuye desde el valor nominal de 7 [A] sin cambios mayores a
medida que aumenta la resistencia en el reóstato.
Este método de arranque sólo se puede aplicar a motores de rotor devanado. Si se introduce una
resistencia adicional en el devanado del rotor, se disminuye la corriente de arranque con relación a
la corriente absorbida.
Este tipo de arranque es apropiado para máquinas cuyo par resistente crece con la velocidad, por
ejemplo en los ventiladores.
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Su inconveniente consiste en que la punta de corriente es relativamente importante durante el
arranque. Es posible reducirla mediante el aumento del valor de la resistencia, pero esta medida
conllevaría una caída de tensión adicional en las bornas del motor y, por tanto, una considerable
reducción del par de arranque.
b) Arranque Estrella Triángulo
ARRANQUE CON CONEXIÓN ESTRELLA TRIÁNGULO
Conexió
n
Corriente Arranque [A] Corriente Estable [A] Relación de Corriente*
Y 10,7 1,4 7,64**
∆ 8,53 3,9 2,18**
* Relación de Corriente = Corriente Transitoria/Corriente Estable
**La punta de corriente en el arranque es: Iarr = 1,5 a 2,6 In
**El par de arranque es: Marr = 0,2 a 0,5 Mn
La corriente de arranque disminuye al cambiar de conexión a Delta, consecuentemente la
intensidad de corriente estable aumenta hasta una relación normal de corriente.
El arranque estrella-triángulo es apropiado para las máquinas cuyo par resistente es débil o que
arrancan en vacío. Este método de arranque se puede aplicar tanto a motores de rotor devanado
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como a motores de rotor en jaula de ardilla, la única condición que debe de cumplir el motor para
que pueda aplicársele este método de arranque es que tenga acceso completo a los devanados
del estator (6 bornes de conexión).
La operación se realiza en la actualidad con automatismos de contactores, con un circuito de
fuerza y otro con mando o control; se requiere tres contactores, uno denominado principal, para la
alimentación de los principios de la bobina de los devanados del motor; otro un contactor que se
encarga de realizar la conexión al devanado en estrella, y el tercero ejecuta la conexión triangulo;
además se necesita de un relé de tiempo para ajustar el momento en que se pasa de la conexión
estrella a la conexión triangulo.
Este método presenta los siguientes inconvenientes: Disminuye el par de arranque al disminuir la
tensión de alimentación en un factor de 1/3, el motor se deja de alimentar durante el cambio de la
conexión de estrella a triángulo en los devanados del estator, aumenta el tiempo de arranque.
c) Arranque Inversión de Giro
ARRANQUE INVERSIÓN DE GIRO
Corriente Arranque
[A]
Corriente Estable [A] Relación de Corriente*
85,8 19,2 4,469**
* Relación de Corriente = Corriente Transitoria/Corriente Estable
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En las maquinas herramientas, como torno, fresadores, etc, que la inversión se realiza con cierta
frecuencia, esta maniobra se realiza mediante contactores cuyo control se consigue por medio de
pulsadores, finales de carrera, temporizadores, etc.
Para invertir el giro del motor habrá que invertir el giro del campo magnético creado por el estator;
de esta forma el rotor tenderá a seguirlo y girará en sentido contrario. Para conseguirlo, basta con
invertir un par de fases cualesquiera de la línea trifásica de alimentación al motor, lo que en la
práctica se realiza con dos contactores de conexión a red.
No es conveniente hacer la inversión bruscamente sino esperar a que el motor este parado y
luego invertir el sentido de giro. Los inversores constan de un equipo de dos contactores
enclavados entre sí de tal manera que si funciona uno el otro no funcione, o sea que exista un
enclavamiento entre ellos, pues si pudiese conectar los dos contactores a la vez al estar
cambiadas dos de las tres fases se produciría un cortocircuito.
- Comparar y comentar cómo varían las magnitudes eléctricas cuando los fenómenos de
arranque se efectúan con carga y en vacío
- Arranque en vacío: Existe rozamiento estático e inercia rotacional.
- Arranque con carga: Existe mayor inercia rotacional de la masa y el rotor; por tanto, mayor
torque, consecuentemente aumenta el voltaje de línea y se va a requerir mayor corriente o mayor
voltaje en las proporciones indicadas para poder mover toda la carga, consecuentemente sería
más crítico aún el valor de la corriente en el arranque directo.
Método de
arranque
Reducción
corriente
de arranque
Reducción par
de arranque
Resistencias Rotóricas Regulado a 1/3 a 1/9
Autotransformador Regulado a 1/3 a 1/9
Estrella-triángulo a 1/3 a 1/3
- Comentar sobre los resultados obtenidos con los métodos de frenado empleados en la
práctica. Explique las aplicaciones prácticas de estos métodos.
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RESISTENCIA ROTORICAS
Este tipo de arranque es apropiado para máquinas cuyo par resistente crece con la velocidad, por
ejemplo en los ventiladores.
Su inconveniente consiste en que la punta de corriente es relativamente importante durante el
arranque. Es posible reducirla mediante el aumento del valor de la resistencia, pero esta medida
conllevaría una caída de tensión adicional en las bornas del motor y, por tanto, una considerable
reducción del par de arranque.
ARRANQUE ESTRELLA-TRIÁNGULO
El arranque estrella-triángulo es apropiado para las máquinas cuyo par resistente es débil o que
arrancan en vacío. Este método de arranque se puede aplicar tanto a motores de rotor devanado
como a motores de rotor en jaula de ardilla, la única condición que debe de cumplir el motor para
que pueda aplicársele este método de arranque es que tenga acceso completo a los devanados
del estator (6 bornes de conexión).
Este método presenta los siguientes inconvenientes: Disminuye el par de arranque al disminuir la
tensión de alimentación en un factor de 1/3, el motor se deja de alimentar durante el cambio de la
conexión de estrella a triángulo en los devanados del estator, aumenta el tiempo de arranque.
Comentar sobre los resultados obtenidos con los métodos de inversión de giro
empleados en la práctica. Explique las aplicaciones prácticas de estos métodos.
Las corrientes transitoria y estable producidas en la inversión de giro y en el frenando del motor
tienen alto valor de intensidad, respecto a los anteriores métodos.
En las maquinas herramientas, como torno, fresadores, etc, que la inversión se realiza con cierta
frecuencia, esta maniobra se realiza mediante contactores cuyo control se consigue por medio de
pulsadores, finales de carrera, temporizadores, etc.
- Responder al siguiente cuestionario:
- Analizar el transitorio brusco en el cambio de conexión estrella – triángulo en el proceso
de arranque del motor de inducción trifásico.
Consideraciones en una conexión en estrella -triangulo:
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- Tensión de red (LSN) de los devanados individuales del motor se reduce por un factor de 1/√3.
- El par de arranque y la corriente de entrada (en la conexión en estrella) se reduce a 1/3 de los
valores de la conexión en triangulo.
- Útil para aparatos con un par de carga baja o un par de carga (ML) que aumenta con la
velocidad.
- Con el cambio de configuración de estrella a triángulo, la corriente cae a cero, y la velocidad del
motor se reduce en función de la carga. El paso a triángulo provoca un aumento considerable de
la corriente.
- El par motor también sube a un valor más alto durante la transición, lo que causa una carga
adicional sobre todo el sistema
- Comente sobre los criterios para escoger el método de arranque más adecuado en una
aplicación particular.
El arranque directo presenta sencillez en el equipo, elevado par de arranque, arranque rápido y
bajo coste
A pesar de las ventajas que conlleva, sólo es posible utilizarle cuando la potencia del motor es
débil con respecto a la de la red, para limitar las perturbaciones que provoca la corriente solicitada,
la máquina accionada no requiere un aumento progresivo de velocidad con un de un dispositivo
mecánico que impide el arranque brusco y el par de arranque debe ser elevado.
El arranque estrella-triángulo es apropiado para las máquinas cuyo par resistente es débil o que
arrancan en vacío.
Dependiendo del régimen transitorio en el momento del acoplamiento en triángulo, puede ser
necesario utilizar una variante que limite los fenómenos transitorios cuando se supera cierta
potencia
El arranque con resistencias rotóricas es apropiado para máquinas cuyo par resistente crece con
la velocidad, por ejemplo en los ventiladores.
Su inconveniente consiste en que la punta de corriente es relativamente importante durante el
arranque. Es posible reducirla mediante el aumento el aumento del valor de la resistencia, pero
esta medida conllevaría una caída de tensión adicional en las bornas del motor y, por tanto, una
considerable reducción del par de arranque
Investigue sobre otros tipos de frenado de motores.
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Arranque directo de la red: El motor se conecta directamente a la red de su tensión nominal, y con
la conexión adecuada para dicha tensión (estrella o triángulo). En el caso de que su potencia
supere 1 (CV), debe de ser un motor cuya relación IA/IN no supere los valores establecidos por el
REBT en ITC-BT- 47 (IA: corriente de arranque).
Arranque mediante disminución de la tensión en el estator: consiste en disminuir la tensión de
alimentación durante el arranque, con lo cual disminuye el flujo del campo magnético estatórico y
el motor se convierte en un motor más débil. De esta forma se reducen los valores de par y de
intensidad, para los mismos valores de velocidad del rotor.
Arrancadores estáticos: también llamados “arrancadores electrónicos”. Se basan también en la
disminución del valor eficaz de la tensión que alimenta al motor, al igual que en los métodos
vistos. Sin embargo, esta reducción de tensión eficaz la realizan troceando la onda senoidal y no
disminuyendo su amplitud.
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Por tanto estos arrancadores llamados también “choppers” trocean la onda senoidal y consiguen
alimentar el motor a la tensión adecuada. Además sus circuitos de regulación calculan cual es la
evolución apropiada de la tensión para realizar arranques suaves en función del par resistente de
la carga.
CONCLUSIONES:
BIBLIOGRAFIA:
http://www.die.eis.uva.es/~daniel/docencia/te/TEIQPractica9-2008.pdf
http://www-app.etsit.upm.es/departamentos/teat/asignaturas/lab-ingel/arranque%20motor
%20asinc%20trifas.pdf
http://www.cifp-mantenimiento.es/e-learning/index.php?id=15&id_sec=8
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