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8/13/2019 ARRANQUE DE MOTORES TRIFÁSICOS DE INDUCCIÓN
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OBJETIVOS– Analizar y describir el proceso de arranque y aceleración de un motor trifásico de
inducción controlado por un conjunto do relés.
– Conectar e identificar los elementos constituyentes de un tablero de control magnético.
– Interpretar un esquema de control asignado por el docente-facilitador.
PREPARACIÓN PREVIA. !Por qué se "ace necesario limitar la corriente de un motor en el instante del
arranque#
$n motores de inducción trifásicos a %eces es necesario limitar la corriente de arranque
para no afectar a otras cargas conectadas al mismo alimentador. $n el momento del
arranque &cuando la %elocidad %ale cero' un motor de inducción se comporta como una
impedancia de %alor bajo( razón por la cual la corriente de arranque es grande. )na %ez
que el motor empieza a girar el %alor de esta impedancia se incrementa( por lo que la
corriente de arranque disminuye. *a condición más cr+tica es cuando la %elocidad %ale
cero.
,. Explique las caracter+sticas de cada uno de los siguientes métodos tradicionales de
arranque arranque estrella-delta( arranque con resistencias( arranque con reactancias(
arranque con auto transformador y arranque directo.
A. MÉTODO DIRECTO
e aplica &Véase /ig. ' a aquellos motores de una potencia nominal menor de 012 &3.4
C.5.'( aunque en la práctica sólo se aplica para motores de potencia nominal menor de
0C.5.
Fig. . $squema de cone6ión para arranque directo de motores de inducción trifásicos
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Fig. !. Cur%as &a' Intensidad-5elocidad y &b' 7ar-5elocidad del motor con este tipo de
arranque.
B. MÉTODO DE ARRAN"#E POR A#TOTRANSFORMADOR
e aplica &Véase /ig. 8' a motores cuya potencia nominal es mayor que 012. abemos
que la corriente de arranque %ale
IeA99A:;)$< &Ir=m',
A99A:;)$ < &5e', = >&9e ? m,@9r , ? &Be ? m,@Br',
$s decir( que la corriente de arranque depende de la tensión de alimentación del motor. i
disminuimos la tensión de alimentación en el momento del arranque( reduciremos la
corriente de arranque. )na %ez que el motor alcance una determinada %elocidad( con s(
procederemos a restablecer la tensión nominal de alimentación.
Fig. $. Cur%as &a' Intensidad-5elocidad y &b' 7ar-5elocidad del motor con este tipo de
arranque.
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Fig. %. Circuito principal de un arrancador por autotransformador en tres etapas. Con relé
térmico de protección que entra en funcionamiento una %ez finalizado el arranque del
motor.
C. MÉTODO DE ARRAN"#E ESTRE&&A'DE&TA
$ste método de arranque se puede aplicar &Véase /ig. 0' tanto a motores de rotor
de%anado como a motores de rotor en jaula de ardilla( la Dnica condición que debe de
cumplir el motor para que pueda aplicársele este método de arranque es que tenga
acceso completo a los de%anados del estator &3 bornes de cone6ión'.
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Fig. (. $squema de cone6ión para arranque estrella-delta de motores de inducción
trifásicos
Fig. ). Cur%as &a' Intensidad-5elocidad y &b' 7ar-5elocidad del motor con este tipo de
arranque.
D. MÉTODO DE ARRAN"#E POR VARIACIÓN DE &A RESISTENCIA DE& ROTOR
$ste método de arranque sólo se puede aplicar &Véase /ig. E' a motores de rotor
de%anado.
Como se comprueba fácilmente( al introducir una resistencia adicional en el de%anado del
rotor( se disminuye la corriente de arranque con relación a la corriente absorbida por el
método de arranque directo.
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Fig. *. $squema de cone6ión para arrancador rotórico de resistencias en 3 etapas.
Fig. +. Cur%as &a' Intensidad-5elocidad y &b' Fomento-5elocidad de un motor de anillos
rozantes con arranque a media carga en G etapas mediante resistencias rotóricas.
E. MÉTODO DE ARRAN"#E POR CONE,IÓN DE REACTOR EN SERIE
)n reactor en serie &Véase /ig. H' con los terminales del motor disminuye la tensión en
los bornes del motor de inducción( disminuyendo la corriente inicial. *a impedancia
disminuye a medida que el motor de inducción se acelera "asta que un método de
deri%ación "ace funcionar el motor a %elocidad má6ima y tensión má6ima.
Fig. -. $squema de cone6ión para arranque con reactor en serie de motores de inducción
trifásicos
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Fig. . Cur%as t+picas de orque y 15A para motores de inducción de Jaula de Ardilla
G. Di/u0e una cur%a torque-deslizamiento t+pica de un motor trifásico de inducción &Véase
/ig. '. Se12le luego sobre dic"a cur%a la zona de frenado a contracorriente &KpluggingL'
y la zona de frenado regenerati%o.
Fig. . Cur%a caracter+stica par-%elocidad de un motor de inducción( que muestra los
rangos e6tendidos de operación.
8. !"ué 3i4ere56i2 exi78e entre el frenado a contracorriente y el frenado con corriente
continua#
Fre523o por 6o58r26orrie58eCuando al motor se le in%ierten , fases( éste pasa a estar alimentado por un sistema de
secuencia in%ersa( cambiando la frecuencia de sincronismo de M a –M ( y la máquina
de motor a generador. 7ara pararlo "abrá que encla%arlo en el paso por %elocidad nula.
Fre523o rege5er28i9o
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$ste fenómeno se produce de forma espontánea cuando la %elocidad supera la %elocidad
de sincronismo y la máquina se pone a generar &e controla la sobre%elocidad pero no se
para la máquina'.
0. !"ué e7 un relé y 6:;o 4u56io52 #
$s un conmutador eléctrico especializado que permite controlar un dispositi%o de gran
potencia mediante un dispositi%o de potencia muc"o menor. )n relé está formado por un
electroimán y unos contactos conmutadores mecánicos que son impulsados por el
electroimán. $l conmutador permite que una corriente y tensión pequeNas controlen una
corriente y tensión mayores.
3. !"ué 3i4ere56i2 exi78e entre un relé y un contactor#
*os relés y los contactores son equipos parecidos a un interruptor &por ejemplo el que
acti%a la iluminación' con la diferencia de que los interruptores son comandados por la
mano del usuario y los relés y contactores son comandados por una tensión. 7or tanto unrelé o un contactor es un i58errup8or 2u8o;<8i6oO con él podemos realizar di%ersas
combinaciones y sus aplicaciones son mDltiples. *as clases y caracter+sticas de los relés
%ar+an segDn la función a realizar y fabricante
anto los relés como los contactores "acen la misma función &abrir y cerrar contactos'(
pero para distintas potencias( es decir "ay que saber diferenciar entre relé y contactor.
Pásicamente los relé7 son para comandar peque127 po8e56i27 o potencias de control(
por tanto están en los circuitos de control o en circuitos cuyas cargas &motores( equipos
consumidores en general' son de pequeNas potencias.
E. !"ué 3i4ere56i2 exi78e entre una protección de sobrecarga y una protección contra
cortocircuitos#
Aunque ambas protecciones pueden estar integradas en aparatos de funciones mDltiples(
como los disyuntores motores y los contactores disyuntores( las causas y su
funcionamiento presentan diferencias.
Pro8e66i:5 6o58r2 lo7 6or8o6ir6ui8o7*as causas pueden ser %arias cables rotos( flojos o pelados( presencia de cuerpos
metálicos e6traNos( depósitos conductores &pol%o( "umedad( etc.'( filtraciones de agua o
de otros l+quidos conductores( deterioro del receptor o error de cableado durante la puesta
en marc"a o durante una manipulación.
$l cortocircuito desencadena un brutal aumento de corriente que en milésimas de
segundo puede alcanzar un %alor cien %eces superior al %alor de la corriente de empleo.
Qic"a corriente genera efectos electrodinámicos y térmicos que pueden daNar
gra%emente el equipo( los cables y los juegos de barras situados aguas arriba del punto
de cortocircuito.
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7or lo tanto( es preciso que los dispositi%os de protección detecten el fallo e interrumpan
el circuito rápidamente( a ser posible antes de que la corriente alcance su %alor má6imo.
Pro8e66i:5 6o58r2 l27 7o/re62rg27*os fallos más "abituales en las máquinas son las sobrecargas( que se manifiestan a
tra%és de un aumento de la corriente absorbida por el motor y de ciertos efectos térmicos.
Con%iene seNalar( no obstante( que cuando se produce un calentamiento e6cesi%o como
consecuencia de una sobrecarga( los efectos negati%os no son inmediatos( siempre que
ésta tenga una duración limitada y no se repita muy a menudo.
Qe todo lo e6puesto se deduce que la correcta protección contra las sobrecargas resulta
imprescindible para
– Rptimizar la durabilidad de los motores( impidiendo que funcionen en condiciones de
calentamiento anómalas(
–Sarantizar la continuidad de e6plotación de las máquinas o las instalaciones e%itando
paradas impre%istas(– 5ol%er a arrancar después de un disparo con la mayor rapidez y las mejores
condiciones de seguridad posibles para los equipos y las personas.
4. !E5 qué 7e 3i4ere56i2 un fusible de un cortacircuitos termomagnético #
$stos dos elementos de protección puede ser usado para la protección contra sobre-
corrientes y cortocircuitos( $s decir que aparentemente se puede usar cualquiera de los
dos para proteger un circuito( cable o aparato eléctrico debido a que su función básica es
la de abrir un circuito.
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PROCEDIMIENTO
. e solicitó al docente la asignación tanto de un esquema de arranque como de un
motor trifásico de inducción.
,. e ejecutaron las cone6iones del esquema de arranque asignado &Véase /ig. ,'.
G. e energizó el sistema( para %erificar el funcionamiento del tablero de control.
8. e identificaron( sobre el tablero de control los diferentes elementos que aparecen
dibujados en el esquema de control asignado relés de tiempo para abrir y tiempo para
cerrar( relés de acción instantánea( fusibles( resistencias( reactancias( auto-
trasformadores( pulsadores( etc.
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Fig. !. $squema de cone6ión para arranque estrella-delta
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PROB&EMAS = TAREA
. !"ué e7 un 7*C y p2r2 qué 7ir9e#
)n 7*C o autómata programable es toda máquina electrónica diseNada para controlar( en
tiempo real y en medio industrial( procesos secuenciales. 9ealiza funciones lógicas
series( paralelos( temporizaciones( cuentasO y otras más potentes como cálculos(
regulaciones( etc.
ambién se le puede definir como una Tcaja negraU en la que e6isten unos terminales de
entrada a los que se conectarán pulsadores( finales de carrera( fotocélulas( detectores.
)nos terminales de salida a los que se conectarán bobinas de contactores(
electro%ál%ulas( lámparas...( de tal forma que la actuación de estos Dltimos está en función
de las seNales de entrada que estén acti%adas en cada momento( segDn el programa
almacenado. $sto quiere decir que los elementos tradicionales como relés au6iliares(
relés de encla%amiento( temporizadores( y contadores son internos. *a tarea del usuario
se reduce a realizar el KprogramaL( que no es más que la relación entre las seNales deentrada que se tienen que cumplir para acti%ar cada salida.
,. !;ué 9e582027 tiene el control magnético frente al control electrónico digital#
$l control electrónico - digital es económico( su %elocidad de respuesta es mejor que la del
control magnético( posee una alta sensibilidad y sobre todo depende del medio e6terno.
$sta Dltima caracter+stica es muy importante ya que él se %e afectado a los cambios de
temperatura( etc. 7or esto se prefiere el control magnético( que no tiene este tipo de
problema dando mayor seguridad al objeti%o pre%isto sin alterar la respuesta.
G. )n transformador trifásico de VW5A es alimentado con una tensión de 84V 5 &l+nea-
linea'( 3VXz. 9egistrándose una corriente absorbida en %ac+o de %alor KIFL amperios.
Sele66io5e justificadamente entre las siguientes alternati%as
G.. I Y IF
G.,. I IF
G.G. I < IF
omando en cuenta los circuitos equi%alentes de un transformador y el de un motor deinducción( que son los mismos circuitalmente "ablando y( considerando también quetodos los parámetros de los dos circuitos son del mismo %alor se dice que I IF( ya queen el transformador en %ac+o la carga es infinita y por all+ la corriente es cero( mientrasque en la del motor la carga no es tan infinita ya que el motor necesita de una corrienteen %ac+o para poder %encer el torque de frenado que es el que se opone al mo%imiento(donde dic"o torque %ac+o es el de roce mas las perdidas.
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8. Explique el significado de KR: Q$*AZL y KR// Q$*AZL.
ON DE&A=$l contacto de del relé de salida del timer pasa a R: cuando se energiza el timer y luego
de transcurrido el tiempo prefijado pasa a R//.
OFF DE&A=$l contacto de del relé de salida del timer permanece en R// cuando se energiza el timer
y luego de transcurrido el tiempo prefijado pasa a R:.