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• José Luis Vásquez Silva

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ETR Rómulo Gallegos

Taller de electricidad

Control de motores. Arranque de un motor en estrella-triangulo. Introducción. Continuamos con las guías didácticas teórico-practicas sobre el control de motores eléctricos trifásicos. Esta vez abordaremos el tema de arranque de un motor, en la modalidad conocida como estrella-triangulo. Como hemos discutido, un motor trifásico en carga arranca con una corriente (Ia) de un valor elevado, dependiendo del tipo de carga, que puede llegar a hacer de 4, 5 , 6 y más veces el valor de la corriente nominal (In), lo cual produce efectos nocivos tales como:    

Deterioro progresivo del embobinado interno del motor Deterioro del contactor de arranque Disparo esporádico de las protecciones, quema de fusibles. Caídas de tensión en la red eléctrica, etc.

Por tales razones se hace necesario reducir de alguna manera tales corrientes de arranque ha valores menos dañinos (dos veces o menos de la In) La técnica estrella-triangulo consiste en arrancar el motor en dos etapas mediante la aplicación de la conmutación del conexionado de estrella a triángulo del bobinado del mismo, usando así la tensión mayor de diseño en la primera etapa para reducir los picos de corriente de arranque. Es por esta razón, que el uso de este tipo de arranque está ligado a la tensión de diseño de la conexión en triángulo del motor, que debe ser siempre la misma que la tensión de la red. Por ejemplo para arrancar un motor en estrella-triángulo en una red de 380V trifásica será imprescindible disponer de un motor diseñado para conectarse en estrella a 660V y en triángulo a 380V (380V/660V) no siendo válidos otros motores diseñados por ejemplo para 230V/380V. Para este tipo de arranque se utilizarán siempre tres contactores denominados comúnmente según su función como "contactor de línea o de red" (KM1), "contactor estrella" (KM2) y "contactor triángulo" (KM3). La secuencia de activación de los tres contactores será siempre en el orden: KM1- KM2 y KM3. Si es posible el contactor KM2 debe entrar primero para conectar el punto neutro de la estrella en vacío (sin tensión en el motor), o simultáneamente con KM1. Los contactores y protecciones se deben escoger mediante el siguiente criterio. Contactor KM2 (estrella) KM1 (línea) KM3 (triangulo) Térmico

Criterio In / 3 In /√3 In /√3 In /√3

Observaciones Realiza el neutro de la estrella Alimenta la línea trifásica Realiza la conexión triangulo Protección al motor

Existen diferentes metodologías para lograr la secuencia de arranque. Vamos a explicar la más sencilla de todas que consiste en hacer entrar al inicio de la secuencia

Preparado por: Prof. José L. Vásquez

Mayo 2012

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simultáneamente a los contactores KM1 y KM2 y a un temporizado On Delay (Ver guía sobre relés temporizados). Este temporizado (KT1) se ajusta entre unos dos a ochos segundos. Cuando se cumple el tiempo de temporización se desactiva KM2 y se activa KM3, quedando el motor en régimen de trabajo con una conexión delta. En cualquier momento se puede desenganchar el motor, quedando listo para otro arranque. Veamos un esquema resumen:

Se activan KM1 y KM2 Presionar Pulsante de arranque

El motor gira en conexión Y

Se corta alimentación a KM2 y se le aplica a KM3

Se activa KT1 y se inicia la temporización

El motor se detiene y queda listo el sistema para un nuevo arranque

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Presionar Pulsante de parada

Se cumple la temporización

Salen KM1, KM3 y KT1

El motor gira en conexión Δ

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Practica N° _____. Arranque de un motor en estrella-triangulo. Objetivos:    

Realizar las conexiones adecuadas para un arranque trifásico estrella triangulo. Conocer, diseñar y analizar el circuito de mando y maniobra. Aprender las conexiones del bobinado del motor trifásico y su conexión al circuito. Conocer el uso y la explicación de este tipo de arranque.

Pre-Laboratorio: Repase las guías sobre motores, conexión de motores de seis puntas y controles básicos. Este preparado para ser interrogado sobre estos temas Materiales: 01 Motor 3ph, de 6 puntas, 220/380 V 01 Panel de control industrial 01 Módulo de potencia 01 Módulo térmico 03 Módulo contactor 01 Módulo relé temporizado 01 Módulo de pulsadores 01 Juego de cables

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Actividad N° 1. Circuito de potencia. Guiado por el diagrama, proceda a cablear el circuito de potencia. Una vez aprobado por el instructor proceda a probarlo “manualmente”.

Actividad 2. Circuito de control. Analice el diagrama de control anexo. Una vez que lo haya entendido proceda a cablearlo. Solicite al instructor su revisión y aprobación.

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Las líneas L1 y L2 son las salidas de 24Vac del transformador potencia/control (110/24 Vac) Los contactores y el temporizador trabajan con esta tensión. Complete el esquema enumerando todos los contactos utilizados

Actividad 3. Prueba del circuito. Una vez autorizado y en presencia del instructor, proceda a probar el arranque estrella triangulo. *Ajuste el temporizado para 4seg *Alimente el sistema *Coloque una pinza amperimetrica en la línea U1. * Pulse S1 y observe. Tome nota de la corriente de arranque, de la corriente en régimen estrella y en régimen permanente. Repita esta operación colocando l temporizado en 2, 4, 6 seg.

Tiempo KT1 2s 4s 6s

Ia

IY

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IΔ

Observación

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Post laboratorio. Una vez culminada la práctica, proceda a desconectar todo el circuito y dejar el lugar de trabajo ordenado y limpio. Explique paso a paso, usando términos técnicos todo el proceso de arranque estrella triangulo:

__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Preguntas. 1 En el diagrama de control aparece un –Δ- entre KM2 y KM3 ¿Qué significa? 2 ¿Que pasaría si entraran simultáneamente KM2 y KM3? 3 Que otros métodos existen para reducir la corriente de arranque. Explíquelos brevemente. Indique ventajas y desventajas de cada uno. 4 El térmico en el esquema ¿esta sensando las corrientes de línea o de fase? ¿y si se coloca inmediatamente a la salida del breaker? ¿y a la salida de KM1? 5. Que pasa si a) Ajustamos KT1 con un tiempo muy alto (ej 20s) b) Lo ajustamos con un tiempo muy bajo (ej 0,2s) Prepare y entregue el informe, con el formato acordado.

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