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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL Informe Académico 1. PORTADA Tema:

Guarda Motores

Carrera:

Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización

Área Académica:

Mecánica

Línea de Investigación:

Mecánica

Ciclo académico y paralelo:

Cuarto “B”

Alumnos participantes:

Hinojosa Jefferson Moya Jorge Ocaña Franklin Zurita Alejandro

Módulo y docente:

Maquinas Eléctricas Ing. Patricio Encalada

2. INFORME DEL PROYECTO

2.1. TEMA:

“Guarda Motor” 2.2. OBJETIVOS: 2.2.1. OBJETIVO GENERAL: 

Conocer el funcionamiento e instalación de un guarda motor mediante la practica en laboratorio

2.2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:   

Medir el voltaje en las salidas de cada elemento del circuito. Construir un circuito de control para observar el accionamiento del guardamotor en el mismo Recolectar información para el análisis en los conceptos de los diferentes dispositivos de protección eléctrica.

2.3. RESUMEN En este informe analizaremos el comportamiento del guardamotor así como de otros dispositivos de protección para un sistema eléctrico de energía alterna, mediante la instalación de un circuito en el que se podrá notar la actuación de un guardamotor tomaremos mediciones eléctricas, mismas que nos servirán para analizar el momento en que se abrirá el circuito por la acción del guardamotor.

2.4. PALABRAS CLAVE Guarda Motor, Contactor, Botoneras, Corriente Trifásica 2.5. INTRODUCCION Todo sistema está sujeto a fluctuaciones o condiciones anormales que podrían afectar los motores eléctricos. Por tal razón, es recomendable tener la protección más adecuada y económica para proteger a los motores. Hay dispositivos que permiten que un motor se desconecte automáticamente del sistema, en el momento que presenten condiciones anormales en el suministro de energía eléctrica, que puede dañar el mismo. El costo de estos dispositivos debe considerarse como un seguro, que evita tener que realizar gastos costosos en reparación, rebobinado o reemplazo del motor. 2.6. MATERIALES  Guarda Motor  Contactor

    

Botoneras Corriente Trifásica Desarmadores Cables Multímetro

2.7. MARCO TEORICO

2.7.1 DEFINICION DE GUARDAMOTOR

 El guardamotor (también llamado disyuntor magneto térmico o protector de motor) es un dispositivo de protección contra los cortocircuitos, dentro de los límites de su poder de corte a través de disparadores magnéticos (un disparador por fase). También protegen contra los contactos indirectos.  Dependiendo del tipo de circuito que se desee proteger (motor, distribución,...) el umbral de disparo magnético se situará entre 3 y 15 veces la corriente térmica Ith. Dependiendo del guardamotor, dicho umbral de disparo puede ser fijo o ajustable por el usuario.  Todos los guardamotores pueden realizar cortes omnipolares, ya que la puesta en funcionamiento de un sólo disparador magnético basta para abrir simultáneamente todos los polos. Por ello, se garantiza la capacidad de seccionamiento  Cuando la corriente de cortocircuito (Icc) no es muy elevada, los guardamotores funcionan a mayor velocidad que los fusibles. [1]

ACCESORIOS DE UN GUARDAMOTOR En la Figura 2.7.1.1 se puede observar algunos accesorios utilizados en los guardamotores que se definirán a continuación.

Figura 2.7.1.1 Accesorios Guarda Motor [2]

CARACTERISTICAS TECNICAS PRINCIPALES. Poder de corte. Es el valor máximo estimado de corriente de cortocircuito que puede interrumpir un guardamotor con una tensión y en unas condiciones determinadas. Se expresa en kA eficaces simétrico. La norma IEC 947-2 define dos valores para el poder de corte de los guardamotores: 



Poder asignado de corte último (Icu) Es el valor eficaz máximo de corriente que permite realizar un corte correctamente y a continuación una operación de cierre-apertura. Es prácticamente igual al poder de corte Icn ciclo P1 de la norma IEC 157-1. Poder asignado de corte de servicio (Ics) Es el valor eficaz máximo de corriente que permite realizar un corte correctamente y a continuación dos operaciones de cierre-apertura Es prácticamente igual al poder de corte Icn ciclo P2 de la norma IEC 157-1.

Poder de cierre. Es el valor máximo de corriente que puede establecer un guardamotor con su tensión nominal en condiciones determinadas. En corriente alterna, se expresa con el valor de cresta de la corriente. El poder de cierre es igual a k veces el poder de corte, según se indica en la norma IEC 947.2.

Autoprotección. Se da este nombre a la aptitud que posee un aparato para limitar la corriente de cortocircuito con un valor inferior a su propio poder de corte, gracias a su impedancia interna. Poder de limitación. Un guardamotor es además limitador cuando el valor de la corriente que realmente se interrumpe en caso de fallo es muy inferior al de la corriente de cortocircuito estimado. La limitación de la corriente de cortocircuito depende de la velocidad de apertura del aparato y de su capacidad para generar una tensión de arco superior a la tensión de la red. Permite atenuar los efectos térmicos y electrodinámicos, proporcionando así una mejor protección a los cables y al aparellaje. Selectividad La selectividad consiste en coordinar las características de funcionamiento de los dispositivos de protección conectados en serie (por ejemplo, dispositivos de protección de arrancadores y guardamotor de protección general). Existe selectividad de las protecciones cuando se produce un fallo en cualquier punto de la instalación y se soluciona únicamente con el dispositivo de protección más cercano a dicho punto aguas arriba. De esta forma, la selectividad permite que las consecuencias de un fallo sólo afecten a la parte de la instalación donde se ha producido. La selectividad puede ser total o parcial. Es total cuando, sea cual sea el valor de la corriente de fallo, desde la sobrecarga hasta el cortocircuito franco, el aparato situado aguas abajo se abre mientras que el aparato situado aguas arriba permanece cerrado. La selectividad es parcial cuando las condiciones de selectividad sólo se respetan en un rango limitado de la corriente de fallo. 2.7.2 EL CONTACTOR Es un mecanismo cuya misión es la de cerrar unos contactos, para permitir el paso de la corriente a través de ellos. Esto ocurre cuando la bobina del contactor recibe corriente eléctrica, comportándose como electroimán y atrayendo dichos contactos. En la Figura 2.7.2.2 se puede observar una conexión simple de un contactor [3]

Figura 2.7.2.2 Contactor [4]

2.7.3 CARACTERÍSTICAS DE BOTONERAS Los pulsadores e indicadores se emplean para controlar y operar circuitos en forma directa y remota, vitales para industrias, comercios e instalaciones en general. Esta línea de botoneras ofrece gran solidez y confiabilidad, gracias a una construcción robusta y a un diseño generosamente realizado

Figura 2.7.3.3 Botoneras [5]

Sólidos y confiables

Su robustez y estanqueidad al agua, polvo y aceites (por medio de diafragma y arandelas), los hacen ideales para su utilización en metalurgia, siderurgia ó cualquier otra actividad donde se requiera excelente servicio, confiabilidad, larga vida eléctrica y mecánica.

Modulares

Estos elementos de mando, que conforman una serie especialmente apta para su uso en tableros eléctricos, pupitres, maquinas herramientas, etc., están constituidos por una cabeza operadora la que, con el agregado de módulos de contactos, permite realizar variados esquemas eléctricos. La provisión normal es 1NA+1NC (con un módulo de contactos) pero con el agregado más módulos se puede llegar a 4NA+4NC.

Fáciles de montar

El montaje de los mismos se efectúa en un orificio de 30,5mm de diámetro por medio de una virola frontal, en paneles ó chapas de hasta 6 mm

Según normas internacionales

Su construcción responde a las recomendaciones internacionales IEC publicación 144 clase IP 65 e IRAM IP 65 (norma alemana DIN 40.050 clase P44).

2.7.4 CORRIENTE TRIFASICA un sistema trifásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase. Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y están desfasados simétricamente. Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (tensiones diferentes o distintos desfases entre ellas), el sistema de tensiones es un desequilibrado o más comúnmente llamado un sistema desbalanceado. Recibe el nombre de sistema de cargas desequilibradas el conjunto de impedancias distintas que dan lugar a que por el receptor circulen corrientes de amplitudes diferentes o con diferencias de fase entre ellas distintas a 120°, aunque las tensiones del sistema o de la línea sean equilibradas o balanceadas.

2.8. PROCEDIMIENTO  Comprobamos de que exista continuidad entre las entradas y salidas del guardamotor como se muestra en la Figura 2.8.1.

Figura 2.8.1 Guardamotor

 Interconectamos mediante cables el un contactor con el guarda motor mostrados en la Figura 2.8.2 para medir la caída de voltaje en cada uno de sus nodos construyendo así el primer circuito

Figura 2.8.3. Primer circuito

 Procedemos a realizar las mediciones comprobando que en cada nodo nos devuelve un valor aproximado a 220v que es el voltaje suministrado por la estación de trabajo (Figura 2.8.4).

Figura 2.8.4. Medición de valores con voltímetro

 Construimos el segundo circuito adicionando una botonera para la retroalimentación logrando que el contactor quede enclavado y comprobando que existe el paso de corriente por los elementos (Figura 2.8.5).

Figura 2.8.5 Segundo circuito en funcionamiento

6.-Se realizó las pruebas pertinentes accionando las botoneras así como el guardamotor induciendo al accionamiento manual del mismo para realizar la verificación de la teoría propuesta como se lo presenta en la figura 2.8.6

Figura2.8. 6. Segundo circuito en funcionamiento

2.9. CALCULOS Y RESULTADOS

Tabla 2.9.1. Medición de voltaje en las entradas en la mesa mediante multímetro

MEDICION DE VOLTAJE (MESA) VOLTAJE (V) R-S

220.2

R-T

220.6

S-T

219.8

Tabla 2.9.2. Medición de voltaje en el contactor mediante multímetro

MEDICION DE VOLTAJE (CONTACTOR) VOLTAJE (V) 13-14

220.2

13-15

220

14-15

219.5

Tabla 2.9.3. Medición de voltaje en el guardamotor mediante multímetro

MEDICION DE VOLTAJE (GUARDAMOTOR) VOLTAJE (V) 19-20

217.9

19-21

220.4

20-21

219.1

2.10. APLICACIONES Protección de la instalación. *Protección contra cortocircuitos. *Protección del motor. * Amplio rango de compensación de la temperatura ambiente. *Protección de fallo de fase 2.11. CONCLUSIONES    

Se conoció el funcionamiento e instalación de un guarda motor mediante la practica en el laboratorio Se conoció el voltaje en las salidas de cada elemento del circuito mediante un multímetro.. Se realizó un circuito de control para observar el accionamiento del guardamotor en el mismo. Se recolecto información para el análisis en los conceptos de los diferentes dispositivos de protección eléctrica así como sus características.

2.12. RECOMENDACION 

Se debe implementar más materiales tales como guardamotores, contactores y botoneras

2.13. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

[1] http://es.scribd.com/doc/37688354/Guarda-Motor [2] http://www.slideshare.net/xMorfe0x/parte-01-contactores-reles-sobrecargaguardamotores-presentation [3] y [4] http://es.wikipedia.org/wiki/Contactor [5] http://electrotecnialopez.com/web2009/HitachiTelemando.aspx [] http://www.adosa.es/botoneras%20y%20pulsadores.html

3. ANEXOS ANEXO 1. VERIFICACIÓN DE CONTINUIDAD DEL CONTACTOR

ANEXO 2 IMAGEN DE LA SIMULACION DEL CIRCUIGTO FEEDBACK Y DE POTENCIA EN AUTOMATION STUDIO 5.0

ANEXO 2 IMAGEN DEL DIAGRAMA DEL CIRCUITO EN PROFICAD