• Author / Uploaded
• RONALD

Citation preview

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

”INSTALACIÓN, ARRANQUE E INVERSIÓN DE GIRO DE MARCHA DEL MOTOR ASÍNCRONO TRIFÁSICO CON CONTACTARES” FACULTA DE INGENERIA DE PRODUCCION Y SERVICIOS PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENERIA ELECTRICA DOCENTE:

ING. LUIS A. CHIRINOS ALUMNO: TUMPI ESPINOZA RONALD MAXIMO MARCO AREQUIPA – PERU 2019

Valor Creativo

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN AGUSTIN

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

1

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELÉCTRICA CURSO: LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS II GUIA DE LABORATORIO INSTALACIÓN, ARRANQUE E INVERSIÓN DE GIRO DE MARCHA DEL MOTOR ASÍNCRONO TRIFÁSICO CON CONTACTARES 1

OBJETIVO

Elaborar el plano de instalación, realizar el montaje y verificar la correcta operación e inversión de marcha del motor de inducción trifásico utilizando contactores para su control. Obsérvese las normas que establece el Código Eléctrico Nacional. 2.- FUNDAMENTO TEÓRICO

Circuito de Fuerza

Valor Creativo

Desarrollar la teoría que explique la inversión de marcha del motor asíncrono trifásico.

2

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

Circuito de control Inversion de giro de motores trifasicos Los motores asíncronos trifásicos son usados en una gran variedad de aplicaciones en la industria. Mover parte de una máquina herramienta, subir y bajar un guinche para levantar o bajar una carga o desplazar atrás y adelante un puente grúa son sólo algunos pocos ejemplos. En estas aplicaciones es muy común tener que controlar el sentido de giro del motor, para poder elegir en que dirección se mueve el mecanismo que tiene bajo su control.

En referencia al circuito de la imagen 1 que vemos mas abajo, cuando un motor trifásico se conecta como el motor de la izquierda, esto es, con sus bornes U, V y W a las fases L1, L2 y L3 (o R, S y T ) respectivamente, el motor gira siempre en sentido horario, mientras que si se intercambian dos fases cualquiera y se conecta como en el caso del motor de la derecha a las fases en el orden L1, L3 y L2 (o R, T, S) el sentido de giro es el opuesto, es decir, contrario al de las agujas del reloj.

Valor Creativo

A diferencia de otros tipos de motores en los que hay que recurrir a circuitos de control complicados, en el caso de los motores asíncronos trifásicos, controlar el sentido de giro es bastante sencillo.

3

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

En los casos mas simples, donde la inversión de giro se hace manualmente, los dos interruptores se reemplazan por uno, denominado «interruptor inversor de giro», que generalmente tiene tres posiciones marcadas «1-0-2» o «I-0-II» indicando que el cambio de giro se hace pasando por una posición intermedia de parada.

Otra forma de realizar esta maniobra es reemplazando los interruptores por dos contactores y controlando sus bobinas para que el motor gire en un sentido o en el otro. Las bobinas pueden estar conectadas a las salidas de un PLC que realiza algún automatismo o a interruptores o pulsadores para un control manual. Una conexión.

Valor Creativo

El circuito de potencia puede verse a la derecha, donde las contactoras K1 y K2 reemplazan a los interruptores alimentando al motor con tensión trifásica y el circuito de comando está a la izquierda, donde los pulsadores S1 y S2 controlan las bobinas de los contactores y dos pilotos H1 y H2 ayudan a visualizar la maniobra realizada.

4

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

Campo magnetico giratorio El Campo magnético giratorio se obtiene con tres devanados desfasados 120º (acoplados en estrella o triángulo) y conectados a un sistema trifásico de c. a.

El campo giratorio origina un flujo que induce corrientes en el rotor que interactúan con el campo magnético del estator. En cada conductor del rotor

Valor Creativo

Si por el arrollamiento polifásico del estator rotor del motor de una maquina síncrona circula una corriente de pulsaciones ω y si hay p pares de polos y que giran a velocidad ω/p, si el campo tiene una distribución sinusoidal.

5

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

se produce una fuerza de valor F=I*L*B que da lugar a par motor. Cambio sentido del giro del motor. Intercambiando dos fases cambia el sentido del giro del campo magnético del estator y por lo tanto el sentido del giro del motor.

Valor Creativo

Conexión del motor para la marcha y inversión de giro:

6

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

3.- ELEMENTOS A UTILIZAR: Para los fines del ensayo se utilizará:

Valor Creativo

Esquema de mando

7

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

    

Multimetro. Pulsadores Motor asíncrono trifásico Contactores Amperímetro de pinza

4.- PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN:

Elaborar el diagrama completo del circuito de fuerza para una tensión de alimentación de 220V Elaborar el diagrama del circuito de control

Valor Creativo

Reconocer e identificar los terminales del motor, elaborar el esquema de conexiones de las bobinas (conexión delta o conexión estrella).

8

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

considerando una tensión de alimentación a las bobinas de los contactores de 220V.

FASE A

Valor Creativo

Medir la corriente de arranque cuando se inicia la marcha del motor y registrar la corriente pico cuando el sistema de control hace la inversión de marcha.

9

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

I(pico)=12,8A Corriente de contramarcha=17A

I(vacio)=2,25A

FASE B I(pico)=12,2A I(vacio)=2,14A Corriente de contramarcha=16A FASE C I(pico)=13,0A I(vacio)=2,08A Corriente de contramarcha=16,02A

5.- CUESTIONARIO DE EVALUACIÓN:

Al circular la corriente por las bobinas cortocircuitadas del estator se genera un campo magnético la cual aparece una fuerza en el entrehierro del motor de forma tangencial que produce un torque con respecto al rotor en un sentido. Al invertir las dos fases de la línea cambia el sentido del campo rotatorio por las inducciones de la corriente del estator al rotor, que están desfasados eléctricamente en 120° entre las corrientes esto hace que el motor gire de

Valor Creativo

5.1.- Explique teóricamente por qué se invierte la rotación del motor al invertir dos líneas de alimentación.

10

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

manera contraria, porque la secuencia de la línea será de manera negativa por lo tanto el sentido del campo rotatorio será de la misma manera que la corriente del estator. 5.2.- Explicar por qué la corriente de arranque no es igual a la corriente registrada en el momento de la inversión de marcha. El rotor de la maquina erétrica como cualquier elemento al momento de girar adquiere una energía cinética almacenada por el rotor lo cual tiene un torque con respecto a su eje, al momento de invertir el sentido del campo la fuerza tangencial en el entrehierro tendrá que vencer la masa o la energía cinética del rotor por lo tanto el torque tendrá que ser mayor a la condición normal. Mayor torque necesita mayor fuerza en el entrehierro esto significa mayor corriente lo cual es transitorio hasta vencer la masa del rotor en caso de que la maquina trabaje en vacio y si es con carga tendrá que vencer mas la masa de la carga y la corriente de de inversión de giro será mucho mayor. 5.3.- Si dispone de una red monofásica, indique cómo se podría hacer operar un motor trifásico. Explique las limitaciones que tendría. El motor trifásico se podría conectarse como motor monofásica, el motor monofásico se comporta como un transformador por la acción reciproca de las corrientes en donde el torque inicial e cero por lo tanto el motor de inducción no podrá girar el rotor para esto necesitaría un impulso de fuerza mecánica o torque para que empiece a girar. Pero sabemos por los accionamientos eléctricos que hay métodos de hacer arrancar el motor donde se tratara como motor monofásico al motor trifásico.

Método con arranque por condensador. Este tipo de arranque constituye poner un condensador conectado en serie de con el devanado auxiliar que está desfasado 90° grados eléctricos en el espacio del motor al momento de arrancar el devanado auxiliar se adelantara 90° con respecto a la corriente del devanado principal, se producirá un torque en el motor y arrancara automáticamente. Para el caso del laboratorio una de la bobinas del estator se usara como devanado auxiliar y conectara un condensador para su arranque. Esquema de conexión del motor trifásica como monofásica

Valor Creativo

Método de motor de fase partida. Donde en el estator se sitúa dos devanados que están desfasados 90° grados eléctricos en el espacio. Uno es devanado principal y el devanado auxilias el cual sirve para dar torque inicial.

11

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

5.4.- Elabore el diagrama fasorial completo del caso planteado en la pregunta precedente.

Donde : Is: es el corriente por el devanado auxiliar el cual se ha escogido en serie con el condensador IR, IT: es la corriente el por donde circula la corriente como en el circuito monofásico. VT: la alimentación de la red monofásica.

    

Se aplica para bajas potencias. No podrá arrancar a torque mayores de lo calculado de la capacidad del condensador. Necesidad de maniobras para el arranque. Dificultad para maniobras como inversión de giro. Corrientes altas en el arranque.

Valor Creativo

5.5.- Explique las ventajas y desventajas de operar una planta con motores trifásicos comparado con la operación con motores monofásicos.

12

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

6.- OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES Hacer las observaciones y conclusiones en forma clara y precisa sobre el tema desarrollado en la sesión de laboratorio precisando 5 de cada una como mínimo. 

El inversión de giro del motor de inducción es muy importante para la aplicación en la industria de maquinas industriales.



Se debe de tener mucha en cuenta de no hacer un corto circuito con los contactores.



La realización de maniobras del motor de inducción se debe de realizr con mucha seguridad si no podemos dañar el motor como torcer el eje.



Al invertir el sentido de giro del motor en primer momento de maniobra estamos frenando los sistemas de protección deben de responder con mucha precisión al inversión de giro y se deberán hacer cálculos porque es trancitorio hasta que se detenga.



Una diferencia entre el motor de fase partida y el motor de inducción de jaula de ardilla, el jaula de ardilla es trifásico tiene una baja inducción y bajo par, mientras que el de fase partida es monofásico y tiene una baja eficiencia.



Al justo momento del motor el cual es frenado el deslizamiento será mayor que 2 y las corrientes de inversión es alta.



La velocidad de un generador asíncrono variará con la fuerza de giro (momento, o par de torsión) que se le aplique. El hecho de que el generador aumente o disminuya ligeramente su velocidad si el par de torsión varía es una propiedad mecánica muy útil. Esto significa que habrá menor rotura y desgaste en la caja multiplicadora (menor par de torsión máximo). Una vez invertido el giro del motor esta máquina volverá a su régimen normal.



Registre la bibliografía consultada en la elaboración del informe; en caso de haber consultado información de Internet, indicar la página web consultada. https://es.scribd.com/doc/103465989/INSTALACION-ARRANQUE-E-INVERSION-DE-GIRO-DEMARCHA-DEL-MOTOR-ASINCRONO-TRIFASICO-CON-CONTACTARES https://www.xuletas.es/ficha/inversion-giro-motor-monofasico-corriente-alterna/

Valor Creativo

7.- BIBLIOGRAFÍA

13

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2 http://www.profetolocka.com.ar/2015/01/04/inversion-de-giro-de-motores-trifasicos/

NOTA: Los informes se presentarán en la sesión inmediata posterior a la ejecución de la práctica, son de carácter personal, de encontrarse informes similares, la nota única será dividida entre el número de informes similares. ITEM

PUNTAJE

P.A.

2ptos.

2

5 ptos.

4

2 pto.

5

8 ptos.

6

2 ptos.

7

1 pto.

P. A. = Presentación y Acabado.

Valor Creativo

Jefe de Practicas: Ing. Luis A. Chirinos

14