UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

FACULTAD DE INGENIERÍAS

Carrera: Ingeniería Eléctrica

Curso: 2do eléctrica

Materia: Lab. Instalaciones Industriales

Fecha: 30-03-2012

Introducción:

Selección del método de arranque para motores de jaula de ardilla.

 El método más sencillo de arranque de un motor normal trifásico de jaula es el directo. Por otro lado, se debe estudiar la posibilidad de colocar otro rotor y arrancar con el mismo procedimiento. Se suele emplearse el arranque a tensión reducida cuando no se pueda obtener las características referidas. La otra posibilidad muy usada es el arranque estrella - triángulo, excepto para los motores de 150 a 200 HP para los que se recomienda el arranque autotransformador y conexión Korndorfer. Debido al alto par de arranque que de los motores modernos de jaula de la gama normal, se ha reducido bastante el empleo de autotransformadores de arranque.

 Finalmente si no se puede conseguir las características de arranque requeridas mediante el motor de jaula y el mecanismo de regulación elegido, se debe emplear un motor de anillos rozantes.

Tipos de arranques de motores eléctricos.

Arranque estrella - triángulo. Arranque mediante resistencias en el estator. Arranque Wauchope o kusa. Arranque por autotransformador. Arranque por bobina.

Extras Arranque de 2 velocidades. Arranque de 3 velocidades. Arranque directo.

Hay varios tipos de arranques de motor, cada uno con sus peculiaridades y su motivo.

De los métodos que tienen tensión reducida aplicados en motores eléctricos de tipo jaula de ardilla son:

Arranque estrella y triángulo.

Las conexiones de un motor son muy sencillas de realizar, para ello el fabricante dispone en la carcasa del motor de una caja de conexiones con 6 bornes, en donde nosotros haremos las conexiones pertinentes, dependiendo de si deseamos una conexión tipo estrella o una conexión tipo triángulo. Para hacer, mediante contactores, un cambio de conexión estrella-triángulo, solo se conecta la salida de los contactores a la caja de bornes.

Caja de bornes

Este tipo de arranque se utiliza para limitar la intensidad absorbida en el momento de arranque del motor. Si disponemos de un motor de 220 V y lo conectamos, en primer lugar, en estrella, tendremos una tensión de 127 V, con la cual, obtendríamos una intensidad 2 veces la nominal. En cambio, si lo hacemos directamente, tendríamos una intensidad de 5 o mas veces la nominal. Al conectar primero en estrella y después en triángulo, mediante un temporizador, reducimos el sufrimiento del bobinado al rebajar la intensidad de absorción.En la actualidad existen unos equipos llamados arrancadores estrella-triángulo que realizan este cometido de forma mucho más exacta, pues, lo ideal es que se realice el

cambio de estrella a triángulo cuando el motor halla alcanzado el 80% de su velocidad nominal.

Corriente de arranque en:

Triangulo-Estrella:

Estrella- Triangulo

Arranque con resistencias estatóricas.

Este tipo de arranque se utiliza para reducir la intensidad de arranque. El funcionamiento es similar al de estrella- triangulo. Es decir, en una primera instancia, entran en funcionamiento las resistencias y en una segunda instancia, el motor es alimentado directamente. Para este proceso se utiliza dos contactores y un temporizador.Las particularidades más interesantes son que las resistencias tienen un número limitado de arranques cada X tiempo, que debe ser señalado por el propio fabricante. La ventaja que tiene este tipo de arranque, es que no hay una caída de tensión, algo que si sucede con el arranque estrella-triángulo. Se utiliza en motores que deben accionar máquinas con un par bajo en su arranque.

Con este método, el motor puede acelerarse casi hasta la velocidad nominal, porque a medida que la velocidad aumenta la corriente disminuye y la caída de tensión en las resistencias también, aumentando la tensión aplicada y el par. Con este método la corriente de arranque es proporcional a la reducción  de tensión y el par lo es al cuadrado de la tensión. Por lo tanto si se compara el funcionamiento del motor de otra clase con resistencias de arranque para el 65 % de tensión, la corriente de arranque es de:

5 veces la corriente nominal

93 % del par nominal

Esquema de potencia

Esquema de maniobra

Arranque en Kusa.

En este tipo de arranque se coloca una sola resistencia en una de las fases, es indiferente la fase que se elija. El valor de la resistencia debe de suministrarlo el propio fabricante del motor. Como estos tipos de arranque , tienen la finalidad de reducir la intensidad de arranque. Se utiliza en motores de pequeña y mediana potencia que necesitan un reducido par de arranque.

El arranque wauchope también se podría decir que es una modificación del arranque estrella - triángulo. Introduce una resistencia al cambiar de la posición estrella a la de triángulo, evitando los picos de corriente. Además de no desconectar el motor de la línea durante la conmutación, proporciona un impulso adicional de aceleración.

Esquema de potencia

Esquema de maniobra

Arranque con autotransformador.

Este tipo de arranque mejora al arranque con resistencias estatóricas, al tener un mejor par y no existir pérdidas por la disipación de calor en las resistencias. Sin embargo, presenta un inconveniente, el precio, pues resulta más económico el arranque por resistencias estatóricas. Se emplea el arranque por autotransformador en motores de gran potencia, y como siempre, con la intención de reducir la intensidad absorbida en el momento de arranque.

Esquema de potencia

Esquema de maniobra

Arranque por bobina

A veces se emplea también el arranque por bobina aunque ésta no se pueda dividir fácilmente en secciones. Las características de arranque son muy parecidas a las del arranque por resistencias estatoricas, pero el aumento de tensión en bornes a medida que el motor va adquiriendo la velocidad de sincronismo, lo que produce un mayor par

máximo. Un bajo factor de potencia del motor en el arranque da lugar a una resistencia más pequeña de la bobina para una reducción dada de la tensión con rotor parado, que la que se obtiene con resistencia estatórica. A medida que la velocidad del motor aumenta no solamente disminuye la corriente, sino que el factor de potencia aumenta y la tensión que cae de la bobina se desfasa con respecto a la caída de tensión en el motor, a medida que el motor va  adquiriendo la velocidad nominal, mientras que la tensión en bornas y el par aumenta por encima del valor que se obtiene con  arranque o resistencia para las mismas condiciones iníciales.

Arranque por arrancador suave

Este tipo de arranques es por medio de un dispositivo comercializado por ABB, este dispositivo consta de tiristores y un microprocesador el cual se conecta en una conexión triangulo y funciona de manera muy conveniente ya que reduce casi al máximo el incremento de corriente en el arranque del motor y mientras el motor se acelera constantemente esta corriente llega a la corriente nominal aumentando uniformemente y al mismo tiempo la tensión desde 0V hasta la tensión nominal de motor.

EXTRA:

Arranque de dos velocidades.

 Son motores trifasicos con dos devanados separados normalmente conectados cada uno en estrella y teniendo también cada uno de ellos distinto numero de polos para obtener una velocidad por cada bobinado. Estos tipos de motores solo se pueden conectar a una tensión y solamente se puede realizar el tipo de arranque directo.

También se pueden utilizar motores en conexión Dahlander que consiste en un bobinado en triángulo con seis salidas : las tres de la conexión  triángulo y una mas por cada bobina que parte del centro de la misma.

La primera velocidad se conecta el motor en estrella y las otras salidas se dejan libres, y la velocidad rápida consiste en conectar la tensión a través de las conexiones nuevas y conectando en estrella las conexiones del triángulo.La velocidad rápida es el doble que la velocidad lenta.

Arranque de tres velocidades.

 Estos motores tienen dos devanados que son. Uno independiente y otro en conexión Dahlander. La primera velocidad es la primera de la conexión Dahlander, la segunda es la del devanado independiente y la velocidad rápida es la segunda de la conexión Dahlander.

5.2 Exponer comentarios y recomendaciones.

Cuando se utiliza un arranque directo existe una perdida de potencia, produciendo un deterioro y otros factores no convenientes para el motor eléctrico, existen varias

opciones de arranque de un motor para disminuir la corriente de arranque e iniciar con una tensión reducida, como esta explicado anterior mente la corriente de arranque es muy elevada cuando se realiza una conexión de estrella-triangulo (“Este incremento de la corriente a 5 o mas veces de la corriente nominal es incluso no recomendable para la red”) , además con la conexión en estrella no proporciona una aceleración se podría decir apropiada, todos los métodos de arranque con tensión reducida son validos y cada uno es distinto esta en el técnico o ingeniero eléctrico la elección de estos, según sea conveniente y necesario eligiéndolos con un criterio apropiado.

Bibliografía:

http://www.nichese.com/arranques.html

http://www.alipso.com/monografias/motores4/

http://www.youtube.com/watch?v=V_HIL7iZolQ