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7/23/2019 Pruebas Semestres Anteriores 2

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AYUDA PRUEBAS CONTROL INDUSTRIAL

Subraye segn su criterio si lo que se afirma en los siguientes enunciados es VERDADERO o

FALSO, explique

1.- en el motor de rotor bobinado es posible disminuir la corriente sin disminuir el torque de

arranque.

VERDADERO En que Caso: en el caso del arranque con resistencias retoricas, ya que si se coloca

resistencias en serie al rotor esto disminuye la corriente pero el torque no, Con este tipo de

arranque se mejora el factor de potencia e incluso es posible la velocidad de arranque 25 % si el

motor est en carga.

2.- en la primera mitad del siglo veinte era relativamente fcil controlar la velocidad del motor

de induccin de rotor jaula de ardilla.

VERDADERO ya que exista la electrnica de potencia que utiliza semiconductores de potencia que

ayudan a controlar el arranque de este motor

3.- el mejor mtodo para el arranque para un motor de rotor bobinado es el estrella triangulo.

FALSO ya que para tener un arranque estrella triangulo se debe tener acceso 6 terminales del

motor para las conexiones y tambin sebe considerar que para el arranque se utiliza motor de

induccin.

Se dispone de un motor trifsico de induccin rotor devanado y con 6 terminales accesibles en

el estator que arranque es el mas adecuado?

Resistencia rotoricas Y-Delta Con Autotransformador

Porque : ya que en este arranque se utiliza este tipo de motor induccin de rotor devanado y

mediante este arranque se conectan resistencias en serie al devanado del rotor para disminuir la

corriente de arranque.

Arrancar un motor con autotransformador en lugar de hacerlo en forma directa hace que el

torque de arranque

Permanezca igual aumente disminuya

Porque: porque con auto trasformador durante el arranque el voltaje de alimentacin en el

secundario es bajo entonces por la relacin que tiene el torque con el voltaje es directamente

proporcional al voltaje al cuadrado entonces el torque baja.


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Dibuje el comportamiento de los contactos NORMALMENTE CERRADOS de los rels de tiempo

que se indican, si todos se hallan calibrados para 10 segundos y la bobina o elemento de

accionamiento recibe pulsos como se ilustra en la siguiente figura:

Disear el circuito de fuerza con todas las protecciones, para que un motor trifsico de induccin

de rotor bobinado pueda funcionar en los dos sentidos de giro y arranque con un

sistema que cortocircuita en tres pasos las resistencias retricas.

Se pide:

Circuito de fuerza con todas las protecciones

Diagrama de conexiones de entradas y salidas al PLC

Diagrama de tiempos de los contactores para el sentido horario

Circuito de control usando lenguaje ladder que cumpla las siguientes condiciones:

El sentido de giro se lo selecciona con un interruptor 0N (giro horario); OFF

(giro antihorario)

Una vez seleccionado el sentido de giro el motor arranca mediante un

pulsante con el sistema indicado, funciona durante 15 minutos y se

detiene

El motor se detendr tambin si se presiona un pulsante de paro o por

sobrecarga

Utilizar al menos un rel off delay para el diseo


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REALIZAR LOS DIAGRAMAS GUARDANDO COHERENCIA ENTRE LOS NOMBRES DE LAS VARIABLES Y

LOS DIFERENTES DIAGRAMAS SOLICITADOS.

DIAGRAMA DE FUERZA

ENTRADAS Y SALIDAS


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DIAGRAMA DE TIEMPOS

CIRCUITO EN LOGO


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Realizar el diagrama de fuerza, entradas y salidas , de tiempos y el circuito de control para un

arranque Y-D en dos sentidos de giro

DIAGRAMA DE FUERZA

ENTRADAS Y SALIDAS


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DIAGRAMA DE TIEMPOS

RTY2(ON

DELAY)

RTY(ON DELAY)

CY

CH

CD

CIRCUITO EN LOGO


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Realizar el diagrama secuencial de operacin de C1,C2 y Rt1,si el interruptor I1 se halla cerrado ,

durante 170 segundos a partir que se presiona P1

El selector se halla en MODO 2 y los rels de tiempo calibrados para los tiempo

Rt1=20seg Rt2=30seg Rt3=10seg


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1.

Se dispone de un motor trifsico de induccin de 220V 15HP arranque en forma directa

comandado por un contactor C1

Se Pide

a. Disear el circuito de fuerza con todas las protecciones.

b.

Realizar el circuito de control, de manera que un pulsante P1 arranca el motor funciona

un tiempo indeterminado y se apaga con el mismo pulsante P1. Si se presiona

nuevamente P1 el motor se detiene y asi sucesivamente

DIAGRAMA DE FUERZA


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DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS

DIAGRAMA DE CONTROL


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2.

Dibuje el diagrama de fuerza con todas las protecciones para invertir el sentido de giro

de un motor trifsico.

3. Se desea abrir y cerrar una puerta de galpn industrial movida por un motor trifsico para lo

cual se dispone de un pulsante P1 y dos finales de carrera, un Fcc que se opera cuando la puerta

est cerrada y otro Fca que se opera cuando la puerta est totalmente abierta, de la siguiente

manera:

a.

Si la puerta est cerrada y se presiona P1 la puerta se abre totalmente y se la puede

cerrar presionando nuevamente P1.

b.

Si se presiona P1 cuando la puerta est en medio camino, el control ignora esta accin y

la puerta est en medio camino, el control ignora esta accin y la puerta continua semarcha hasta abrirse o cerrarse totalmente segn el caso.


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DIAGRAMA DE FUERZA



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DETALLE DE ELEMENTOS

ELEMENTO DETALLE

PULSADOR P1 Nos permite poder arrancar la puerta para abrirla

FINAL DE CARRERA 1 FC1 Permite saber si la puerta se ha abierto totalmenteFINAL DE CARRERA 2 FC2 Permite saber si la puerta se ha cerrado totalmente

TERMICO TER1 Permite proteger al motor de sobrecargas

CONTACTOR ABRIR C1ABRIR Permite abrir la puerta

CONTACTOR CERRAR C2CERRAR Permite cerrar la puerta

DIAGRAMA DE CONTROL


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4. Se desea abrir y cerrar una puerta de galpn industrial movida por un motor trifsico para lo

cual se dispone de un pulsante P1 y dos finales de carrera, un Fcc que se opera cuando la puerta

est cerrada y otro Fca que se opera cuando la puerta est totalmente abierta, de la siguiente

manera:

a.

Si la puerta est cerrada y se presiona P1 la puerta se abre totalmente y se la puede

cerrar presionando nuevamente P1.

b. Si se presiona P1 cuando la puerta est en medio camino, el control ignora esta accin y,

el control ignora esta accin y la puerta continua se marcha hasta abrirse o cerrarsetotalmente segn el caso.

c. En caso de que la puerta se halle abierta por ms de cinco minutos se cerrara

automticamente.


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DIAGRAMA DE FUERZA



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DETALLE DE ELEMENTOS

ELEMENTO DETALLE

PULSADOR P1 Nos permite poder arrancar la puerta para abrirla

FINAL DE CARRERA 1 FC1 Permite saber si la puerta se ha abierto totalmente

FINAL DE CARRERA 2 FC2 Permite saber si la puerta se ha cerrado totalmente

TERMICO TER1 Permite proteger al motor de sobrecargas

CONTACTOR ABRIR C1ABRIR Permite abrir la puerta

CONTACTOR CERRAR C2CERRAR Permite cerrar la puerta

DIAGRAMA DE CONTROL


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5. Disee el circuito de Control para que los contactores C1 y C2 funcionen de la siguiente

manera:

a. Se dispone de un pulsante P, un rel de tiempo ON DELAY y un selector S de tres

posiciones modo1 M1; modo2 M2 y paro.

b. En el modo 1 M1, mediante el pulsante P se excita el contactor C1 y 30 segundos ms

tarde el contactor 2

c. En el modo 2 M2. mediante el mismo pulsante P se excita el contactor C2 y 30 segundos

ms tarde el contactor C1.

d.

En el modo paro no funciona ningn elemento.

e.

Se sugiere Utilizar un contactor auxiliar asociado a cada modo de operacin del

contactor para poder disponer de varios contactos en el circuito de control.

f.

Disee el circuito de control utilizando un PLC en este caso no utilizar el contactor

auxiliar sugerido



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DIAGRAMA DE CONTROL


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6. Se desea disear un circuito de fuerza para que un motor trifsico de induccin jaula de

ardilla provisto de seis terminales pueda funcionar en los dos sentidos de giro provisto de un

arranque Y-DELTA. Realice el diagrama de control del arrancador de acuerdo a las siguientes

condiciones:

a.

Mediante un selector de 3 posiciones se escoje: giro horario, apagado y anti horario.

b.

Una vez escogido el sentido de giro mediante un pulsador P1, mediante un pulsador P1

se conecta el contactor de lnea CH O CAH que arranca el motor en el sentido

seleccionado.

c. Luego de 7 segundos se desconecta CY y 0.7 seg. Despus de energizar el conexin

CDELTA con lo que el motor pasa a un rgimen de marcha estable.

d. El motor se apaga al poner el selector en posicin de apagado o por actuacin del rel de

sobrecarga.

e. Incluir el texto de aviso para la condicin de sobrecarga.

f. Presentar el diagrama de tiempos de los contactores para el caso de funcionamiento del

motor en sentido de giro horario.

g.

Dibujar los circuitos de entrada y salida al mdulo programable.



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DIAGRAMA DE TRANSICIONES

OPERACION CH/CAH CY CD

PREVIO X

ARRANQUE X X

TRANSICION X

MARCHA X X

DIAGRAMA DE TIEMPOS

CH

CDELTA

CY


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6. Mediante LOGO SOFT COMFORT, disee el programa de control de un semforo ubicado en

el cruce de dos vas, de acuerdo a las siguientes condiciones:

a.

Mediante un interruptor general S1 se activa o se desactiva el circuito.

b.

Mediante un selector de tres posiciones se escoge el modo de operacin: modoFUNCIONAMIENTO, modo CAMBIO TIEMPOS y en OFF del selector modo NOCTURNO.

c.

En el modo FUNCIONAMIENTO el semforo funcionar con LUZ VERDE LUZ AMARILLA

LUZ ROJA, tanto para la va 1 como para la va 2.

d.

La luz verde de la va 2 funcionar 10 segundos y las luces amarillas funcionarn dos

segundos siempre.


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e. Para calibrar el tiempo de la luz verde de la va 1, un operador debe colocar el selector en el

modo CAMBIOS y utilizando pulsantes podr aumentar o disminuir los segundos. (Utilizar un

interruptor para cambiar de aumentar a disminuir)

e.

Mientras el operador se halle trabajando en el cambio de tiempos, las luces amarillas deambos lados se encendern en forma intermitente.

g. En el modo nocturno (OFF del selector, que NO es otra entrada a LOGO sino que se produce

cuando ninguno de los otros modos est seleccionado) se encendern las luces amarillas de

ambas vas de manera intermitente.

Programar las salidas de la siguiente forma: Q1 (luz verde 1); Q2 (luz amarilla 1); Q3 (luz verde

2); Q4 (luz amarilla 2). Las luces rojas resultan de la conexin en paralelo las luz verde y

amarilla del lado contrario y se sugiere activarlas como marcas, esto es M1 (rojo 1) = verde 2 +

amarillo 2 y M2 (rojo 2) = verde 1 + amarillo 1

h. Mediante un interruptor el operador podr consultar tanto el tiempo establecido para la luz

verde 1 como el transcurso del mismo. Para el efecto, utilizar textos de aviso sin olvidar de

conectar los contactos de los textos a los terminales X1; X2, etc para permitir la descarga

correcta al rel LOGO.

Para facilitar la conexin al rel LOGO del laboratorio se sugiere utilizar las siguientes entradas:

I1 e I2 entradas para los modos del selector; I4 entrada para interruptor general; I5 entrada

para interruptor que autoriza cambio aumentar o disminuir tiempos; I6 entrada para consultar

textos de aviso I3, I7 e I8 entradas para los pulsantes que cambian tiempo de verde.

Diagrama de Control


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Diagrama de Entradas/Salidas


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Tabla de elementos y funciones

Elemento Funcin

I4 Interruptor general

I1 Modo de funcionamiento que permite ejecutarse automticamenteI2 Modo de funcionamiento que permite realizar cambios de tiempo en la luz verde

de la va 1

I5 Selector que permite escoger si se desea aumentar o disminuir segundos

I6 Interruptor que activa los avisos

I7 Pulsador que permite aumentar o disminuir los tiempos segn el modo de I5

Q1 Controla la luz verde 1

Q2 Controla la luz amarilla 1

Q3 Controla la luz verde 2

Q4 Controla la luz amarilla 2

Dibujar el diagrama de tiempos que ilustre el encendido de las luces de los dos lados del

semforo cuando est operando normalmente

Tiempo

programado

2segundos 10 segundos 2segundos Tiempo

programado

Q1

Q2

M1

Q3

Q4

M2


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7. ARRANQUE CON RESISTENCIAS ESTATORICAS

DIAGRAMA DE FUERZA

DIAGRAMA DE TIEMPOS


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TABLA DE TRANSICIONES

HOR CRES1 CRES2

INICIO X

PASO 1 X X

PASO 2 X X X

MARCHA X X X


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8. ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR

9. MOTOR DAHALANDER

Se desea comandar un motor Dahlander de dos velocidades usando un selector de dos

posiciones para escoger la velocidad alta (Se conectan los contactores C1 Y C3) o velocidad baja

(Se conecta el contactor C2) un pulsante de marcha y uno de paro. El motor esta protegido

contra sobrecargas con un rel trmico TER. Se pide:

a. Presentar el diagrama de conexiones de las entradas y las salidas al PLC.

b.

Realizar el diagrama de control utilizando lenguaje FBD para que el motor funcione en lavelocidad que se acoja con el selector siempre que se le ordene con el pulsante de

marcha y puede apagarse con el pulsante de paro o cuando acta la proteccin trmica a

a los cinco minutos de que funciono controlado por un rele de tiempo tipo pulso. El

cambio de velocidad solo se podr realizar si el motor esta parado.


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1. Explique en qu se fundamenta la conexin Dahlander, para obtener 2

velocidades (relacin 1/2), y porqu se debe utilizar dos rels trmicos para

proteccin.

El motor de dos velocidades tiene las mismas caractersticas constructivas que el motor

normal, su diferencia esta nicamente en el bobinado, pues mientras en el motor normal cada

bobinado corresponde a una fase, en el motor Dahlander el bobinado de una fase est dividido


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en dos partes iguales con una toma intermedia. Segn conectemos estas bobinas

conseguiremos una velocidad ms lenta o ms rpida, pues en realidad lo que se consigue es

variar el nmero de pares de polos del bobinado.El bobinado en esta conexin queda dividido en dos partes, conectadas en estrella y

en paralelo entre s, formando una conexin en doble estrella.

La conexin Dahlander se tiene en cuenta lo siguiente:

1. En la conexin tringulo - doble estrella permite el arranque estrella - tringulo y se reduce

la corriente de arranque.

2. Solamente lleva una tensin y corresponde a la de la lnea.

3. Al pasar de la conexin tringulo a la de doble estrella se produce una inversin del campogiratorio, por lo que el motor invertir el sentido de giro, para evitar esto, se debe preveer la

adecuada conexin en los elementos de accionamiento del motor.

4. La relacin de potencias entre la velocidad lenta y la rpida es de 1: 15.5. La relacin entre las velocidades en la conexin Dahlander es de 2: 1, mientras que en el

motor de dos velocidades independientes no existe esta relacin.

Las velocidades ms utilizadas en la conexin Dahlander son:

Velocidad 500 / 1000 750 / 1500 1500 / 3000N de Polos 12 / 6 8 / 4 4 / 2

Se lo protege con dos rels de sobrecarga uno para protegerlo en baja velocidad y uno para

alta velocidad.En este tipo de motores es imprescindible el uso de dos protecciones trmicas, una para cada

velocidad puesto que cada una de ellas tiene potencias distintas. Se puede sustituir el

seccionador de fusibles de cabecera por un disyuntor magntico calibrado para la mayorintensidad nominal de las dos velocidades. Se deben instalar dos condenaciones mecnicas,

una entre los contactores de velocidad lenta (KM1) y uno de los de velocidad rpida (KM2) y

otra en los dos contactores de inversin de fases para el sentido de giro. Este tipo de motores

tienen la particularidad de que sus devanados se pueden acoplar de tres formas distintassegn se requiera del motor un par constante, un par variable o una potencia constante para

las dos velocidades. Habitualmente se utiliza el acoplamiento para obtener un par constante

en las dos velocidades.

Estos motores, de dos velocidades, se construyen con un devanado trifsico normal,

pero conectado interiormente de tal forma, que segn se conecten los bornes

exteriores a la red, el motor tendr un nmero de polos u otro distinto, pero siempre

doble el uno del otro; por tanto tendr dos velocidades de rotacin, una doble que laotra.

La conexin de sus devanados, se realiza en tringulo o estrella, para la velocidadmenor y en doble estrella para la mayor, y las combinaciones de polos ms frecuentes

son: 4/2, 8/4 y 12/6.


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En vista de que el motor puede ser operado con dos velocidades diferentes, cada una

de las velocidades har que el motor funcione con corrientes diferentes, las cuales a suvez calentarn los conductores con intensidades diferentes, en consecuencia, una

velocidad calentar los conductores ms que la otra, por lo cual es necesario

dimensionar dos rels trmicos para cada una de las velocidades

2. Disee el circuito de fuerza y el de control para que un motor de induccin

conexin Dahlander pueda funcionar en ambos sentidos de giro cada vez en

forma cclica baja-descansa-alta-descansa, de la siguiente forma:

Mediante un interruptor se puede escoger el sentido de giro ON horario y OFF anti

horario, con un pulsador se inicia la operacin y con otro se la puede finalizar en

cualquier momento.

Cada ciclo comprende que el motor funcione 6 segundos en baja velocidad,

descanse 3 segundos, 6 segundos en alta velocidad, descanse 3 segundos, y vuelva

a comenzar el ciclo.

Mediante dos pulsadores se debe aumentar o disminuir el tiempo de

funcionamiento del motor cambiando los 6 segundos iniciales. Se sugiere utilizar

un circuito como el que se muestra en la figura, implementando en otra seccin del

programa.


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DIAGRAMA DE FUERZA


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En el siguiente diagrama de activacin de la bobina del rel de tiempo, dibuje el comportamiento

del contacto N.A de un rel ON-DELAY y uno OFF-DELAY y un rel de tiempo tipo PULSO. Suponga

que el tiempo de retardo en los casos es de 10 segundos.

Indique los tipos de arranques que se pueden aplicar a un motor trifsico de induccin

comparando las magnitudes de corriente de arranque en cada caso. Escriba 2 ventajas y

desventajas de cada uno de ellos.

ARRANQUE DIRECTO

Ventajas

Arranque muy simple y econmico.

Par de arranque notable, aunque esto no siempre es beneficioso para la carga

Desventajas

Corrientes de arranque elevadas que produciran objetables efectos sobre la red de

distribucin, especialmente en aquellas que no tienen suficiente capacidad o

suficiente regulacin, como es el caso de las redes rurales.

ARRANQUE POR RESISTENCIA O IMPEDANCIA PRIMARIA.

Ventajas

El torque de arranque aumenta progresivamente durante el periodo de aceleracin.

Esta particularidad radica en el hecho de la tensin aplicada en los bornes, aumenta

progresivamente durante el arranque.


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El paso de voltaje de alimentacin nominal (despus de eliminar el resistor) se

produce sin ninguna interrupcin evitndose por tanto el periodo transitorio

durante la transicin.

Desventajas

Consumo de energa en el resistor durante el arranque. Menor el factor de potencia con el uso de resistencias.

Estos arrancadores son limitados a cortos periodos de arranque.

ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR

Ventajas

Los taps permiten ajuste de corriente y torque en el arranque.

No ocasionan excesivas prdidas de potencia durante el arranque, como en el caso de

arranque por resistores.

Desventajas

Sistemas de arranque muy costosos para el caso de motores de potencia media

(inferior a 100 Hp)

ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO.

Ventajas

Corriente de arranque reducida a 1/3 del valor que alcanzara en arranque directo.

Arranque relativamente simple y econmico.

Desventajas

Torque de arranque bajo y fijo.

Corriente transitoria elevada en el momento de la conmutacin de estrella a triangulo.

ARRANQUE POR RESISTENCIAS EN EL CIRCUITO DEL ROTOR

Ventajas

La corriente de arranque es la ms baja en relacin a todos los otros tipos de

arrancadores.

Existe la posibilidad de estabilizar el par de arranque al valor deseado si los puntos de

aceleracin resultan oportunos.

Desventajas

Elevado costo de los elementos de arranque.

Necesita de un motor particular y demasiado costoso en relacin al tipo de jaula de

ardilla.


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En caso extremo para alimentar un motor se podra prescindir de la proteccin de

-

Sobrecarga

- Cortocircuitos

Porque

Por sobrecarga debido a que cuando se realiza una falla de cortocircuito la corriente de 8 a 10

veces la nominal entonces cuando se produce una falla por cortocircuito es indispensable los

fusibles mientras que en cambio el de sobrecarga yo lo puedo hacer trabajar al motor

sobrecargado o tambin usando un switch de cuchillas.

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