Informe de conexión estrella triángulo
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Like this? Share it with your network

Share

Informe de conexión estrella triángulo

el

  • 15,778 reproducciones

Informe de laboratorio de máquinas eléctricas.

Informe de laboratorio de máquinas eléctricas.

Estadísticas

reproducciones

reproducciones totales
15,778
reproducciones en SlideShare
15,778
reproducciones incrustadas
0

Actions

Me gusta
2
Descargas
219
Comentarios
0

0 insertados 0

No embeds

Accesibilidad

Categorias

Detalles de carga

Uploaded via as Adobe PDF

Derechos de uso

© Todos los derechos reservados

Report content

Marcada como inapropiada Marcar como inapropiada
Marcar como inapropiada

Seleccione la razón para marcar esta presentación como inapropiada.

Cancelar
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    ¿Está seguro?
    Tu mensaje aparecerá aquí
    Processing...
Publicar comentario
Edite su comentario

Informe de conexión estrella triángulo Document Transcript

  • 1. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS INFORME DE LABORATORIO N° -- MÁQUINA ASÍNCRONA, ARRANQUE DIRECTO Y ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO1. TITULO: Máquina Asíncrona, Arranque Directo Y Arranque Estrella Triangulo.2. OBJETIVO:  Realizar el diagrama de conexiones.  Evaluar los parámetros de Arranques convencional.  Marco teórico de contactores.3. MATERIAL UTILIZADO:  Módulo de máquinas Eléctricas LEYBOLD (Motor de Inducción Trifásica Rotor Jaula de Ardilla)  01 fuente Regulable de tensión.  01 Voltímetro de 0 - 750v.  01 Pinza Amperimétrica.  Conductores y conectores.  Tacómetro. Figura N° 1 CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 1
  • 2. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS Figura N° 24. MARCO TEÓRICO:Arranque de motores asincrónicos con rotor en jaula:Los motores de corriente alterna con rotor en jaula de ardilla se pueden poner en marchamediante los métodos de arranque directo o a tensión reducida (excluimos d estaexposición a los motores monofásicos).En ambos casos, la corriente de arranque generalmente resulta mayor que la nominal,produciendo en las perturbaciones comentadas en la red de dis0tribución. Estosinconvenientes no son tan importantes en motores pequeños, que habitualmente puedenarrancar a tensión.4.1 - Arranque directo de motores asíncronos con rotor en jaula:Se dice que un motor arranque en forma directa cuando a sus bornes se aplicadirectamente la tensión nominal a la que debe trabajar.Si el motor arranque en plena carga, el bobinado tiende a absorbe una cantidad decorriente muy superior a la nominal, lo que hace que las líneas de alimentaciónincrementen considerablemente su carga y como consecuencia directa produzca unacaída de tensión. La intensidad de corriente durante la fase de arranque puede tomarvalores entre 6 y 8 veces mayores que la corriente nominal del motor. Su principal ventajaes el elevado par de arranque: 1.5 veces el nominal.Siempre que sea posible conviene arrancar los motores a plena tensión por la gran cuplade arranque que se obtiene, pero si se tuvieran muchos motores de media y gran potenciaque paran y arrancan en forma intermitente, se tendrán un gran problema deperturbaciones en la red eléctrica.por lo tanto, de existir algún inconveniente, se debe recurrir a alguno de los métodos dearranque por tensión reducida que se describen a continuación. CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 2
  • 3. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS4.2 - Arranque a tensión reducida de motores asincrónicos con rotor en jaula:Este método se utiliza para motores que no necesitan una gran cupla de arranque. Elmétodo consiste en producir en el momento del arranque una tensión menor que lanominal en los arrollamientos de motor. Al reducirse la tensión se reduceproporcionalmente la corriente, la intensidad del campo magnético y la cupla motriz.Entre los métodos de arranque por tensión reducida más utilizados podemos mencionar elde arrancador estrella-triangulo, el de autotransformador.4.3 - Arranque de motores asincrónicos con rotor en jaula por conmutación estrella-triangulo:El arranque estrella-triangulo es el procedimiento más empleado para el arranque atensión reducida debido a su construcción es simple, su precio es reducido y tiene unabuena confiabilidad.El procedimiento para reducir la tensión en el arranque consiste en conmutar lasconexiones de los arrollamientos en los motores trifásicos previstos para trabajarconectados en triangulo en la red de 3 x 380 V.Los bobinados inicialmente se conectan en estrella, o sea que reciben la tensión de fasede 220 V, luego se conectan en estrella a la tensión de línea de 380; es decir que latensión durante el arranque se reduce 1.73 veces.Por ser ésta una relación fija, y dado que la influencia de la tensión sobre la corriente y lacupla es cuadrática, tanto la corriente como la el par de arranque del motor se reduce entres veces.Además, es necesario que le motor esté construido para funcionar en triangulo con latensión de línea (380 / 660 V). Si no es así, no se puede conectar.Además el estator debe tener sus seis bornes accesibles (situación que no se da en todoslos motores, como por ejemplo en las bombas sumergibles). Para ello se abren loscircuitos de las bobinas del estator y se las conecta al conmutador. En este caso al motoringresan 6 cables, más el puesta a tierra.La conmutación en estrella a triángulo generalmente se hace en forma automática luegode transcurrido un lapso (que puede regularse) en el que el motor alcanza determinadavelocidad.En el caso más simple tres contactores realizan la tarea de maniobrar el motor,disponiendo el enclavamiento adecuados. La protección del motor se hace por medio deun relé térmico . El térmico debe estar colocado en las fases del motor.La regulación del mismo debe hacerse aun valor que resulta de multiplicar la corriente delínea por 0,58. La protección del circuito más adecuada también es el fusible.Algunas indicaciones que se deben tener en cuenta sobre el punto de conmutación son: elpico de corriente que toma el motor al conectar a plena tensión (etapa de triángulo) debeser el menor posible; por ello, la conmutación debe efectuarse cuando el motor estécercano a su velocidad nominal (95% de la misma), es decir cuando la corriente dearranque baje prácticamente a su valor normal es la etapa de estrella.Así mismo, el relé de tiempo debe ajustarse para conmutar en este momento, no antes nimucho después. Habitualmente, un arranque normal puede durar hasta 10segundos, sisupera los 12segundos se debe consultar al proveedor del equipo. Si no se cumple con loanterior, el pico de corriente que se produce al pasar a la etapa de triángulo es muy alto,perjudicando a los contactores, al motor y a la máquina accionada. El efecto es similar alde un arranque directo. Finalmente digamos que el dispositivo estrella-triángulo tiene elinconveniente de que la cupla de arranque que se obtiene a veces no es suficiente parahacer arrancar máquinas con mucho momento de inercia, e cuyo caso se utilizan los CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 3
  • 4. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICASmétodos que se describen a continuación. Ambos permiten conectar motores trifásicoscon motor jaula, los cuales traccionan, por ejemplo, bombas sumergibles.4.4 - Arranque de motores asincrónicos con rotor en jaula por autotransformador dearranque:El autotransformador de arranque es un dispositivo similar al estrella-triángulo, salvo porel hecho de que la tensión reducida en el arranque se logra mediante bobinas auxiliaresque permite aumentar la tensión en forma escalonada, permitiendo un arranque suave.Su único inconveniente es que las conmutaciones de las etapas se realizan bruscamente,produciendo en algunas ocasiones daños perjudiciales al sistema mecánico o a lamáquina accionada. Por ejemplo, desgaste prematuro en los acoplamientos (correas,cadenas, engranajes o embragues de acoplamiento) o en casos extremos roturas porfatiga del eje o rodamiento del motor, producidos por los grandes esfuerzos realizados enlos momentos del arranque.Una variante menos usada es la conexión Kusa, en la que durante el proceso de arranquese intercala una resistencia en uno de los conductores de línea.4.5 - Arranque de motores asincrónicos con rotor en jaula por dispositivoselectrónicos:Los arrancadores electrónicos son una mejor solución que los autotransformadoresgracias a la posibilidad de su arranque suave, permitiendo un aumento en la vida útil detodas las partes involucradas.Los mismos consisten básicamente en un convertidor estático alterna-continua-alterna óalterna-alterna, generalmente de tiristores, que el arranque de motores de corrientealterna con aplicación progresiva de tensión, con la consiguiente limitación de corriente ypar de arranque. En algunos modelos también se varía la frecuencia aplicada.Al iniciar el arranque, los tiristores dejan pasar la corriente que alimenta el motor según laprogramación realizada en el circuito de maniobra, que irá aumentando hasta alcanzar losvalores nominales de la tensión de servicio.La posibilidades de arranque progresivo, también se puede utilizar para detener el motor,de manera que vaya reduciendo la tensión hasta el momento de la detención.Estos arrancadores ofrecen selección de parrada suave, evitando por ejemplo los dañinosgolpes de ariete en las cañerías durante la parada de las bombas, y detención porinyección de corriente continua para la parada más rápida de las masas en movimiento.Además poseen protección por asimetría, contra sobre temperatura y sobrecarga, contrafalla de tiristores, vigilancia del tiempo de arranque con limitaciones de la corriente, controlde servicio con Inversión de marcha, optimización del factor de potencia a carga parcial,maximizando el ahorro de energía durante el proceso y permiten un ahorro en elmantenimiento por ausencia de partes en movimientos que sufran desgastes.4.6 - Arranque de motores asincrónicos con rotor bobinado:Es un motor asincrónico, la velocidad a la que se produce la máxima cupla es función dela resistencia del circuito rotórico. En particular, la máxima cupla de arranque se tienecuando dicha resistencia es aproximada igual a la reactancia del motor.En los momentos de corriente alterna con rotor bobinado, para efectuar el proceso depuesta en marcha se instala un reóstato de arranque conectado a los anillos rozantes demotor de manera de aumentar la voluntad de resistencia rotórica total. CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 4
  • 5. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICASEn este método, el motor arranca con toda la resistencia en serie con el circuito del rotor.Luego por medios manuales o automáticos, en forma continua o escalonada, se vareduciendo la resistencia a medida que la máquina gana velocidad, hasta que en régimenpermitente el reóstato queda en cortocircuito.Cabe acotar que se construyen rotores tipo jaula del tipo de ranura profunda queproducen una cupla de arranque. En el momento de arranque la circulación de corrientessecundarías localizadas en las cercanías del entrehierro del núcleo. Al aumentar lavelocidad, disminuye la frecuencia secundaría y cesa ese efecto transitorio.5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:a) Realizar la conexión en arranque directo. (No se realizo la experiencia)b) Realizar el Arranque Estrella Triángulo.Pasos:Con bloque de contactores temporizadores en el contactores KM2Funcionamiento del Circuito de Potencia:  Cierre manual de Q1.  Cierre de KM1: acoplamiento en estrella.  Cierre de KM2: alimentación del motor.  Apertura de KM1: eliminación del acoplamiento en estrella.  Cierre de KM3: acoplamiento de triángulo.  1 Característica: la tensión admisible en los arrollamientos del motor acoplado en triángulo debe corresponderse con la tensión de la red de alimentación.  Q1: Calibre In motor.  F1: Calibre de motor /3.  KM1: Calibre In motor /3.  KM2-KM3: Calibre In motor /3. Funcionamiento del circuito de Control:  Impulso en S2, Cierre de KM1.  Cierre de KM2 por KM1 (53-54)  Automantenimiento de KM1-KM2 (13-14.  Apertura de KM1 por KM2 (55-56).  Cierre de KM3 por KM1 (21-22) y KM2(67-68).  Parada: impulso en S1.  1 Características: condenación eléctrica entre KM1 y Km3. El bloque temporizado LA2D está dado de un contacto decalado de unos 40 ms, para evitar un posible cortocircuito de la conmutación en estrella-triángulo. CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 5
  • 6. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS Figura N° 3CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 6
  • 7. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS Figura N° 4 Figura N° 5CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 7
  • 8. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS Figura N° 6 Intensidad Intensidad Intensidad RPM RPM Voltaje de de Intensidad Cos Potencia Torque (N- (t) en (vacio)- (vacio)- (v) Arranque Arranque en Delta (φ) (w) m) Estrella estrella delta (estrella) (delta) 41.09973170.25s 220 0.42 0.32 0.42 0.32 1 377 1700 121.936 197.7924590.5s 220 0.42 0.32 0.54 1.54 1 389 1700 586.819 174.673860.75s 220 0.42 0.32 0.52 1.36 1 395 1700 518.23 180.824348 1s 220 0.42 0.32 0.55 1.47 1 403.6 1775 560.145 95.8280203 2s 220 0.42 0.32 0.47 0.79 1 589 1800 301.03 CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 8
  • 9. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS6. RESULTADOS:a.- Curva I vs t. Figura N° 7b.- Curva Torque vs t. 𝑃𝑛𝑥9.55 𝑇𝑜𝑟𝑞𝑢𝑒 = (𝑁. 𝑚) 𝑁𝑛 𝑥9.55 𝑇𝑜𝑟𝑞𝑢𝑒 = (𝑁. 𝑚) 𝑁𝑛 𝑚2 𝑚 𝑁. 𝑚 𝑊 = 𝐾𝑔. ; 𝑁 = 𝐾𝑔. Entonces: 𝑊 = 𝑠3 𝑠2 𝑠𝑒𝑔 1𝑟𝑒𝑣 1𝑟𝑒𝑣 1𝑚𝑖𝑛 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 = = ∗ 𝑚𝑖𝑛 𝑚𝑖𝑛. 60𝑠𝑒𝑔. CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 9
  • 10. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS Figura N° 87. CUESTIONARIO:a) ¿Por qué se debe hacer un arranque en un motor?Se denomina un arranque en un motor a un régimen transitorio en el que se eleva lavelocidad del mismo estator de motor hasta que va girando a una velocidad constante.Como por ejemplo en los motores de corriente alterna con rotor jaula de ardilla se puedeponer en marcha mediante los métodos de arranque directo o a tensión reducida, de esto(excluimos a los motores monofásicos)b) ¿Qué es arranque directo?Se dice arranque directo a un motor que se aplica en los bornes directamente la tensiónnominal.c)¿Por qué se hace el arranque estrella triángulo?Un arranque en estrella-triángulo se debe hacer porque comienza a tensión y velocidadreducida mientras conmuta las conexiones de los arrollamientos de los motores trifásicos.d) Tengo un motor rotor de jaula ardilla de 200hp, Impulsa un trituradora de rocaspara una planta de asfalto Industrial Interoceánica, (está fabricado según la norma CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 10
  • 11. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICASIEC), su voltaje de operación es de 440v trifásico, su: factor de potencia = 0.58, n% =0.87.55%, F = 80 Hz, arranque eléctrico 3.5In, 6 polos.Calcule:  Corriente Nominal.  Corriente de arranque.  RPM.  ¿Si fuese arranque estrella triángulo, haga una comparación de los datos de laboratorio para graficar la curva de I vs T, con un tiempo de 10s de arranque?Datos:𝑃 = 200 𝐻𝑝 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 200 ∗ 746 = 149200 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠𝐸 = 440𝑣.𝑓𝑑𝑝 = 0.85𝜂 = 87.55%𝐼𝑃55𝐹 = 80𝐻𝑧𝐴𝑟𝑟𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 3.51𝑛, 6 𝑝𝑜𝑙𝑜𝑠Solución:a) In=? 𝑃 𝐼𝑛 = 3 ∗ 𝐸 ∗ cos 𝜙 ∗ 𝜂 149200 𝐼𝑛 = 3 ∗ 440 ∗ cos 0.85 ∗ 0.8455 𝐼 𝑛 = 263.0755 𝑎𝑚𝑝.cos 𝜙 = 0.85 entonces 𝜙 = 𝑐𝑜𝑠 −1 ∗ (0.85) 𝜙 = 31.790 𝐼 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 = 263.0755∠ − 31.79 𝑎𝑚𝑝. CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 11
  • 12. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICASb) 𝐼 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 = ? 𝐼 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 = 𝐴𝑟𝑟𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛𝑖𝑐𝑜 ∗ 𝐼 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝐼 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 = 3.5 ∗ 263.0755 𝐼 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 = 920.76c) 𝑅𝑀𝑃 = ? 60 ∗ 𝐹 𝑛= 𝑃n-Numero de vueltas por minuto = ?F-Frecuencia en Hz = 60P-Pares de polos del motor = 6 60 ∗ 60 𝑛= 3 𝑛 = 1200𝑟𝑝𝑚d) ............8. CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS:Concluimos diciendo que la experiencia me ha sido muy útil para que entender que laconexión ESTRELLA-TRIÁNGULO es muy sencilla a la vez muy útil, donde: la conexiónestrella nos permite que empiece a tensión reducida a la tensión nominal, esto permiteconmutar la conexiones en los arrollamientos y donde en la conexión delta va girando auna velocidad constante.Sugerencias: Esperemos que para las próximas experiencias haya todo los controles parahacer un Funcionamiento del Circuito de Control. CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 12
  • 13. INFORME LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICASBIBLIOGRAFÍA:  Guía de Laboratorio. Ing. Elmer Rodrigo Aquino Larico - UANCV - Juliaca □ Simulador de Circuitos Eléctricos Workbench □ Circuitos Eléctricos I Morales y Lopez □ Circuitos Eléctricos Edminister □ Stephen J. Chapman Máquinas Eléctricas □ Fraile Mora Máquinas Eléctricas  WEB http://jaimevp.tripod.com/Electricidad/Arranque_de_motores.htm CAP. Mecánica Eléctrica fredyquispe@msn. com Página 13