1. Arranque estrella-triángulo

FIG. 1: Conexión estrella

FIG 2: Conexión Triángulo

Las conexiones se realizan de la siguiente manera en la caja de la bornera:

FIG 3: Conexión estrella en la bornera

FIG. 4 : Conexión triángulo en la bornera

Ahora bien, puede ser que nos interese hacer, mediante contactores, un cambio de conexión estrella-triángulo, en ese caso solo tenemos que conectar la salida de los contactores a la caja de bornes.

El esquema nos explica, empezando desde arriba, que el circuito tiene tres fusibles F3, un relé térmico F2,que se utiliza para proteger el motor, y que tiene 3 contactores KM1, KM2 y KM3. Además, si comparamos los dos esquemas, veremos que el esquema de maniobra incorpora un temporizador KA1 y dos interruptores S1 y S2. Además, en el esquema de maniobra, entre KM2 y KM3, está representado el enclavamiento mecánico, es el triángulo que une las dos bobinas de los contactores con líneas discontinuas, no es obligatorio dibujarlo, porque un poco más arriba está representado el enclavamiento eléctrico, son los dos contactos que están inmediatamente después de KA1.

FIG.5. Circuito de potencia de estrella- triángulo

FIG 6. Circuito de maniobra para arranque estrella – triángulo

Explicación de la maniobra:

1. S1Si pulsamos sobre S1 tenemos la conexión en estrella, porque entran en funcionamiento KM1, KM2 y KA1. Transcurrido un tiempo, pasamos a la conexión en triángulo por medio del temporizador KA1, se activa KM3 y se desactiva KM2. Recordar, el temporizador debe activarse cuando se alcance el 80% de la velocidad nominal del motor.

2. S2Es el interruptor de paro. Desconecta a KM1,KM3 y KA1.Se inicia el paro del motor, lleva una inercia

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 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 nomina.

4. 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.

FIG. 11. Circuito de potencia para arranque a autotransformador

El esquema presentado aquí, trata sobre el arranque de un motor sobre dos puntos. La utilidad de éste tipo de arranque es poder reducir la intensidad durante el arranque, se usa en máquinas donde el par resistente sea bajo. Se emplea con motores trifásicos con el rotor en cortocircuito.Como el esquema indica, si accionamos sobre el pulsador S1 entrarán en juego KA1,KM1 y KM2.

Con el temporizador KA1 regularemos el tiempo necesario para que cuando el motor se encuentre en los valores nominales, se desconecten KM1 y KM2, conectándose a su vez KM3, entonces el motor estará en régimen de trabajo habitual. En cambio, si deseamos detener el motor, solo tenemos que accionar el pulsador S2.

FIG. 11. Circuito de maniobra para arranque a autransformador

Chapa de identificación de un motor trifásico estándar

En la chapa de características se indican todos los parámetros constructivos y de funcionamiento del motor eléctrico.

V 220380

50 Hz.0.75 (1.0)

3.14 A1.82

cos=0.82

IP 55T 80 K

CAT AMB 40RPM 1480

Aisl FALT

1000IEC 80

 

SF 1.10

Características:

220 / 380 V: Este motor es apto para funcionar con un sistema trifásico de 220 V conectado en triángulo y con un sistema de 380 V conectado en estrella.

5 0 Hz.: Es la frecuencia de trabajo.0.75 kw (1.0 CV): Es la potencia que entrega el motor en el eje.3.14 / 1.82 A: Son las corrientes que consume cuando se conecta

respectivamente a 220 ó 380 V.cos = 0.82: Es el factor de potencia cuando entrega 0.75 kw.IP 55: Es el índice de protección del motor. Indica cómo está protegido el motor

contra la entrada de partículas y agua (normas IEC 60034-5 e IRAM 2444). En este caso, el motor es blindado.

T 80 K: 80 K indica la temperatura media sobre el ambiente que alcanzan los bobinados cuando el motor entrega 0.75 kw y está estabilizado en temperatura.

CAT: Indica la categoría del motor.AMB 40: Significa que el motor se diseñó para una temperatura ambiente de

trabajo de 40 °C.RPM 1480: Es la velocidad del eje cuando entrega 0.75 kw. Aisl F: Los aislantes usados en el motor son clase F y soportan una temperatura

de 155 °C (norma IEC 60034-1).ALT 1000: El motor está preparado para funcionar adecuadamente hasta

1000m sobre el nivel del mar. Para alturas superiores, la potencia se reduce.SF 1.10: Es el factor de servicio. Significa que el motor puede entregar un 10%

más de 0.75 kw en forma permanente.IEC 80: IEC indica las normas que respeta la construcción del motor. 80mm es

la altura desde el piso hasta el centro del eje.

2.2.- Arranque Estrella - Triángulo.

Se trata de un método de arranque basado en las distintas relaciones de la tensión de línea y la compuesta, a la tensión de fase que representan los acoplamientos trifásicos estrella - triángulo. En consecuencia, el método solo será aplicado a motores trifásicos alimentados por una red trifásica cuyo devanado estatórico presente sus seis bornes accesibles. Tal circunstancia se da hoy en día en la generalidad de los motores de rotor de jaula, siendo la disposición general de la caja de bornes la que esquemáticamente representamos a continuación :

Esta solución no solo permite la utilización del motor con dos tensión distintas , que estén en la relación de 1

a sino, también, el arranque del motor, normalmente previsto para trabajar con la conexión triángulo a la tensión nominal, con una tensión reducida.

A este propósito sabemos que si U es la tensión compuesta de la red, ésta será también la tensión aplicad a cada fase del motor cuando esté trabajando normalmente con sus fases estatóricas conectadas en triángulo. Si

el mismo devanado estuviera conectado en estrella la tensión de fase del motor sería, veces inferior.

A base, pues, de un simple cambio de conexión de las fases de devanado estatórico, tenemos la posibilidad de reducir la tensión aplicada al motor en la puesta en marcha, limitando consecuentemente el golpe de corriente de arranque Es este simple principio está basado el método de arranque estrella - triángulo. En el momento del

arranque el devanado conectado en estrella queda sometido a una tensión por fase igual a U / y cuando el motor alcanza una cierta velocidad de giro, se conecta en triángulo pasando la tensión de fase a ser igual a la U.

El esquema de principio de este método es el representado a continuación, en el cual el paso de la conexión estrella a triángulo tiene lugar mediante un conmutador que en la posición 1 conecta los devanados en estrella y en la dos en triángulo.

Normalmente, la puesta en servicio y el cambio de conexión se realiza mediante un conmutador manual rotativo de tres posiciones : paro - estrella - triángulo, si bien se refiere hoy en día confiar esta maniobra a dispositivos automáticos a base de tres contactores y un temporizador que fija el tiempo del cambio de la conexión estrella a la conexión triángulo a partir del instante de iniciarse el ciclo de arranque.

Se obtienen así las mejores características posibles del ciclo de arranque, a tenor del momento de inercia y del par resistente de la maquina, con valores de la corriente transitoria en la conexión triángulo más limitados.

En motores trabajando gran parte de su tiempo de servicio con un par reducido por bajo de un tercio de su par nominal, puede ser interesante el utilizar en estos periodos la conexión estrella, mejorándose con ello el rendimiento y, sobre todo, el factor de potencia.

2.3.- Arranque por autotransformador.

Este método utiliza un autotransformador para reducir la tensión en el momento del arranque, intercalado entre la red y el motor, según el esquema que muestra a continuación :

A ) Esquema de principio de arranque por autotransformador

En la primera posición de arranque se aplica al motor la tensión reducida del autotransformador y una vez el motor en las proximidades de su velocidad de régimen se le conecta a la plena tensión de la red quedando el autotransformador fuera de servicio.

Un esquema normalmente usado para el arranque por autotransformador de motores de gran potencia es el que se muestra en el esquema B, conocido por conexión Korndorfer. El arranque tiene lugar en tres tiempos sin interrupción de la corriente de alimentación del motor.

Esquema de la conexión " Kormdorfer ", para el arranque por autotranformador de un rotor asincrónico.

El proceso se desarrolla como sigue :

En el primer tiempo se cierran los interruptores 1 y 2, aplicándosele al motor la tensión reducida secundaria, U.

En el segundo tiempo, que tiene lugar cuando el motor está ya en las proximidades de la plena marcha, se abre el interruptor 2, con lo que el autotransformador queda fuera de servicio y el motor bajo una tensión

igual a la de la red menos la caída de tensión reactiva en las espiras del autotransformador ( primarias ) intercaladas en serie con el motor intermedia entre la secundaria del autotransformador U y la de la red U.

Y, en el tercer tiempo, a unos pocos segundos del anterior, se cierra el interruptor 3, con lo que se cortocircuitan las espiras anteriores y el motor queda alimentado a la plena tensión de la red U.