REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER P0PULAR PARA LA EDUCACIN UNIVERSITARIA

UNIVERSIDAD POLITCNICA TERRITORIAL

DEL ESTADO ARAGUA FEDERICO BRITO FIGUEROA

LA VICTORIA- ESTADO ARAGUAArranque de Motores Profesor

Autor:ING. Pablo Cedeo

TSU. Aponte G. Mayra A.

Marzo 2015IntroduccinLos motores trifsicos de induccin presentan una intensidad en el momento del arranque del orden de entre 4 y 7 veces la nominal, para motores de jaula sencilla. Esta sobre intensidad decrece rpidamente conforme el motor adquiere velocidad, hasta estabilizarse en un valor razonable en su punto de trabajo. No obstante esta punta de corriente de arranque provoca cadas de tensin y perturbaciones en la red que puede afectar a otros receptores.

Contrariamente a lasmquinassncronas empleadas normalmente como generadores, las mquinas asncronas han encontrado su principal aplicacin comomotores, debido a la sencillez de suconstruccin. Elmotorasncrono trifsico es hoy el motor usual de accionamiento en todas lasredesdedistribucin.

Los motores asncronos o deinduccinson un tipo demotores elctricosdecorriente alterna. El primer prototipo de motor elctrico capaz de funcionar con corriente alterna fue desarrollado y construido por el ingenieroNikola Teslay presentado en el American Institute of Electrical Engineers (enespaol, Instituto Americano de Ingenieros Elctricos, actualmente IEEE) en 1888.

El motor asncrono trifsico est formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estator, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifsicas y estn desfasadas entre s 120. Segn el Teorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula unsistemade corrientes trifsicas, se induce un campo magntico giratorio que envuelve al rotor. Este campo magntico variable va a inducir una tensin en el rotor segn laLeyde induccin de Faraday.

Los motores de potencia superior a0,75 kilovatios(1CV) deben estar provistos de restatos de arranque o dispositivos equivalentes que no permitan que la relacin de corriente entre el perodo de arranque y el de marcha normal que corresponda a su plena carga, segn las caractersticas del motor que debe indicar su placa, sea superior a la sealada en el cuadrosiguiente :

Los sistemas de arranque ms habituales para cumplir con el REBT son los siguientes:

Arranque directoEstemtodose emplea nicamente en mquinas de una potencia inferior a 5Kw. Un motor arranca en forma directa cuando a sus bornes se aplica directamente la tensin nominal a la que debe trabajar. Si el motor arranca a plena carga, el bobinado tiende a absorber una cantidad de corriente muy superior a la nominal, lo que hace que las lneas de alimentacin incrementen considerablemente su carga y como consecuencia directa se reduzca la cada de tensin. La intensidad de corriente durante la fase de arranque puede tomar valores entre 6 a 8 veces mayores que la corriente nominal del motor. Su ventaja principal es el elevado par de arranque, que es 1.5 veces el nominal.

Siempre que sea posible conviene arrancar los motores a plena tensin por el gran par de arranque que se obtiene, pero si se tuvieran muchos motores de media y gran potencia que paran y arrancan en forma intermitente, se tendr un gran problema de perturbaciones en la red elctrica. Por lo tanto, de existir algn inconveniente, se debe recurrir a alguno de los mtodos de arranque por tensin reducida.

Arranque a tensin reducida de motores asncronos con rotor en jaula de ardillaEste mtodo se utiliza para motores que no necesitan un gran par de arranque. Este mtodo consiste en producir en el momento de arranque una tensin menor que la nominal en los arrollamientos del motor. Al reducir la tensin se reduce proporcionalmente la corriente, la intensidad delcampo magnticoy el par motriz.

Entre los mtodos de arranque por tensin reducida ms utilizados podemos citar;el arranque por autotransformador,conmutacin estrella-trianguloyel de arrancador electrnicoArranque por autotransformadorConsiste en intercalar un autotransformador entre la red y el motor, de tal forma que la tensin aplicada en el arranque sea solo una fraccin de la asignada. Elprocesopuede realizarse en dos o tres escalones y con tensiones no inferiores al 40, 60 y 75% de la tensin de la lnea. Se aplica a motores cuya potencia nominal es mayor que 5Kw. El autotransformador de arranque es un dispositivo similar al estrella-triangulo, salvo por el hecho de que la tensin reducida en el arranque se logra mediante bobinas auxiliares que permiten aumentar la tensin en forma escalonada, permitiendo un arranque suave.

Su nico inconveniente es que las conmutaciones de las etapas se realizan bruscamente, produciendo en algunas ocasiones daos perjudiciales al sistema mecnico o a la maquina accionada. Por ejemplo, desgaste prematuro en los acoplamientos (correas, cadenas, engranajes o embragues de acoplamiento) o en casos extremos roturas por fatiga del eje o rodamientos del motor, producido por los grandes esfuerzos realizados en el momento de arranque.

Este mtodo de arranque es posible solo en los casos cuando el par de frenado durante el arranque no es grande. De lo contrario el motor no podr iniciar la marcha.

Es decir, que la corriente de arranque depende de la tensin de alimentacin del motor. Si disminuimos la tensin de alimentacin en el momento del arranque, reduciremos la corriente de arranque. Una vez que el motor alcance una determinada velocidad, con sResistencias estatricasAutotransformadorEstrella-tringulo

Reduccin corriente de arranqueRegulado aRegulado a

Reduccin par de arranque

Desventajas El pary la corriente de arranque disminuyen siempre en, sinposibilidad de regulacin.

Debe utilizarse soloante cargas debajopar de arranque.

No siempre es posible ejecutarlo porque debemos disponer de una red cuya tensin coincida con la tensin nominal ms baja del motor. Para un motor de 400/230 (V), el arranque Y- debe realizarse sobre una red de 230 (V), casi obsoleta hoy en da. Necesitaramos un motor de 690/400 (V).

Arranque por resistencias estatricas

Si en el momento del arranque conectamos en serie resistencias, estas producirn unacada de tensinque consigue que la tensin del motor sea inferior a la nominal. Una vez que este se acerca a la velocidad de funcionamiento, las resistencias se cortocircuitan y el motor queda alimentado a tensin nominal. La secuencia de funcionamiento es la siguiente:

Se cierra el contactor KM1, quedando el motor a tensin nominal.

Tras un tiempo prefijado, se cierra KM2 cortocircuitando las resistencias.

Ventajas Muy sencillo y barato.

Desventajas El par de arranque disminuye de forma cuadrtica, luego solo es vlido ante cargas debajsimo par de arranque. Hoy est casi obsoleto.

Conclusiones

El motor asincrnico o de induccin es el tipo de motor de corriente alterna ms popular debido a la simplicidad y facilidad de operacin. Un motor de induccin no tiene circuito separado de campo; en su lugar, depende de la accin de un transformador para inducir voltajes y corrientes en su circuito de campo. En efecto un motor, de induccin es bsicamente un transformador rotante y su circuito equivalente es similar al de un transformador, excepto en lo que respecta a la variacin de la velocidad.

Tambin cabe destacar, que el motor asincrnico opera normalmente a una velocidad cercana a la sincrnica, pero nunca puede operar a esa velocidad. Siempre debe haber algn movimiento relativo para inducir voltaje en el circuito de campo del motor asincrnico.

Por otro lado, en un motor de induccin, el deslizamiento o velocidad al cual ocurre el par mximo puede ser controlado variando la resistencia del rotor. El valor del par mximo es independiente de la resistencia del rotor. Si la resistencia del rotor es alta, disminuye el valor de la velocidad a la cual ocurre el par mximo e incrementa el par de arranque del motor.

Las mquinas de induccin se pueden utilizar como generador si hay una fuente de potencia reactiva (capacitoresestticos o una maquina sincrnica) disponible en el sistema de potencia. Un generador de induccin aislado presenta gravesproblemas de regulacin de voltaje, pero cuando opera en paralelo con un gran sistema de potencia, este puede controlar el voltaje de la mquina. Los generadores de induccin son mquinas pequeas que se utilizan enfuentesde energa alternativas como molinos de viento o en sistemas de recuperacin de energa. Casi todos los generadores grandes en uso son generadores sincrnicos.