MATERIA: Motores Eléctricos

PROFESOR: Gerardo vera

TRABAJO: Sistema de Arranque- Paro

ALUMNO: Jorge Antonio Silva Rodríguez

GRUPO: MT31D

CARRERA: MECATRONICA

CUATRIMESTRE: 3er

MATRICULA: 11001816

Introducción:

En la siguiente práctica conoceremos el sistema de arranque-paro de un motor eléctrico de corriente alterna de 3 fases, el sistema de arranque será a 3 hilos, conociendo los dispositivos de protección y los sistemas de contactos, para ello veremos un diagrama de fuerza así como el de control, estos serán unifilares.

Objetivo:

Controlar el arranque-paro de un motor y además proteger al motor contra carga-corriente en cualquiera de sus fases.

El control en el sentido amplio comprende todos los métodos usados para controlar el funcionamiento de un sistema eléctrico. Cuando se aplica a máquinas, envuelve: arranque, aceleración, desaceleración, inversión y paro de un motor y su carga.Cualquier circuito de control está compuesto de un número de componentes básicos conectados entre sí para alcanzar el funcionamiento deseado. El tamaño de los componentes varía de acuerdo a la potencia del motor, pero el principio de operación es el mismo. Usando solo pocos componentes básicos, es posible diseñar sistemas de control muy complejos. Los componentes básicos para circuitos de control son los siguientes:Interruptor de cuchillas.- Este interruptor aísla el motor de la fuente de poder. Consiste de 3 cuchillas y 3 fusibles colocados en una caja metálica. Las cuchillas pueden abrir o cerrar por medio de una palanca externa en forma simultánea. Un mecanismo de cierre en la tapa evita que se pueda

abrir cuando el interruptor está cerrado.Termomagnético manual.- Abre automáticamente cuando la corriente excede un límite predeterminado, después se reactiva manualmente. Se usan en lugar de las cuchillas porque no se tienen que cambiar fusibles.

Botones de presión.-Es un interruptor que se activa presionando y 2 o más contactos se abren o cierran. Estos botones tienen un resorte que los hace regresar a su posición original al soltarlos.

Relevadores de control.- Es un interruptor electromagnético que abre y cierra un conjunto de contactos cuando su bobina es energizada. La bobina del relevador

produce una fuerza magnética que atrae a una armadura móvil que soporta un polo de los contactos. Son usados en circuitos de baja potencia. Incluyen relevadores de tiempo cuyos contactos abren o cierran después de un tiempo determinado, un tiempo medido después de que la bobina ha sido energizada.

Relevadores térmicos.- Son los relevadores de sobrecarga y son dispositivos sensibles a la temperatura cuyos contactos se abren o cierran cuando la corriente del motor excede un

límite indicado. La corriente fluye a través de un elemento térmico se expande y provoca que los contactos actúen. Contactor Magnético.- Básicamente un relevador de control diseñado para abrir y cerrar circuitos de potencia. Posee una bobina y un émbolo magnético que lleva un conjunto de contactos móviles.

Contactos normalmente cerrados y abiertos

Los diagramas de circuitos de control siempre muestran componentes en estado de reposo, esto es, que no están energizados o activados. En este estado, algunos contactos eléctricos están abiertos mientras otros están cerrados. Son llamados contactos normalmente abiertos (NO) y normalmente cerrados (NC) y son designados por los siguientes símbolos:

Contacto normalmente abierto (NO)

Contacto normalmente cerrado (NC)

Diagramas de control

Un sistema de control puede ser representado por cuatro tipos de diagramas. Son listados a continuación en orden de complejidad y detalle:

• Diagrama de bloques

• Diagrama unifilar

• Diagrama de alambrado 10

• Diagrama esquemático

Un diagrama de bloques está compuesto de un conjunto de rectángulos, cada uno representando un dispositivo de control, junto con una breve descripción de su función. Los rectángulos son conectados con flechas que indican la dirección de la potencia o el flujo de la señal.

Un diagrama unifilar es similar al diagrama de bloques, excepto que los componentes son mostrados por sus símbolos en lugar de rectángulos. Los símbolos nos dan una idea de la naturaleza de los componentes. Por lo tanto un diagrama unifilar nos proporciona más información. Las líneas que conectan varios componentes representan 2 o más conductores.

Un diagrama de alambrado muestra la conexión entre los componentes tomando en cuenta la localización física de las terminales y más aún el color del alambre. Estos diagramas se emplean en la instalación de equipo y cuando el circuito tiene problemas.

Un diagrama esquemático muestra todas las conexiones eléctricas entre componentes, sin importar su localización física o arreglo final. Este tipo de diagramas es indispensable cuando un circuito tiene problemas o análisis de su operación.

Arrancador MagnéticoEstos son empleados cuando el motor tiene que ser controlado remotamente. También cuando la potencia del motor excede 10 hp. El interruptor de desconexión es extremo al arrancador. El arrancador tiene 3 componentes principales: un contactor magnético, un relevador térmico y una estación de control. Ahora describiendo estos componentes:

1. El contactor magnético, posee 3 contactos A robustos y un pequeño contactor auxiliar A. Estos 3 contactos están normalmente abiertos. Los contactos A deben ser grandes para soportar las corrientes de arranque y la nominal de plena carga, sin calentarse. El contacto Ax es mucho más pequeño porque solo lleva la corriente de la bobina del relevador. La bobina del relevador se representa con el mismo símbolo, (A) para este caso, que sus contactos. Los contactos A y Ax

permanecen cerrados mientras la bobina (A) esté energizada.

2. Relevador térmico T, protege al motor contra sobrecargas sostenidas. Se compone de 3 elementos térmicos que se conectan en serie con las fases, un pequeño contacto(NC) forma parte del ensamble del relevado. Y abre cuando los elementos térmicos del relé están muy calientes, y así permanece hasta que se reactiva manualmente.

La corriente nominal del relevador térmico se elige de manera que el motor esté protegido contra y durante las sobrecargas sostenidas. El contacto T abre después de un tiempo que depende de la magnitud de corriente de sobrecarga. A corriente nominal el relevador nunca dispara, pero a 2 veces la corriente nominal el disparo ocurre a los 40s. El relevador térmico está equipado con un botón de reset que nos permite el recierre de los contactos T después de una sobrecarga. Se recomienda esperar unos minutos antes de presionar este botón permitiendo que el relevador se enfrié. 3. La estación de control, se compone de un botón de pulso de arranque-paro y puede estar colocado tan cerca o lejos del arrancador como se requiera. La luz piloto es opcional.

Para arrancar el motor primero cerramos el interruptor de cuchillas y luego presionamos el botón de arranque. La bobina A es inmediatamente energizada causando que los contactos A y Ax se cierren. El voltaje pleno de línea aparece en terminales del motor y la luz piloto se enciende, cuando el botón se suelta éste regresa a su posición original, pero la bobina del relé permanece energizada a través del contacto auxiliar Ax que ahora está cerrado. Se dice que el contacto Ax

es un candado.Para detener el motor, simplemente presionamos el botón de alto el cual abre el circuito de la bobina. En caso de una sobrecarga sostenida, se abre el contacto T provocando el mismo efecto. A veces pasa que el relé térmico se dispara sin razón aparente. Esta condición puede ocurrir cuando la temperatura ambiente alrededor del arrancador es muy alta. Se puede cambiar esta situación alejando el arrancador o cambiando el rango de la corriente del relé térmico. Con cuidado porque la temperatura alrededor del motor es muy alta, un disparo ocasional puede actuar como alarma.

Inversión del sentido de un motor

Podemos invertir la dirección de la rotación de un motor trifásico intercambiando dos de sus líneas. Esto puede hacerse usando dos contactores magnéticos A y B y un interruptor de levas manual de 3 posiciones. Cuando el contactor A se cierra, las líneas L1, L2 y L3 son conectadas al motor. Pero cuando el contactor B es cerrado, las mismas líneas se conectan al motor pero intercambiando las líneas LI y L3.

En la dirección hacia adelante, el interruptor de levas cierra el contacto 1, energizando la bobina A, causando que el contactor A se cierre. Para invertir la rotación se mueve el interruptor de levas a la posición 2. Sin embargo, al hacer esto se tiene que pasar por la posición 0. Consecuentemente, es imposible energizar la bobina A y B al mismo tiempo. Ocasionalmente, sin embargo, un defecto mecánico puede ocasionar que los contactos permanezcan cerrados aun cuando la bobina está desenergizada. Esta es una situación sería porque cuando el otro contactor cierra, un cortocircuito resulta a través de la línea. La corriente de corto circuito podría fácilmente ser de 50 a 500 veces mayor que la normal, y ambos contactores podrían dañarse severamente. Para eliminar este peligro, los contactores se montan lado a lado y se coloca un candado mecánico, haciendo físicamente imposible que ambos se cierren al mismo tiempo. El candado es simplemente una varilla metálica pivoteada en el centro, cuyos extremos están colocados sobre las armaduras móviles de cada contactor. Durante una emergencia, el botón U equipado con un gran ojo de buey rojo puede ser usado para detener el motor. En la práctica, los operadores encuentran más fácil presionar un gran botón que girar un interruptor de levas a la posición ‘0’.

En esta imagen vemos un sistema de control ya instalado.

Conclusión

En esta práctica vimos y conocimos los sistemas de diagramas que hay para plasmar un sistema de arranque de un motor trifásico, además de que conocimos como amar un sistema de control de arranque para un motor, conocimos los diferentes dispositivos que son usados en estas conexiones los cuales son para la protección y para el sistema de arranque todos ellos tienen la función de que el motor trabaje a la perfección, además de un cuidado contra cualquier corriente alta. También sabemos cómo realizar la conexión para invertir el giro de un motor, estos sistemas de conexión son llamados a 3 hilos, los diagramas usados para estas conexiones son muy explicativos y por esa razón estos son fáciles de comprender. Para una buena conexión es necesario que veamos cómo va conectada cada parte y dispositivo de un diagrama para así no ocasionar cualquier accidente.