presentación circuito derivado de un motor

CIRCUITO DERIVADO DE UN MOTOR

ARTURO ALVAREZ DEL CASTILLOCÉSAR ARTURO TORRES NAVARRO

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MARCO TEÓRICO

> Al circuito derivado de motor se le llama circuito de fuerza porque con el se alimenta la energía eléctrica para desarrollar su potencia de trabajo.

» Ejemplo de

conexiones

y un motor» trifásico estándar

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MARCO TEÓRICO

> Circuito derivado de un motor= C.D.> Alimentadores= Alm.> Conductores= Cnd.> Corriente nominal (a plena carga)= C.N.> Capacidad (de conducción) de corriente= C.C.

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Requisitos para este tipo de instalaciones eléctricas:> Con el fin de evitar sobrecalentamientos, deterioros del

aislamiento y caídas excesivas de voltaje se basan en Normas Oficiales Mexicanas como la NOM 001.

>CAÍDA DE VOLTAJE > No debe exceder al 5% (de la entrada del edificio o

subestación hasta el motor), con motores grandes se considera resistencia y reactancia de los cnd.y el factor real de potencia del motor, si no se conoce éste último, se toma como 0.85.

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DISPOSICIONES DE LA NOM 001-430> -1: Alcance. Referente a motores, C.D. para motores, sus

alm. y sus protecciones de sobrecarga, circuitos de control, equipos de control y protección y centros de control de motores.

> -21 Conductores. Tamaño nominal para alimentar un motor, transportan la corriente necesaria sin que se presente sobrecalentamiento.

> -22 Un solo motor. C.C.de corriente no menor que 125% de corriente eléctrica nominal (de plena carga).

> Para uno de varias velocidades, los cnd. de alimentación al controlador, se calculan en base a la C.N. más alta indicada en la placa del motor; para seleccionarlos cnd. entre el equipo de control y el motor, se toma la C.N. de los devanados que los cnd. energizan.

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DISPOSICIONES DE LA NOM 001-430> -24 Varios motor(es) y otra(s) carga(s). C.C. de los

cnd. será la suma de las C.N. de todos los motores más un 25% de la C.N. del motor de mayor corriente del grupo, más la C.N. de las otras cargas.

> -25 Varios motores en combinación con otras cargas. La C.C. de los cnd. que alimenten varios motores en combinación con otras cargas, no debe ser menor que la C.C. mínima marcada en el equipo.

> -26 Factor de demanda para el alm. Cuando resulte un calentamiento reducido en los cnd. de los motores que operen por ciclos o en intermitencia o cuando no operen al mismo tiempo, se permite que los alm. tengan una C.C. menor que la especificada, pero deben soportar la carga máxima de éstos.

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DISPOSICIONES DE LA NOM 001-430> -31 Protección de sobrecarga de los motores y de

sus circuitos derivados: especifica dispositivos de sobrecarga destinados a proteger motores, aparatos y cnd. de los C.D. que los alimentan, contra el calentamiento excesivo por sobrecargas y fallas en el arranque, originadas por sobrecorriente que, si dura mucho, puede dañar o calentar peligrosamente el aparato, (excluyendo cortocircuitos y fallas a tierra).

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DISPOSICIONES DE LA NOM 001-430> 32- Motores de servicio continuo > a) De más de 746 W (1 CP). Cada motor de servicio

continuo de más de 746 W (1 CP) debe protegerse contra sobrecarga por uno de los medios siguientes:

> La C.N. o de disparo de este dispositivo no debe ser mayor que los por cientos de la corriente de placa a plena carga del motor, como sigue:

> Para un motor de varias velocidades, cada conexión del devanado debe ser considerada por separado.

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DISPOSICIONES DE LA NOM 001-430> 34- Selección del relevador de sobrecarga. > Cuando el relevador de sobrecarga seleccionado no sea

suficiente para soportar la carga aplicada, se permite utilizar el relevador inmediato superior, siempre que su corriente eléctrica de disparo no exceda los por cientos de la corriente del motor operando a plena carga indicados a continuación:

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DISPOSICIONES DE LA NOM 001-430> -51 Protección de circuitos derivados para

motores contra cortocircuitos y fallas a tierra> Especifica dispositivos destinados a proteger cnd. de

los C.D. para motores, a los aparatos de control de motores y a los motores, contra sobrecorrientes eléctricas debidas a cortocircuitos o fallas a tierra.

> 52- Capacidad nominal o ajuste para los circuitos de un solo motor:

a) General. b) Todos los motores. La protección del circuito derivado

contra cortocircuito y falla a tierra debe ser capaz de soportar la corriente eléctrica de arranque del motor.

c) Capacidad nominal o ajuste.

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DISPOSICIONES DE LA NOM 001-430> 53- Varios motores o cargas en un circuito

derivado. Uno(o 2) o más motores y otras cargas, puedan conectarse al mismo circuito en las condiciones indicadas a continuación:

> a) No mayor que 746 W (1 CP). > Podrán conectarse a un circuito derivado de 120 V o

127 V nominales, protegido a no más de 20 A o un circuito derivado de 600 V nominales o menos, protegido a no más de 15 A, si se cumplen las condiciones siguientes:

> 1) El valor de C.N. de cada motor no exceda de 6 A.> 2) No se exceda el valor nominal del dispositivo de

protección contra cortocircuito y falla a tierra.

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DISPOSICIONES DE LA NOM 001-430> -61 Protección de alimentadores de motores

contra cortocircuito y fallas a tierra> Especifican los dispositivos destinados a la protección

de los conductores de los alimentadores de motores contra sobrecorriente, debida a cortocircuito y falla a tierra.

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DISPOSICIONES DE LA NOM 001-430> Valor nominal máximo o ajuste para el dispositivo

de protección contra cortocircuito y falla a tierra del circuito derivado del motor

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LETRAS CLAVE PARA MOTORES Y CORRIENTES NOMINALES

> La NEMA (Asociación Nacional de Fabricantes de Aparatos Eléctricos) en E.U.A. adoptó las letras clave indica la potencia tomada por el motor con rotor bloqueado en KVA/HP y la cual depende de la reactancia del motor y determina su corriente de arranque.

LETRAS CLAVE PARA MOTORES Y CORRIENTES NOMINALES

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CORRIENTE NOMINAL> Aquella que demanda cuando el motor trabaja a plena

carga (a su potencia nominal) y es menor que la corriente de arranque (la que demanda cuando inicia su operación).

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Calcular para un motor trifásico de inducción, de 5 HP, 60 hertz, 220 volts y letra de clave H:•La mínima y máxima corriente de arranque.•La corriente normal de operación a plena carga.•La máxima corriente de arranque como una relación de la corriente a plena carga.Letra clave H: 6.30 a 7.09 KVA/HP. (Tabla. 9.1)Por lo tanto KVAmín = 6.30 * 5 = 31.50 KVA KVAmáx = 7.09 * 5 = 35.45 KVACorrientes mínima y máxima durante el arranque:

En tabla 12: un motor trifásico con 220V y 5HP, su Ip.c. es de 15A y sumáxima corriente de arranque será

ejemplo

Por lo que la corriente de arranque es 6.2 veces mayor a la corriente a plena carga

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Elementos del circuito derivado de un motor

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DESCRIPCIÓN DE LOS DIFERENTES ELEMENTOS DEL CIRCUITO DERIVADO DE UN MOTOR

> "A".- ALIMENTADOR. Conductores que alimentan a un motores eléctricos.

> Su calibre se calcula:> I = 1.25 Ipc motor mayor + Suma Ipc resto motores> Válido solo si todos los motores son de servicio

continuo. Si uno o más motores del grupo no trabajan en esta forma, los conductores pueden calcularse de acuerdo con la sección 430-24 de la NOM 001.

> "B".- PROTECCIÓN DEL ALIMENTADOR. Este dispositivo protege al conductor contra sobrecargas y cortocircuitos (a base de fusibles o interruptores automáticos). Su capacidad no debe exceder la protección del C.D. del motor de mayor capacidad más la suma de las C.N. del resto de los motores.

> I = Iprot.C.D.motor mayor + Ipc resto motores

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> "C".- DESCONECTADOR. Aísla el motor del C.D. para poder realizar mantenimientos o ajustes sin peligro de descargas eléctricas. Es un interruptor automático que sea capaz de abrir la máxima corriente de sobrecarga del motor o bien, un interruptor de navajas el cual para motores de más de 2 HP deberá abrir invariablemente sin carga.

> El desconectador debe tener una capacidad para conducir continuamente por lo menos, un 15% más de la corriente a plena carga del motor.

> I = 1.15% Ipc motor

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> "D".- CONDUCTORES CIRCUITO DERIVADO. Conductores que van desde el tablero de distribución o del alm. a cada motor. Si el motor es de servicio continuo, el calibre de los cnd. se determina aplicando la siguiente expresión:

> I = 1.25 Ipc motor> Si al mismo C.D. se conectan dos o más motores de

servicio continuo, el calibre se determina mediante la expresión:

> I = 1.25 Ipc motor mayor + Ipc resto motores

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> "E".- PROTECCIÓN CIRCUITO DERIVADO. Protección para el conductor del C.D. y no para el motor. Con capacidad suficiente para absorber la corriente de arranque del motor sin que se abra el circuito.

> Seleccionada de acuerdo con tablas (17) dadas por los fabricantes o, considerando el sistema de arranque del motor de que se trate y su letra clave que nos indica la potencia en KVA por cada HP que toman los motores a rotor bloqueado.

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> "F".- PROTECCIÓN DEL MOTOR. Protege al motor contra sobrecargas. Seleccionado para una corriente 25% superior a la C.N. del motor.

> Si el dispositivo que se seleccione de acuerdo con el criterio anterior no soporta la corriente de arranque o no corresponde a un tamaño normalizado, puede utilizarse el tamaño inmediato superior pero que no sea mayor del 140% de la corriente a plena carga del motor. (Tabla 18)

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> "G".- CONTROL DEL MOTOR. Sirve para arrancar y parar la operación del motor y depende del tipo y de la capacidad de éste. Puede ser un simple interruptor de navajas o termo magnético para motores de pequeña capacidad o puede ser un arrancador a tensión plena o a tensión reducida.

> Se pueden tener arrancadores con resistencias o reactancias en el primario del motor, con auto transformadores de operación manual o automática, arrancadores para motores con devanado bipartido o con conexión estrella - delta, etc. Cualquier tipo de arrancador o controlador que se instale, debe ser capaz de poder interrumpir la corriente a rotor bloqueado.

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Arrancador estrella delta

Arrancador para motor de devanado bipartido

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> "H".- CONTROL SECUNDARIO DEL MOTOR. Utilizada en motores de rotor devanado y consiste en un reóstato que se conecta al devanado del rotor a través de anillos rozantes. Al arrancar el motor se ponen todas las resistencias en serie y se van cortocircuitando poco a poco hasta que el motor adquiere su velocidad nominal.

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> "J".- ESTACIÓN DE BOTONES. Empleada para el control remoto del motor. Se usa cuando los controladores son de operación magnética cuyos contactos pueden abrirse o cerrarse mediante una señal eléctrica que conviene generar desde una estación remota.

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