reporte de practicas
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INSTITUTO TECNOLOGICO DE LAZARO CARDENAS
REPORTE DE PRÁCTICAS.
ALUMNO:
CAMACHO SOLANO JOSE LUIS
PROFESOR:
ING. GAMA FLORES REY DAVID
CIUDAD LAZARO CARDENAS MICHOACAN A 10/10/11
Objetivo:
Realizar diversas operaciones secuenciales utilizando el relevador de retraso de
tiempo.
Construir un arrancador magnetico de 3Ø de arranque retrasado.
Utilizar el volante de inercia para representar una elevada carga de inercia en el
arranque.
INSTRUMENTOS Y COMPONENTES:
Botón rojo Botón negro Contactor electromagnético Relevador de sobrecarga. Relevador de retraso de tiempo. Ruptor de circuito. Lámpara piloto roja Lámpara piloto verde. Conjunto de cables remotos. Transformador de control. Tablero de componentes. Cable para conexión. Modulo de motor de inducción de jaula de ardilla, 3Ø. Modulo medidor de CA (2.5/8). Modulo de fuente de energía. Modulo de electrodinamómetro.
MARCO TEORICO:
TEMPORIZADOR:
Un temporizador es un relé en el cual sus contactos no conmutan inmediatamente
después que su bobina es energizada; antes bien, hay un lapso de tiempo programable
entre uno y otro evento llamado retardo.
PRICIPIO FUNDAMENTAL DEL TEMPORIZADOR
La temporización electrónica está muy extendida. Se utiliza con relés electromagnéticos
cuya bobina está prevista para ser alimentada con corriente continua. Para obtener una
buena temporización, la tensión continua debe estabilizarse por ejemplo con ayuda de
un diodo Zener.
El principio básico de este tipo de temporización es la carga o descarga de un
condensador C mediante una resistencia R. Por lo general se emplean condensadores
electrolíticos de buena calidad, siempre que su resistencia de aislamiento sea bastante
mayor que la resistencia de descarga R: en caso contrario, el condensador C se
descargaría a través de su insuficiente resistencia de aislamiento.
Los temporizadores “al energizar” (on-delay) son aquellos cuyos contactos
normalmente abiertos o cerrados cambian de normalidad después de un determinado
tiempo transcurrido previamente programado una vez que se haya mandado una señal
de encendido.
Los temporizadores al “des energizar” (off-delay) son aquellos cuyos contactos cambian
de normalidad después de que se haya recibido una señal de apagado.
1. ARRANQUE RETRASADO DE UN MOTOR DE INDUCCIÓN DE 3Ø.
DESARROLLO:
a) debido a los contactos normalmente abiertos tantos la bobina de operación como la
carga están en su condición de apagado. Al oprimir el botón se suministra energía a la
bobina de operación lo que arranca la secuencia. Después de un intervalo prefijado se
cierran los contactos TDC normalmente abiertos lo que cierra el circuito de carga. Al
soltarse el botón se interrumpe la energía a la bobina de operación, lo que hace que de
inmediato, se abran los contactos del TDC y se desconecte el circuito de carga.
b) se muestra gráficamente esta secuencia de eventos.
“Arranque y paro de un motor trifásico por medio de un Contactor con temporizador
con indicadores de luz”
En este ejercicio controlaremos el paro y arranque del motor, por medio del
temporizador. Este puede ser con retraso en el arranque o retraso en el paro, según la
configuración del temporizador.
El arranque y paro del motor, ahora va estar en lugar de contactor ahora es gobernada
por el temporizador el paro y arranque del motor trifásico, como se muestra en la figura
4.
Figura 4. Arranque y paro con temporizador.
FUNCIONAMIENTO DEL DIAGRAMA FIGURA 4:
Al momento de tener energizado nuestra conexión de potencia y de control, el circuito
de control tendrá el botón de arranque será presionado y al momento energizara la
bobina del relevador de tiempo (TR), la cual cerrara su contacto normalmente abierto
instantánea mente T(INST) el cual se conecta en paralelo con el botón de encendido
para anclar nuestra corriente a la bobina de TR sin tener que mantener presionado el
botón de encendido, hasta des energizarlo con mi botón de parada, el (TDC) cerrara
después de haber trascurrido un tiempo establecido previamente el cual fue de 10s. El
TDC dejara pasar la corriente a la bobina de relevador de potencia o mejor conocido
como contactor principal o de línea (M), en ese momento prendera nuestra lámpara
2. CONTROL DIRECTA – REVERSA DE UN MOTOR DE INDUCCION DE 3Ø.
Objetivo:
Construir un arrancador de reversa de 3Ø con un cierre de combinación
mecánica.
Construir una arrancador de reversa de 3Ø con un cierre de combinación
eléctrica.
Construir un arrancador de reversa de 3Ø con un cierre doble de combinación
mecánica y eléctrica.
Construir arrancadores de reversa instantánea.
INSTRUMENTOS Y COMPONENTES:
Botón de presión rojo
Botón de presión negro
Contactor electromagnético
Relevador de sobrecarga.
Relevador de retraso de tiempo.
Ruptor de circuito.
Lámpara piloto roja
Lámpara piloto verde.
Conjunto de cables remotos.
Transformador de control.
Cierre de combinación mecánica.
Cable para conexión.
Modulo de motor de inducción de jaula de ardilla, 3Ø.
Modulo medidor de CA (2.5/8).
INTRODUCCION:
Cuando la maquina accionada tenga que girar en dos sentidos, bastará con cambiar dos
de las tres fases de alimentación del motor para que invierta el sentido, que se consigue
porque se cambia el sentido del campo giratorio del estator y por consiguiente el de
inducido.
En las maquinas herramientas, como torno, fresadores, etc. que la inversión se realiza
con cierta frecuencia, esta maniobra se realiza mediante contactores cuyo control se
consigue por medio de pulsadores, finales de carrera, temporizadores, etc. No es
conveniente hacer la inversión bruscamente sino esperar a que el motor este parado y
luego invertir el sentido de giro. Los inversores constan de un equipo de dos
contactores enclavados entre si de tal manera que si funciona uno el otro no funcione, o
sea que exista un enclavamiento entre ellos, pues si pudiese conectar los dos contactores
a la vez al estar cambiadas dos de las tres fases se produciría un cortocircuito.
Figura 2.1 circuito de fuerza de inversores trifásicos.
La inversión de los dos terminales de línea, que se precisa para efectuar la inversión de
giro de un motor asíncrono trifásico, es posible realizarla sobre dos contactos
cualesquiera de los contactores, lo mismo a la entrada que a la salida de aquellos.
DESARROLLO:
El circuito controlador de inversión de la fig. 2.3, incorpora un cierre de combinación
por botón que impide que ambas bobinas reciben al mismo tiempo.
Figura 2.3
El oprimir el botón de avance da energía a a la bobina F los contactos de retención de F
se cierran manteniendo energizada a la bobina, observe que este circuito de retención
esta en serie con los contactos normalmente cerrados del botón de reversa. Cuando se
oprime este la bobina F se desconecta automáticamente y el contactór R recibe energía y
se mantiene conectado por los contactos de retención de R en serie con los contactos
normalmente cerrados del botón de directa. No es necesario oprimir el botón de parada
antes de cambiar la dirección de rotación. La operación simultánea de ambos botones de
presión F y R produce un circuito abierto en que ninguna de las bobinas reciben
energía.
El controlador de inversión de la Fig. 2.4 es un circuito de cierre de combinación
eléctrica doble.
Figura 2.4
Además de los cierres de combinación de botones de la Fig. 2.3, los contactos auxiliares
normalmente cerrados de F y R se colocan en serie con las bobinas opuestas. Cuando el
motor esta cerrando en directa, el contacto F normalmente cerrado en serie con la
bobina R esta abierto e impide que el contactor R reciba energía y se cierre. La misma
operación ocurre si el motor corre en la dirección inversa.
Lo que se propone en esta práctica es el diseño que realice la inversión de giro de un
motor trifásico, con dos pulsadores que permitirán elegir el sentido de giro del motor,
un para la izquierda y otro para la derecha como se muestra en la siguiente Figura 2.5.
Figura 2.5
Funcionamiento:
Cuando se energiza el circuito se presiona el botón de encendido en nuestra parte
controladora este deja pasar le energía que va a energizar la bobina del contactor de
línea F cerrando en nuestro circuito de potencia los contactos normal mente abiertos F,
dejando pasar la energía por cada línea a nuestro motor haciéndolo accionar en
dirección a las manecillas de reloj. Esta misma bobina F energizara nuestra lámpara
indicadora verde G, que muestra que el motor esta energizado en directa, al mismo
tiempo que abrirá y cerrara nuestros contactos auxiliares F, el contacto auxiliar
normalmente abierto se cerrara y quedara enclavado nuestra bobina, mientras que
nuestro contacto auxiliar normalmente cerrado se abrirá para proteger nuestro motor de
activar la bobina R por error y dar un giro en inverso a nuestro motor sin haberse parado
completamente.
Ahora cuando presionamos nuestro botón de la línea de nuestra bobina R, dejamos pasar
nuestra corriente y energizamos nuestra bobina R cerrando en nuestro circuito de
potencia los contactos R, estos invertirán L1 a L3 Y L3 a L1, energizando el motor
trifásico girando este en forma contraria a las manecillas del reloj. Esta misma bobina R
energizara nuestros contactores auxiliares R normalmente cerrado y normalmente
abierto además de nuestra lámpara indicadora roja.
Recordar que siempre que damos el cambio de contactores de línea en nuestro circuito
de potencia, tenemos que presionar el botón de paro y dejar que el motor se detenga
completamente y ahora activar el control en directa o inversa. Otra manera que podría
funcionar es colocándole un relevador de tiempo para programarlo y dejar que pare el
motor completamente y poder pasarlo de inversa o directa o viceversa.
3. ARRANQUE POR RESISTENCIA PRIMARIA DE UN MOTOR DE INDUCCION
DE 3Ø.
Objetivo:
Reconocer las ventajas del arranque con voltaje reducido.
Construir un arrancador de voltaje reducido utilizando resistencias primarias.
Determinar las características de torcion por ampere de un arrancador con
resistencia primaria.
INSTRUMENTOS Y COMPONENTES:
Botón de presión rojo
Botón de presión negro.
Interruptor de palanca de 3 vias.
Contactor electromagnético 2
Relevador de sobrecarga.
Relevador de retraso.
Ruptor de circuito.
Resistencia de alambre 10 Ω.
Lámpara piloto roja
Lámpara piloto verde.
Transformador de control.
Cierre de combinación mecánica.
Cable para conexión.
Modulo de resistencias.
Modulo de motor de inducción de jaula de ardilla, 3Ø.
Modulo medidor de CA (2.5/8).
Modulo electrodinamómetro
INTRODUCCION:
CARACTERÍSTICAS DE ARRANQUE
Las siguientes son las características según el tipo de arranque del motor:
Corriente de arranque:
Estrella - triángulo: 1,3 a 2,6 veces In.
Resistencia: 4,5 veces la In.
Par de arranque
Estrella -triángulo: 0,2 a 0,5 veces.
Resistencia: 0,6 a 0,85 Veces.
Duración del arranque:
Estrella - triángulo: 7 a 12 segundos
Ventajas:
Estrella - triángulo: Arrancador relativamente económico.
Resistencia: Posibilidad de arreglar los valores en el arranque.
CURVAS CARACTERÍSTICAS
Las curvas de corriente y par en los diferentes tipos de arranque se muestran a
continuación:
DESARROLLO:
La resistencia primaria de arranque de la fig. 3.1 es una manera de reducir la corriente
de arranque. La caída de voltaje en la resistencia, debida a la corriente del motor reduce
el voltaje en las terminales del mismo. Para determinar el voltaje deseado en el arranque
del motor, el diseñador del equipo de control debe conocer su corriente de arranque (o
de rotor bloqueado) y el factor de potencia.la caída a través de la resistencia primaria
debe restarse vectorialmente del voltaje de línea para determinar el voltaje que aparece
en las terminales del motor. Al aumentar la velocidad del motor, la corriente del estator
disminuye y con ella la caída de voltaje a través de las resistencias de arranque primaria.
En consecuencia, el voltaje en las terminales del motor aumenta hasta que se desarrolla
la velocidad máxima.
Figura 3.1
En la figura 3.2 se muestran las conexiones típicas de un arrancador de resistencia
primaria. Se utilizan dos contactores de 3 polos. Un contactor A de aceleración conecta
el motor a la línea a través de las resistencias de arranque, y el contactor principal M
conecta el motor a la línea. El contactor de aceleración puede tener el mismo tamaño
que el de la línea, en los motores grandes puede ser mas pequeño.
Figura 4.2
Cuando se oprime el botón de arranque, el relevador de tiempo TR se energiza y queda
operando por medio de sus contactos instantáneos a través del botón de arranque. Al
mismo tiempo, se cierra el contactor A de aceleración y conecta el motor a la línea con
las resistencias de arranque en serie. Después de un intervalo determinado por el ajuste
del relevador TR, un contacto de dicho relevador suministra energía al contactor de
línea M. la resistencia de arranque quedan en corto circuito y se aplica todo el voltaje de
línea al motor. Cuando ocurre la transferencia de la conexión de arranque a la de marcha
normal, la variación en la corriente de línea es comparativamente pequeña.
A continuación se presenta el circuito de arranque de un motor de inducción trifásico
por medio de resistencias primarias.
Figura 3.3
Explicación:
En el momento que se encuentre energizado nuestro circuito, controlamos nuestra etapa
de control en la cual se presiona el botón de arranque energizando nuestro contactor de
línea (A), al mismo tiempo se enclava cerrando el contacto A en la etapa de control y al
mismo tiempo energizando la bobina de nuestro relevador de tiempo empezando a
contar nuestro tiempo establecido, mientras que en nuestro circuito de potenciase
cerrara nuestro contacto A y comenzara a arrancar nuestro motor trifásico por medio de
la resistencia primaria de arranque. Después de pasar ese tiempo establecido el
contactor de tiempo TDC cierra y energiza nuestra bobina M, anclando por medio del
contactor M de nuestro circuito de control y abriendo M desenergizando la bobina del
contactor de línea A y TR. Mientras que en nuestra etapa de control cierra el contactor
M. las resistencia de arranque queda en corto circuito y se aplica todo el voltaje de línea
al motor.
Cuando damos referencia a las mediciones hechas por el amperímetro y el voltímetro se
da a conocer que la corriente en tención plena incrementa 5 y 7 veces la In, mientras que
cuando se agregan resistencias en serie incrementa solamente 4.5 veces la In. Mientras
que el voltaje a tención con las resistencias en serie del contactor de línea la reduce ala
mitad.
4. ARRANQUE EN Y-DELTA DE UN MOTOR DE INDUCCION DE 3Ø.
Objetivo:
Aprender el principio del arranque en Y-delta.
Construir un arrancador en Y-delta.
Comparar las características de funcionamiento del arrancador en Y-delta contra
los arrancadores con resistencia primaria y autotransformador.
INSTRUMENTOS Y COMPONENTES:
Botón de presión rojo
Botón de presión negro.
Contactor electromagnético 2
Relevador de sobrecarga.
Relevador de retraso de tiempo.
Ruptor de circuito.
Lámpara piloto roja
Lámpara piloto verde.
Volante de inercia.
Cierre de combinación mecánica.
Cable para conexión.
Modulo de resistencias.
Modulo de motor de inducción de jaula de ardilla, 3Ø.
Modulo medidor de CA (8A).
Modulo electrodinamómetro.
modulo medidor de ca (250V).
DESARROLLO:
Otro método de reducir la corriente de arranque y la torsión de arranque es mediante el
arranque en Y-delta. Cuando se designa un motor trifásico de jaula de ardilla para que
funcione normalmente con el devanado del estator conectado en delta, el voltaje por
devanada es igual al voltaje de línea. Por tanto, si se conecta el devanado en Y por
medios externos al arrancar, se reducirá el voltaje de fase EL/(3)^1/2, es decir a 58% del
voltaje de línea. Este es otro método de arranque a voltaje reducido que se puede
emplear cuando se sacan ambos extremos de cada devanado del estator y se hacen
disponibles para la conmutación. En la fig. 4.1 se muestran las conexiones de arrancador
elemental en Y-delta. Los tres devanados de estator del motor de jaula de ardilla están
representados mediante T1-T4, T2-T5 y T3-T6. Se muestran tres contactores, S,R y M.
los contactores S y R se usan para conectar los devanados de estator en las
configuraciones Y o delta. Luego se conecta el motor a una fuente de 120v 3º mediante
el contactor M de línea.
Figura 4.1
En la figura 4.2 a) se muestra un diagrama esquemático simplificado que indica como se
logra esto, al oprimir un botón de arranque, se cierran dos contactos S para conectar en
Y los tres devanados del estator después de lo cual se cierran los tres contactos de línea
M. por tanto, el motor arranca bajo condiciones que equivalen a un voltaje de línea de
0.5EL.
Figura 4.2
Después de un intervalo de tiempo determinado por el ajuste de un relevador de
tiempos, los contactos S se abren y los R cierran. Con las tres esquinas de la delta
conectadas ahora a la línea de energía, el motor funciona normalmente al voltaje
especificado como se muestra en la Fig. 4.2 b). una ventaja importante de este plan de
arranque de voltaje reducido es que no se requiere equipo accesorio tal como
resistencias, reactores o transformadores.
La corriente y torsión de arranque se reduce considerablemente con este método Y-
delta de aceleración del motor. El motor desarrolla 33% de la torsión de arranque a
voltaje total y toma 33% de corriente de arranque normal de la línea.
Figura 4.3
EXPLICACION:
Su funcionamiento depende de cerrar primero los contactos S y M, lo que permite al
motor acelerar a casi su velocidad total y luego abre los contactos S y M antes que se
permita cerrarse a los contactos R. Es imperativo que los dispositivos de control
impongan estas restricciones en los contactores S y R debido a que su funcionamiento
simultáneo significaría un corto circuito. Para evitar esta posibilidad se proporciona un
cierre de combinación eléctrica.
El motor arranca con el devanado conectado en Y al oprimir el botón de arranque, lo
que activa el relevador TR de tiempo que se auto sostiene mediante sus contactos
instantáneos a través del botón de arranque. Al mismo tiempo se cierra el contactor M
de línea y conecta el motor a la línea. Después de un intervalo determinado por el ajuste
del relevador TR, un contacto de abertura, de retraso de tiempo, abre el contactor M,
desconectando momentáneamente al motor de la línea. El contacto de cierre de retraso
de tiempo de TR suministra energía al contactor SR, lo que cierra a los contactos R
mientras abre los contactos S, cambiando con ello la conexión de los devanados del
estator de Y a delta. El contacto auxiliar SR normalmente abierto, en paralelo con el
contacto TDO, se cierra y vuelve a conectar el motor a la línea. Observe que este plan
de conmutación comprende un intervalo breve durante el que el motor está
completamente desconectado de las líneas de energía; en consecuencia, representa una
transición de circuito abierto.
CONCLUSIÓN:
Como hoy en día la industria es fundamental en nuestra vida se puede decir que
necesitamos de la tecnología para operar nuestras maquinas por tal motivo, los circuitos
estudiados son de fundamental importancia ya que ellos nos ofrecen protección. De
acuerdo a lo establecido son los más empleados.
BIBLIOGRAFÍA:
Control de motores eléctricos
r.l. mc. Intyre
Marcocombo boixareu editores
Apuntes del Ing. Gama flores rey David.