ELECTROTECNIA ELECTROTECNIA INDUSTRIAL
LABORATORIO Nº7 Arranque Directo de de Motor Trifásico
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Profesor:
III Hora:
Nota:
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Arranque Directo de Motor Trifásico I.
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OBJETIVOS:
II.
III.
Reconocer las partes, características y funcionamiento de máquinas eléctricas rotativas. Reconocer las partes, funcionamiento y características de un tablero de control de motores. Implementar el arranque directo de un motor trifásico jaula de ardilla. Reconocer y describir los componentes de un arranque directo de un motor trifásico. Dibujar y explicarel esquema de principio y esquema general de conexiones de circuitos de mando y de fuerza de arranque directo de motor trifásico. MATERIALES:
Tablero de control de motores. Motor trifásico de jaula de ardilla. Contactores tripolares. Relés térmicos tripolares. Multímetro digital. Pinza amperimétrica. Cable o alambre #16 AWG. Caja de herramientas. FUNDAMENTO TEÓRICO:
MOTOR ELÉCTRICO
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético. Con esto se logra que una parte móvil del motor esté girando. Partes principales de un motor eléctrico: Estator. Rotor. Placa de características. Caja de conexiones o terminales de conexiones. Carcasa. Eje. Ventilador.
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PLACA DE CARACTERÍSTICAS DE UN MOTOR ELÉCTRICO
Cada motor debe contar con una placa de características, fácilmente visible y firmemente sujeta al motor. La información debe ser grabada en el metal de las placas de tal manera que pueda ser leída aunque desaparezcan la coloración e impresiones de superficie. La siguiente información o datos son los mínimos que debe llevar la placa de datos y placas auxiliares, de cualquier motor de corriente alterna monofásico o trifásico. 1.- Nombre del fabricante. 2.- Tamaño, forma de construcción. 3.- Clase de corriente. 4.- Clase de máquina; motor, generador, etc. 5.- Número de fabricación. 6.- Identificación del tipo de conexión del arrollamiento (Y, Δ, etc.) 7.- Tensión nominal. 8.- Intensidad nominal. 9.- Potencia nominal. Indicación en kW para motores y generadores de corriente continua e inducción. Potencia aparente en kVA en generadores síncronos. 10.- Unidad de potencia, por ejemplo kW. 11.- Régimen de funcionamiento nominal. 12.- Factor de potencia. 13.- Sentido de giro. 14.- Velocidad nominal en revoluciones por minuto revol/min. 15.- Frecuencia nominal. 16.- Clase de aislamiento. 17.- Clase de protección (IP). 18.- Peso en Kg o T. 19.- Número y año de edición de la disposición VDE tomada como base.
CAJA DE CONEXIONES DEL MOTOR TRIFÁSICO La caja de conexiones es un elemento que protege a los conductores que alimentan al motor, resguardándolos de la operación mecánica del mismo, y contra cualquier elemento que pudiera dañarlos.
CONEXIONES DE MOTOR TRIFÁSICO
Los motores trifásicos absorben en el momento de arranque más intensidad de la nominal. Este aumento de intensidad en el arranque provoca una sobrecarga en la línea que a su vez origina una caída de tensión pudiendo ser perjudicial para otros receptores. En los motores de jaula de ardilla, la intensidad de arranque supera de 3 a 7 veces la nominal. Las conexiones estrella y triángulo son utilizadas para conectar el motor trifásico a una red de alimentación trifásica, para tener un mejor rendimiento del motor, para tener corrientes de arranque aceptables, etc. La mayoría de los motores trifásicos tienen una carga equilibrada, es decir, consumen lo mismoen las tres fases, ya estén conectados en estrella o en triángulo. Las tensiones en cada fase en este caso son iguales al resultado de dividir la tensión de línea por raíz de tres. Por ejemplo, si la tensión de línea es 380 V, entonces la tensión de cada fase es 220 V.
Arranque Directo de Motor Trifásico
Conexión de motor trifásico en estrella
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Conexión de motor trifásico en triángulo
CONTACTORES
Los contactores son dispositivos electromecánicos de maniobra, que tienen una sola posición de reposo y una sola posición de activado, se les puede definir también como “un interruptor accionado o gobernado por medio de un electroimán”. Los contactores son fáciles de hacer funcionar, sólo hay que
enviarles una señal eléctrica a su bobina y ésta responderá moviendo su puente porta contactos, lo cual provocará un cambio de posición de los contactos.
A1
1
3
5 13 21
A2
2
4
6 14 22
El contactor: símbolo eléctrico, forma física y vista de de corte mostrando sus partes
RELÉ TÉRMICO
Los relés térmicos protegen a los motores contra toda clase de averías que provoquen un incremento en el consumo de corriente de dicho motor. Ejemplos: sobrecarga sostenida debido a alguna anormalidad mecánica en la carga, sobrecarga debido a una baja de tensión en la red, ciclos de trabajo demasiado frecuentes, trabajo en dos fases sobrecarga de origen mecánico, fallas en la alimentación, baja de tensión, falta de una línea de alimentación, etc. por lo tanto, podemos resumir que los relés térmicos proporcionan una protección térmica contra sobrecargas pequeñas pero prolongadas.
Relé térmico: símbolo eléctrico y forma física
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ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR TRIFÁSICO
Una de las formas más sencillas de arrancar un motor, a través de un contactor, es el llamado arranque directo, el cual consiste en proporcionar al motor la tensión de placa, llamada tensión nominal, en forma directa. Dicho de otra manera, el contactor al cerrar sus contactos de fuerza conecta la tensión de línea al motor haciendo que este empiece a girar. En la figura siguiente, se muestra un esquema de fuerza típico, en el cual podemos observar los elementos constituyentes mínimos de todo circuito de arranque directo, además se observa en este caso que el motor se conecta a un sistema de alimentación trifásico.
Esquemas de mando (izquierda) y de fuerza (derecha) de arranque directo de motor trifásico.
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I. PROCEDIMIENTO Se realizará la instalación de un tablero de control para el arranque directo de un motor t rifásico. En las figuras se muestran los esquemas de mando (izquierda) y de fuerza (derecha) del circuito a implementar.
Los componentes que conforman el tablero de control son: K1M: Stop: Start: F2F: F1F: Q: Verde: Rojjo: H1:
Contactor tripolar. Pulsador normalmente cerrado. Pulsador normalmente abierto. Relé térmico tripolar. Interruptor termomagnético tripolar. Interruptor termomagnético bipolar. Lámpara indicadora motor encendido. Lámpara indicadora motor apagado. Lámpara indicadora de condición de fallo. M 3φ: Motor trifásico. Los pasos a realizar son los siguientes: 1. 2. 3. 4. 5.
Distribuya los equipos a instalar, en el tablero según los esquemas previamente analizados. Dibujar los esquemas de los circuitos de mando y de fuerza. Dibujar el esquema general de conexiones de los circuitos de mando y fuerza. Realice el cableado del tablero de acuerdo al esquema general de conexiones. Revisar el conexionado del tablero de control con el multímetro.
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6. CONSULTE CON EL PROFESOR PARA VERIFICAR QUE TODO EL TABLERO DE CONTROL ESTÉ CORRECTAMENTE INSTALADO. 7. Conectar el motor trifásico. 8. Realizar pruebas de funcionamiento. 9.
CORTAR TODAS LAS FUENTES DE ENERGIA ELECTRICA
10. Desmontar el tablero de control, ordenar y devolver todos los materiales. 11. Llenar la lista de equipos y materiales utilizados en la instalación.
PLACA DE CARACTERÍSTICAS DEL MOTOR
Completar los datos (o dibujar) dela placa característica del motor utilizado.
CUESTIONARIO 1) ¿Cuál es la función del interruptor termomagnético trifásico? ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... 2) ¿Cuál es la función del contactor en el circuito eléctrico? ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... 3) ¿Qué problemas ocasiona el deterioro de los contactores? ............................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................
4) Si el relé térmico fallase al no detectar la sobrecarga del motor, ¿Qué es lo peor que podría pasarle al motor?
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............................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................
5) ¿Cuál es la función del relé térmico? ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... 6) ¿Cuáles son las posibles causas cuando un motor trifásico no funciona? ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... 7) ¿Cuáles son las normas de seguridad a seguir para realizar el arranque de un motor eléctrico? ............................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................
Arranque Directo de Motor Trifásico
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LISTA DE EQUIPOS Y MATERIALES ITEM
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
DESCRIPCION
UNIDAD
CANT.
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Arranque Directo de Motor Trifásico
Mantenimiento de Maquinaria de Planta : ELECTROTECNIA INDUSTRIAL Rúbrica Capacidad Terminal
Diseña circuitos de control eléctrico de fuerza y de automatización
Competencia especifica Reconocer las partes de un arranque directo de un motor AC. de la sesión Curso: Actividad:
LABORATORIO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS 7
Ciclo:
Arranque directo de motor trifásico
Nombre y apellido del alumno: Sección: Documentos de Evaluación Hoja de Trabajo:
Fecha:
Docente:
Informe Técnico:
3 -C3
Semana:
14
Periodo:
2017-2
Marco Arcos Camargo
Proyecto:
Otros:
X
Excelente
Bueno
Requiere Mejora
No aceptable
Operación del tablero de pruebas.
2
1.5
0.8
0
Acabado y aspecto del tablero
2
1.4
0.8
Análisis del circuito de fuerza y mando
4
3
1.6
Detección de fallas aplicando procedimientos
4
3
1.6
0
Seguridad personal y del equipo
2
1.5
0.8
0
Tiempo de ejecución de la tarea
2
1.5
0.8
0
Uso y empleo del simulador CADE SIMU 3.0
2
1.5
0.8
0
Presentación del informe
2
1.5
0.8
0
CRITERIOS A EVALUACIÓN
Puntaje Total
20
Comentario al o los alumnos:
DESCRIPCIÓN DE LA EVALAUCIÓN Completo entendimiento y realización de la actividad, cumpliendo todos los requerimientos Excelente Entiende y realiza la actividad cumpliendo la mayoría de los requerimientos Bueno Bajo entendimiento de la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos Requiere mejora No demuestra entendimiento de la actividad No Aceptable
0 0
Arranque Directo de Motor Trifásico IV.
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OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………..……………………………………………………………………………………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………..……..……..……..……..……..……..……..……..…