U.P.T.C. Formación básica profesional. Área Electrica Facultad Seccional Duitama Accionamientos Eléctricos Escuela de Ingeniería Electromecánica

GUIA DE LABORATORIO 13

ARRANQUE POR CONMUTACIÓN ESTRELLA – TRIANGULO (Y – D)

INTRODUCCIÓN

En el arranque directo un motor absorbe una corriente muy alta, en el momento en el que se energiza, razón por la cual éste no es recomendable para el arranque de motores de mediana o gran potencia. En estos casos, especialmente tratándose de motores asíncronos trifásicos, es muy común la utilización del sistema de arranque estrella – triangulo, para que la corriente inicial absorbida en el arranque esté solamente entre 1,3 y 2,6 de la corriente nominal.

El sistema consiste en energizar el motor conectándolo inicialmente en estrella, mientras se pone en movimiento, y una vez haya alcanzado aproximadamente entre el 70% y el 80% de la velocidad de régimen, en unos pocos segundos, se conecta en triangulo.

CONEXIÓN ESTRELLA

Consiste en unir los finales (U2-V2-W2) de las tres bobinas del estator, alimentando solamente por los principios (U1-V1-W1) con las tres fases (R-S-T), de manera que cada bobina recibirá una tensión equivalente a la tensión de fase.

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CONEXIÓN TRIANGULO

Consiste en unir el principio de una bobina con el final de la siguiente (U1-W2, V1-U2, W1-V2), energizando con las tres fases (R-S-T) los tres puntos de unión que se obtienen, de tal manera que cada una de las tres bobinas recibirá permanentemente una tensión equivalente a la tensión de línea o tensión entre fases.

Si durante el proceso de arranque se conecta el motor en estrella, la tensión aplicada a cada bobina del estator reducirá en √3, equivalente al 58% de la tensión de línea, por lo cual la intensidad que absorberá el motor es también √3 menor.

Al ser la reducción de √3en la tensión y √3 en la corriente, tendremos como resultado una disminución del 33% del que tendría con arranque directo.Esta característica sirve de base al sistema de arranque estrella – triángulo, siendo necesario, para poder efectuar este tipo de conexionado, que las tres boninas tengan sus extremos separados para que sean conectados en la bornera del motor.

OBJETIVOS

Arrancar un motor trifásico mediante la conmutación estrella - triangulo. Medir la corriente de arranque y compararla con el arranque directo y con el

arrancador suave. Tomar imagen del transitorio durante la conmutación. Diseñar e implementar circuito de control que haga la conmutación.

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MATERIALES Y EQUIPOS

Banco de pruebas de la figura 1.o la figura 2, con acceso a los terminales de

potencia.

Motor trifásico mostrado en la figura 43.

cable 14 AWG.

pinzas.

cinta aislante.

destornillador.

multímetro.

pinza amperimétrica.

Osciloscopio con su pinza amperimétrica especial.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

ANTES DE HACER CUALQUIER CIRCUITO:Primero que todo debe hacer el arranque directo del motor en estrella y en triangulo, para medir las corrientes de arranque y nominales.Luego conectar el osciloscopio por medio de la pinza amperimétrica del equipo, para ver la forma de onda en cada uno de los arranques. Para ello necesita usar la función trigger o disparo y configurarla del tipo pulso, para que cuando haya un cambio en la corriente el osciloscopio tome una instantánea de la onda.

CIRCUITO DE POTENCIA

La bornera de motor disponible (ver figura 56) tiene la siguiente equivalencia con la utilizada en la introducción para explicar la práctica.Entrada de Bobina (U1-U, V1-V, W1-W); Salidas de Bobina (U2-X, V2-Y, W2-Z).

Figura 56. Bornera del motor disponible en el laboratorio.

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Figura 57. Circuito de potencia arranque Y-D

DIAGRAMA DE PROCESO.

El motor debe iniciar con S1, para ello se prenden KP y KY, después de un tiempo T, se apaga KY y en ese instante se prende KD.Todo se apaga con S2.El tiempo en el que KY está encendido, debe ser el suficiente para que el motor alcance entre el 70% a 80% de la velocidad de régimen, el cual no es más de 5 segundos.

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Debe realizar el circuito de control, con lógica cableada o PLC, de tal forma que se cumpla el diagrama de proceso anterior.

COMPORTAMIENTO EN LA CONMUTACIÓN

Debe tomar la imagen del transitorio que ocurre en el cambio de estrella a triangulo, para ello debe conectar la pinza amperimétrica del osciloscopio, en alguna de las fases y configurar la función trigger o disparo del equipo, para que tome una imagen a lo que haya un cambio en la corriente.Para que la imagen salga adecuadamente se deben hacer varias pruebas, ya que la calibración del disparo es algo compleja de hacer.

Figura 58. Imagen del transitorio ocurrido en la conmutación.

CUESTIONARIO

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1. Hacer los esquemas de control realizados en la práctica, si fue con lógica cableada, el circuito de control, y si fue con PLC hacer los diagramas ladder y los circuitos de conexión DC y AC.

2. ¿qué diferencias encontró entre las corrientes de arranque directo, con arrancador suave y con el hecho en esta práctica?

BILIOGRAFIA

[1] FLOWER LEIVA, LUIS. Controles y automatismos eléctricos. Teoría y práctica. Séptima edición, 2011.[2] Notas de clase curso Accionamientos Eléctricos.