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Asignatura: Automatització Industrial, Profesor: José Felix Martín Salazar, Carrera: Enginyeria Electrònica Industrial i Automàtica, Universidad: UPC
Tipo: Ejercicios
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Grau en Enginyeria
Sistemes elèctrics.
Curs 2012-13, Grup 20, G25 de pràctiques.
Lliurament del treball: 09/12/
Temps dedicat per elaborar l’informe: 300 minuts
PRÀCTICA V: Maq. Asíncrona I. Circuitos de maniobra de motores. Alfredo Bueno Solano
1. Introducción
1.1. Objetivo de la practica - - - - - - 1
1.2. Conceptos fundamentales - - - - - 1-
2. Realización experimental
2.1. Material utilizado - - - - - - - 9-
3. Tareas experimentales:
4. Anexo - - - - - - - - - - 26 5. Conclusiones - - - - - - - - 27 6. Bibliografía - - - - - - - - 27
PRÀCTICA V: Maq. Asíncrona I. Circuitos de maniobra de motores. Alfredo Bueno Solano
1.2.1.1. Fuerza electromagnética:
Si una corriente pasa a través de un conductor situado en el interior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza mecánica sobre el conductor.
1.2.2. Principio de funcionamiento:
El principio de funcionamiento de los motores de inducción (y de las máquinas rotativas en general), se basa en los tres conceptos descritos anteriormente. En el caso de los motores, se trata de generar un campo magnético que induzca una intensidad en las bobinas del motor suficiente para que se cree una fuerza que lo haga girar.
En el caso de un motor trifásico de inducción (motor de CA asíncrono) se colocan tres bobinas iguales en las ranuras del circuito magnético del estator desfasadas 120 º entre ellas. Como cuando por un conductor circula una corriente, crea un campo magnético, al tener tres campos magnéticos desfasados 120 º entre ellos generados por una corriente alterna, se crea un campo magnético giratorio de valor constante.
Por tanto, el rotor, que en un primer momento está parado (velocidad = 0), ve un campo magnético que lo cortando constantemente. Este hecho, según la ley de Faraday, le induce un corriente. Es decir, hay un campo magnético creado por el estator que induce una fuerza electromotriz que genera una corriente eléctrica al rotor.
PRÀCTICA V: Maq. Asíncrona I. Circuitos de maniobra de motores. Alfredo Bueno Solano
Consecuentemente, por los bobinados del rotor circula una corriente, que por el hecho de encontrarse en el interior de un campo magnético, se ven sometidos a una fuerza que les hace girar (fuerza electromagnética). Por lo tanto, el efecto del campo magnético (suma vectorial de los campos producidos por cada bobina) es capaz de mover un disco situado en el interior del estator.
De esta manera es como se consigue una fuerza mecánica en el eje del rotor a partir de una energía eléctrica.
1.2.3. Arranque directo de un motor de inducción:
Un punto delicado de los motores es el momento del arranque. Es por este motivo que un motor se puede arrancar con la tensión nominal o con la tensión reducida mediante el arranque estrella triángulo. Por esta práctica, el arranque será a tensión nominal de la red, es decir, 230V trifásicos.
Pero para poder hacer un arranque a tensión nominal, hay que tener en cuenta lo dispuesto en el REBT a la instrucción ITC-BT-47 apartado 6, donde dispone lo siguiente:
"En general, los motores de potencia superior a 0,75 kW deben estar provistos de reóstatos de arranque o dispositivos equivalentes que no permitan que la relación de Corriente entre el Períodos de arranque y el de marcha normal que corresponda a su plena carga, según las características del motor que debe indicar en su placa,..... "
De hecho, el problema que tienen los motores es el pico de intensidad de arranque, por lo que si el valor de la potencia nominal del motor supera estos 0,75 kW marcado por REBT, hay realizar alguna actuación para evitar que la instalación se dañe con el pico de intensidad.
Es por ello que el reglamento establece la colocación de reóstato de arranque o dispositivos equivalentes para evitar el pico de intensidad. También es por este motivo, que hay muchos motores que tienen el sistema de arranque estrella-triángulo.
PRÀCTICA V: Maq. Asíncrona I. Circuitos de maniobra de motores. Alfredo Bueno Solano
1.2.4. Inversión del sentido de giro.
Para realizar un cambio en el sentido de giro del motor basta con cambiar de posición dos de sus fases. De esta manera se altera el sentido de giro del campo magnético que a su vez altera el sentido de las fuerzas creadas por la inducción de la corriente en el rotor, que hará que el motor gire en sentido contrario.
Modelo esquema de potencia:
Sin inversor de giro Con inversor de giro:
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Modelo esquema de control:
Sin inversor de giro:
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1.2.5. Simbología, signos de identificación i marcaje en los bornes:
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2. Realización experimental
2.1. Material utilizado:
a. Panel de conexiones (tres fases y neutro):
b. Caja de pulsadores e indicadores luminosos:
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e. Relé térmico de seguridad protegido (material didáctico):
f. Cableado de conexión rápida (color negro “fase” y azul “neutro”):
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3. Tareas experimentales.
3.1. Detallar las características de todos los dispositivos ( de mando, de protección, de maniobra , auxiliares de control, de señalización…) que intervienen en el montaje de los esquemas anteriores:
3.1.1. Dispositivos de mando:
3.1.1.1. Contactor:
Es un mecanismo cuya misión es la de cerrar unos contactos, para permitir el paso de la corriente a través de ellos. Esto ocurre cuando la bobina del contactor recibe corriente Eléctrica, comportándose como electroimán y atrayendo dichos contactos.
Aspecto físico:
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3.1.2. Protección:
3.1.2.1. Relé térmico:
Es un mecanismo que sirve como elemento de protección del motor. Su misión consiste en desconectar el circuito cuando la intensidad consumida por el motor, supera durante un tiempo corto, a la permitida por este, evitando que el bobinado se queme. Esto ocurre gracias a que consta de tres láminas bimetálicas con sus correspondientes bobinas calefactoras que cuando son recorridas por una determinada intensidad, provocan el calentamiento del bimetal y la apertura del relé.
La velocidad de corte no es tan rápida como en el interruptor magnetotérmico. Se debe regular (tornillo 7), a la Intensidad Nominal del motor (In), para el arranque directo.
Esta intensidad deberá venir indicada en la placa de características del motor.
Símbolo:
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Elección del Relé Térmico:
Para la elección de este mecanismo hay que tener en cuenta el tiempo máximo que puede soportar una sobreintensidad no admisible, y asegurarnos de que la intensidad del receptor esté comprendida dentro del margen de regulación de la intensidad del relé.
3.1.2.2. Paro de emergencia o “seta”
Este interruptor nos permite abrir el circuito y parar todos los procesos que tengamos en marcha en una situación de emergencia.
3.1.3. Elementos de accionamiento:
3.1.3.1. Pulsadores:
Aspecto físico:
Los pulsadores son elementos de accionamiento que sirven para cerrar o abrir un circuito permitiendo el paso o no de la corriente a través de ellos.
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Modo ON:
Modo OFF:
3.2. Realizar el montaje del esquema de potencia y maniobra pera el
arranque directo del motor trifásico de inducción de CA.
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En reposo (parado):
Motor en marcha:
