Sistemas de Arranque de motores trifásicos asincrónicos

1. Materia: Electrotecnia y Maquinas eléctricas
Grupo: Guidone Dante
Mejía Maximiliano
Lecuona Santiago
Ferreyra Juan Manuel
Salavagione Valois
Prof: Ing. Palazzolo Fabian.
Ing. Carol Andres.
Año: 2011 Curso:4S2

2. Inconvenientes con los motores
asincrónicos en arranque
directo:
Elevada corriente de arranque.
Inconveniente en las
protecciones.
Aumento de temperatura
en conductores.

3.  ARRANQUE DIRECTO
 ESTRELLA TRIANGULO
 RESISTENCIAS ESTATORICAS
 RESISTENCIAS ROTORICAS
 ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR
 VARIADORES DE VELOCIDAD

4. Compuesto por:
Elemento de maniobra
Los elementos de protección

5.  Fusibles:

6.  Fusible Seccionador:

7.  Rele Térmico:

8.  Rele Térmico:

9.  Rele de Falta de Fase:

10.  Pulsadores:

11.  Pulsadores:

12.  Seccionador Trifásico:

13.  Seccionador Trifásico:

14.  Contactor Trifásico:

15.  Contactor Trifásico:
Funcionamiento:

16.  Contactor Trifásico:
Funcionamiento:

17.  Autotransformador:

18.  Autotransformador:

19.  Conexionado:

20. Ventajas:
elevado par de arranque
Arranque rápido
Sencillez del equipo
Bajo costo
Desventajas:
Solo se puede aplicar cuando
la potencia del motor es baja
con respecto a la de la red
Reduce la vida útil del motor
Picos de corriente muy
elevados
Arranque brutal
Es el modo de arranque mas sencillo
Corriente arranque = 5 a 8 veces la corriente nominal.
El par de arranque medio es:
Cd = 0,5 a 1,5 Cn

21.  Grafico Corriente-Velocidad:

22.  Grafico Par-Velocidad:

23.  Conexionado:

24.  Conexionado:

25.  Aplicación:
Pequeñas maquinas aunque
arranquen a plena carga

26. Compuesto por:
Elementos de protección
Rele térmico
Sistema de mando
Contactores
temporizadores

27.  Bornera de un motor trifásico:

28.  Conexionado Sin Tiempo de Corte:

29.  Conexionado Con Tiempo de Corte:

30. Los pico de corriente durante el arranque se divide por 3.
Id = 1,5 a 2,6 In
El par de arranque se divide igualmente por 3, ya que es proporcional al
cuadrado de la tensión de alimentación.
Cd = 0,2 a 0,5 Cn
cuando se equilibran el par del motor y el par resistente, en ese
momento, los devanados se acoplan en triángulo.
En el cambio de conexión de estrella a triángulo se produce un retardo,
lo que evita un cortocircuito entre las fases.
El arranque estrella-triángulo es apropiado para las máquinas
cuyo par resistente es débil o que arrancan en vacío
Ventajas:
Arrancador económico
Buena relación par corriente
Desventajas:
Par de arranque débil
Sin posibilidad de ajuste
Corte de alimentación en el
cargue de acoplamiento
Fenómenos transitorios
motor de 6 bornes

31.  Grafica Corriente-Velocidad:

32.  Grafica Par-Velocidad:

33.  Conexionado:

34.  Conexionado:

35.  Aplicación:
Maquinas que arrancan en
vacio
Ventiladores y bombas
centrifugas de poca potencia

36. Compuesto por:
Elementos de protección
Contactores
Temporizadores
Resistencias estatoricas
Rele térmico

37.  Conexionado:

38. El motor arranca bajo tención reducida.
Los valores de corriente y par de arranque son generalmente:
Id=4,5 In
Cd= 0,75 Cn
El par motor aumenta mas rápidamente que en el caso de -
 dado que el mismo es proporcional al cuadrado de la tensión
El pico de corriente es importante durante el arranque
Calculo de resistencia:
Ventajas:
Posibilidad de ajustar los
valores en el arranque.
No posee corte de
alimentación.
Fuerte reducción de los picos
de corriente de transición.
Desventajas:
Débil reducción del pico de
arranque.
Necesidad de grandes
resistencia

39.  Grafica Corriente-Velocidad:

40.  Grafica Par-Velocidad:

41.  Aplicación:
Maquinas de elevada inercia
sin problemas especiales de par
ni de corriente de arranque.

42. Compuesto por:
Elementos de protección
Contactores
Temporizadores
Resistencias rotoricas

43.  Conexionado:

44. En este tipo de arranque los motores son con rotor bobinado.
Su arranque es a plena carga con picos de corrientes débiles
La corriente y el par de arranque es bajo.
La corriente absorbida es proporcional al par que se suministra.
Ventajas:
Excelente relación
par–corriente
Posibilidad de ajuste en los
valores de arranque.
Sin corte de alimentación
durante el arranque.
Desventajas:
Motor de anillo mas costoso
Necesidad de resistencias.

45.  Grafica Corriente-Velocidad:

46.  Grafica Par-Velocidad:

47.  Grafica Comparación a Par Cte.:
Con una maquina
que aplique un par
resistente de 0,8Cn
al motor, puede
obtenerse distintas
velocidades.
A igual par , la
velocidad disminuye
cuando la resistencia
rotorica aumenta.

48.  Aplicación:
Maquinas de arranque en
carga, de arranque progresivo,
etc.

49. Compuesto por:
Elementos de protección
Contactores
Autotransformador
Temporizadores

50.  Conexionado:

51. Arranque que se produce en tres etapas:
-El autotransformador se acopla en estrella. (tensión reducida)
-la fracción del bobinado conectada a la red crea una inductancia
en serie con el motor. (fracción de segundo)
-Acoplamiento a plena tensión, cortocircuito de las inductancias
en serie y el autotransformador queda fuera de servicio.
La corriente y el par de arranque se dividen por
(Ured/Ureducida)^2 y se obtienen:
Id=1,7 a 4 In
Cd=0,5 a 0,85 Cn
Ventajas:
Buena relación par corriente
Posibilidad de ajuste de los
valores en el arranque
No hay corte de alimentación
Desventajas:
Necesidad de un
autotransformador (costoso)
Implica riesgos en redes con
perturbación

52.  Grafica Corriente - Velocidad:

53.  Grafica Par – Velocidad :

54.  Aplicación:
Maquinas de gran potencia o
inercia
En casos en lo que la reducción
del pico de corriente sea un
criterio importante

55. Compuesto por:
Rectificador
Filtro
Elementos semiconductores
Micro-controlador
Elemento de censado y de
retroalimentación.

56.  Circuito Equivalente:
U1: tensión de fase de alimentación del arrollamiento
estatorico.
R1:resistencia del arrollamiento primario
L1:inductancia del arrollamiento primario.
X1: resistencia inductiva del arrollamiento primario.
Gp: conductancia representativa en las perdidas en el hierro.
Bm: suceptancia representativa de la magnetización en el
hierro.
R´2:resistencia del arrollamiento secundario referida al
primario.
L´2:inductancia del arrollamiento secundario referida al
primario
X´2: reactancia inductiva del arrollamiento secundario referida
al primario.
I1: corriente estatorica.
I´2: corriente rotorica referida al estator.
I0: corriente de vacio del motor.
R´2 (1-s)/s: resistencia equivalente a la carga mecánica.

57.  Diagrama en bloque y curvas:

58.  Generación de la onda senoidal a través
de PWM:

59. Velocidad sincrónica
ns: velocidad de sincronización en r.p.m.
f: frecuencia en Hz
p: número de pares de polos.

60. Ventajas:
Regulable durante la puesta en
servicio
Dimensiones reducidas
Adaptable a cualquier ciclo
Desventajas:
genera transitorio en las líneas
Muy costoso
Requiere mayor conocimiento
para su control y puesta a punto
 Se produce un arranque sin sacudida y se reduce el pico
de corriente mediante una elevación progresiva de la
tensión
 La corriente puede regularse de 2 a 5 In lo que
proporciona un par regulable entre 0,1 y 0,7 del par de
arranque en directo.
 Permite la posibilidad de:
-desacelerar progresivamente.
-freno de parada.