LABORATORIO DE CONTROLES INDUSTRIALES ELÉCTRICOS

LABORATORIO DE CONTROLES INDUSTRIALES
ELÉCTRICOS
PRÁCTICA # 6
ARRANQUE DIRECTO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE
INDUCCION.
ARRANQUE ESTRELLA-TRIANGULO TRANSICIÓN ABIERTA DE UN
MOTOR DE INDUCCIÒN.
OBJETIVOS.
-
Analizar el proceso de inversión de giro en un motor de inducción.
Verificar la reducción de corriente lograda por el método de Arranque EstrellaTriángulo respecto a su arranque directo en triángulo.
Observar y comparar las características del método de arranque “EstrellaTriángulo”, con los otros métodos de arranque antes realizados.
EQUIPOS.
-
1 Tablero TDAS: PLC simatic S7200 CPU 224XP.
1 Computador con software Microwin Step 7 para PLC.
1 Panel de control Hampden modelo H-REM-ACDC-MC Motor Controller.
1 Motor de Inducción Trifásico Jaula de Ardilla (Hampden) Type IM-100 X,
No. 3108, 220 V, 2 A, 0.5 HP, 60 Hz, 1725 RPM, Conexión ∆ paralelo.
1 Pinza Amperimétrica FLUKE 337
1 Power Quality Analyzer FLUKE 43B
PROCEDIMIENTOS:
PRIMERA PARTE: Arranque directo en ∆ e inversión de giro (lógica de relés)
1. Para los valores teóricos de la Iarr directo en ∆ paralelo de la tabla considere los
valores experimentales de la práctica 4 en relación al arranque directo a tensión
nominal del motor Hampden.
2. Para el circuito de fuerza de la Fig. 1 diseñe el circuito de control para el arranque directo e inversión de giro del motor de inducción trifásico conexión delta
paralelo.
3. Arme el circuito de control y pruebe dicho circuito.
4. Conecte en ∆ paralelo el devanado del estator del motor Hampden y proceda a
armar y conectar el circuito de fuerza de acuerdo a la Fig. 1.
5. Arranque el motor de inducción en delta paralelo e invierta el giro:
a) Obtenga la curva de corriente durante el arranque y la inversión de giro con
el Fluke 43B.
b) Con el Fluke 337 en opción inrush y máx obtenga los valores máximos RMS
de la corriente de arranque y de la corriente de inversión, también mida la
corriente de operación en estado estable.
6. De la curva de corriente obtenida con el Fluke 43B en 5.a) determine los picos
instantáneos de las corrientes de: arranque, inversión, operación y los tiempos de
arranque e inversión.
1
SEGUNDA PARTE: Arranque Y – ∆ transición abierta (lógica de PLC)
1. Calcule el valor teórico Amperios rms y pico esperados para la Iarr Y-∆
considerando los valores experimentales que correspondan de la práctica 4.
2. Para el circuito de fuerza de la Fig. 2 diseñe el circuito de control para el arranque del motor de inducción Hampden en la secuencia estrella paralelo –
triangulo paralelo transición abierta.
3. Identificar las entradas y salidas para el arranque Y-∆ con su respectiva
dirección de memoria para el PLC simatic S7200:
ENTRADAS:
SALIDAS:
4. Programe el PLC S7200 del TDAS de manera que cumpla con las condiciones
del circuito de fuerza y control para el arranque Y-∆.
5. Cargar la programación hecha en PLC en el CPU 224XP.
6. Realice las conexiones de control en el TDAS y el panel de control Hampden y
pruebe el circuito de control.
7. Conecte en paralelo las bobinas del estator del motor Hampden para la secuencia
Y-∆ y proceda a armar y conectar el circuito de fuerza de acuerdo a la Fig. 2.
8. Arranque el motor en secuencia Y-∆ con una temporización corta de 0.2 seg.:
a) Obtenga la curva de Iarr vs t en la secuencia Y-Δ con el Fluke 43B.
b) Con el Fluke 337 en opción inrush y máx obtenga los valores máximos RMS
de la corriente al arrancar en Y y al cambiar la conexión a Δ, también mida
la corriente de operación en estado estable.
c) De la curva de corriente obtenida con el Fluke 43B en 8.a) determine los
picos instantáneos de la corriente: al arrancar en Y, al cambiar a Δ, de
operación estable y el tiempo de arranque.
9. Repita el paso 8 con una temporización larga de 0.4 segundos o más.
PREGUNTAS:
1) ¿Cuál es el valor de la corriente de arranque directo que espera obtener para
la primera parte? Justifique su respuesta con ecuaciones, formulas y gráficos
y compare con los valores obtenidos.
2) ¿Cuando se realiza la inversión de giro, que espera que ocurra con la
corriente del motor y porqué? Justifique su respuesta
3) Explique que sucede con el rotor y en el devanado del rotor cuando se
produce la inversión de giro.
4) Bosqueje la gráfica Imotor vs. t durante el arranque directo en triángulo e
inversión de giro (curva a obtener en la primera parte). Justifique la curva.
5) ¿A qué familia de arranques pertenece el arranque Y-Δ?
6) ¿En qué tipo de motores utilizaría usted un arranque estrella triángulo?
7) ¿Qué ventajas y desventajas tiene este tipo de arranque con respecto a los
realizados anteriormente?
8) Que precaución debe tener entre los contactores que forman la conexiones Y
y ∆ en relación al circuito de control y al circuito de programación del PLC.
9) Para la curva de arranque en secuencia Y-Δ, justifique los picos de corriente
obtenidos al arranque en Y y en la transición a Δ para el caso de tiempos de
transición corto y suficientemente largo.
10) ¿Cuál es el TarrY esperado en términos del TarrΔ y como afecta esto al
tiempo de aceleración del motor?
NOTA: Use en sus justificaciones, ecuaciones, formulas y
gráficos.
2
TABLA VALORES Practica # 6
Experimento
Iarr dir e
inv.
Iarr Y-∆
0.2 s
Iarr Y-∆
0.4 s
Valor
Teórico
(Arms)
/(Apico)
Valor medido FLUKE 337
Valor medido FLUKE 43B
1er pico
%
2do pico
Ioper
1er pico
%
2do pico
Ioper
(Arms)
error
(Arms)
(Arms)
(Apico)
error
(Apico)
(Apico)
tarr
(s)
/
/
/
/
ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR DE INDUCCION CONEXIÓN
TRIANGULO PARALELO CON INVERSION DE GIRO
Fig1
ARRANQUE DEL MOTOR DE INDUCCION POR EL METODO Y - ∆
Fig. 2
3
ANEXO PANEL HAMPDEN PARA DIAGRAMA DE CABLEADO FÍSICO.
4
ANEXO TABL. DID .AUT. SIM. PARA DIAGRAMA DE CABLEADO FISICO
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