52 Weg Metodos de Arranque de Motores Presentacion

Presentacin ISA CONTROL 2006

WEG ACCIONAMIENTOS


PRINCIPALES MTODOS DE

ARRANQUE PARA MOTORES

DE INDUCCIN


ANTECEDENTES


Funciones de una salida a motor de acuerdo con la norma IEC 947

Seccionamiento

Proteccin contra corto circuito

Proteccin contra sobrecarga

Conmutacin


Coordinacin de protecciones

El concepto de coordinacin de protecciones es aplicada para la proteccin de todos los elementos situados en una salida a motor, aparatos de maniobra y proteccin, cable de salida y proteccin de salida y receptores.

La Norma IEC 947, dependiendo del grado de deterioro para los aparatos despus de un corto circuito, clasifica en tres tipos la coordinacin de protecciones.


Coordinacin de protecciones tipo 1

En condiciones de cortocircuito, el material no debe causar daos a personas e instalaciones.

No debe existir proyeccin de materiales encendidos fuera del arrancador.

Son aceptados daos en el contactor y el rel de sobrecarga; el arrancador puede quedar inoperable.

La proteccin contra corto circuito debe ser reseteado o, en caso de proteccin con fusible, todo ellos debern ser reemplazados.


Coordinacin de protecciones tipo 2



El relevador de sobrecarga no debe de sufrir ningn dao. Los contactos del contactor podrn sufrir alguna pequea

soldadura fcilmente separable, en cuyo caso no se remplazan componentes salvo fusibles.

La proteccin contra corto circuito debe ser reseteado o, en caso de proteccin con fusible, todo ellos debern ser reemplazados.


Coordinacin de protecciones tipo 3 (TOTAL)

Coordinacin de protecciones tipo 3 (total)



De acuerdo a la norma IEC 947-6-2, en caso de cortocircuito ningn dao ni riesgo de soldadura es aceptado sobre todos los aparatos que componen la salida

La coordinacin total valida el concepto de continuidad de servicio, minimizando los tiempos de mantenimiento.


Coordinacin y Funciones

Para cumplir con las cuatro funciones de una salida y la coordinacin deseada existen varias alternativas. Mencionando aqu solamente las que garantizan la seguridad durante la explotacin para personas e instalaciones; omitiendo las que utilizan fusibles


Asociada a 2 productos

Guardamotor (Funciones: Seccionamiento, proteccin contra corticircuito y sobrecarga).

Contactor (Funcin: Conmutacin)

Dependiendo del guardamotor y contactor seleccionado se puede obtener una coordinacin tipo 1 o 2


Asociada a 3 productos

Guardamotor (Funciones: Seccionamientoy proteccin contra corticircuito)Contactor (Funcin: Conmutacin)Rele de sobrecarga Clase 20 o 30 (Funcin: proteccin contra sobrecarga)

(Cuando los motores no son estndar (Dahlander, Doble devanado, etc.)

Interruptor termomagntico (Funciones: Seccionamientoy proteccin contra corticircuito)Contactor (Funcin: Conmutacin)Rele de sobrecarga Clase 10 (Funcin: proteccin contra sobrecarga)

(Cuando los motores son estndar (Jaula de ardilla)

Dependiendo del guardamotor y contactor seleccionado se puede obtener una coordinacin tipo 1, 2 o total.


Tipos de arranques de motor de induccin ms comunes


Tipos de arranques de motor deinduccin ms comunes

Arranque a tensin plena

Arranque a tensin reducida


Arranque a tensin plena

El arranque a tensin plena se emplea cuando la corriente demandada, no produce perturbaciones en la red y cuando la carga puede soportar el par de arranque.

ARRANCADORES A TENSIN PLENA CON 2 y 3 ELEMENTOS


Arranque a tensin reducida

Esta manera de arrancar los motores obedece a alguna de las siguientes razones:

Disminuir la corriente de arranque. Acelerar suavemente la carga.

Principales mtodos de arranque:

Resistencias primarias Reactancias Autotransformador Estrella Delta Devanado Partido

NOTAS:

El arrancador de devanado partido no es un arrancador a tensin reducida. Sin embargo es posible satisfacer los requerimientos.


Resistencias primarias

A travs de un grupo de resistencias, produciendo una cada de tensin en ellas, reduciendo la corriente y el par durante el arranque. Una vez que el motor alcanza una velocidad superior al 70 % de la nominal se desconecta las resistencias, dejando el motor funcionando con la tensin plena de alimentacin.

RRANQUENOMINALDEANOMINAL

REDUCIDOREDUCIDA IV

VI *= RRANQUENOMINALDEANOMINAL

REDUCIDAREDUCIDA TV

VT *2

=


Arranque con reactancias.

Este mtodo de arranque consiste en conectar el motor a la lnea a travs de reactancias colocados en cada una de las fases. Como resultado el par de arranque es muy bajo, adems de que el reactor disminuye an ms el Factor de Potencia durante la aceleracin.

Los reactores van provistos de derivaciones, para conseguir en los bornes del motor tensiones del 50%, 65% y 80% de la tensin plena de alimentacin.


REDUCIDOREDUCIDA IV

VI *=


REDUCIDAREDUCIDA TV

VT *2

=


Autotransformador

El arrancador con autotransfromador, tiene los mismos propsitos que el arrancador con resistencias o reactancias, pero posee cualidades que en la mayora de las aplicaciones se prefieren.

Clasificacin de los Arancadores a tensin reducida:

Por tipo de autotransformador- 2 piernas- 3 piernas

Por tipo de control- Con Transicin cerrada- Con Transicin abierta


Autotransformador 3 piernas


Autotransformador 2 piernas


AutotransformadorCon Transicin Abierta

El problema que tiene este arrancador es que en el momento de realizar la conmutacin hay un instante en el cual el motor se queda desconectado, produciendo al momento de la conmutacin una corriente pico que puede superar la de arranque a tensin plena.


AutotransformadorCon Transicin cerrada

Para evitar el problema del arranque con autotransformador sin transicin cerrada al control se le hace una modificacin evitando que en la transicin sea


ATRW


Arranque a tensin reducidaTIPO Y-D

Tiene la misma funcin que los anteriores arrancadores a tensin reducida sin embargo este equipo se ve limitado en cuanto al para de arranque ya que este en menor que el que puede ser utilizado con el arrancador a tensin reducida tipo autotranformador.

Caracterstica par / correinte

Cuando el motor se conecte en estrella, la tensin en cada una de las fases ser 1/ 3 del valor de la tensin de la lnea.

Por otra parte la corriente por estar conectada en estrella es 1/ 3 menor de cuando esta conectada en delta

El par de arranque es por tanto 1/3 menor de cuando se utiliza solo una conexin en delta.


Y-DCon Transicin Abierta

Este arrancador tiene el mismo problema del ATR tipo autotrasformador en el momento de realizar la conmutacin hay un instante en el cual el motor se queda desconectado, produciendo al momento de la conmutacin una corriente pico que puede superar la de arranque a tensin plena.


Y-DCon Transicin Abierta

Para evitar la transicin sin energa; se mantiene copnectado a la linea a traves de n banco de resistencias, que se desconecta al realizar la transferencia.


Devanado Partido

generalmente los motores trifsicos jaula de ardilla, son construidos para operar a dos tensiones. Esto se logra embobinando el estator en dos secciones idnticas. Cuado estas secciones son dos estrellas, y se conectan en paralelo durante la operacin nominal del motor el arranque por devanado partido puede ser empleado para limitar la corriente y el par al arranque


Arranque con 100% de tensin Arranque con tensin reducida

DLW

ATRWATRW

ATR Y-D

DirectoU = 100%CP= 100%IP = 100%

CompensadoU = 80%CP= 64%IP = 64% CompensadoU = 65%

CP= 42%IP = 42%

Estrella-TringuloU = 58%CP= 33%IP = 33%

K1= InSC=In

K1= InK2=(0,8x0,8)In =0,64InK3=(0,65 - 0,652) = 0,23InSC=In

K1=K2=0,577InK3=0,33InSC=O,577In


CARACTERSTICAS DE LOS PRINCIPALES MTODOS DE

ARRANQUE PARA MOTORES

DE INDUCCIN


Arranque Directo

Ventajas:

Costo reducido

No tiene lmite en el nmerode arranques

Componentes ocupanpoco espacio

Red

Fusibles,Interruptor

oGuardamotor

Contactor

RelTrmico

Motor


Arranque Directo

Desventajas:

Elevada corriente de arranque

Provoca cadas de tensin

Sobredimensionamiento del sistema deproteccin (cables, contactores)

Produce picos de torque

Aumenta el mantenimiento y quiebras mecnicas


Arranque Estrella - Delta

Ventajas:

Costo reducido No tiene lmite en el

nmero de arranques Componentes ocupan

poco espacio Corriente de arranque

reducida para 1/3 (curva de I)


Desventajas:

Disponibilidad de 6/12 bornes para conexin La tensin de red debe coincidir con la tensin

en delta del motor En el arranque el motor debe alcanzar por lo menos

90% de su velocidad nominal Torque de arranque reducido para 1/3 del nominal

Arranque Estrella - Delta


ATR con Autotransformador

Ventajas:

En el cambio de la tensin reducida a la tensin de la red, el motor no es desconectado y el segundo pico es reducido

Es posible obtener variaciones de Tap de 65 a 90% de la tensin de la red


Desventajas:

Limitacin del nmero de arranques

Costo elevado debido al autotransformador

Tamao y peso elevados en funcin del autotransformador

ATR con Autotransformador


Soft-Starter

Ventajas: Ciclo de arranque : 300% de Inom durante 20 s

(30 s para la SSW-03) a cada 6 min Interface hombre-mquina local o remota Protecin del motor Funciones especiales: Pump Control - minimiza el Golpe de Ariete Kick Start - para cargas con alta inercia


Principio de Funcionamiento

Equipamiento proyectado para arrancar, parar yproteger motores de induccin trifsicos, ajustandoel ngulo de disparo de tiristores, controlando de esta forma la tensin aplicada al motor.

Vara solamente la tensin (tiristores). No atiende aplicaciones que exijan variacin de

velocidad.


DIAGRAMA EN BLOQUES SIMPLIFICADO


Porqu usar una Soft-Starter?

Permite un arranque suave tanto elctrica como mecnicamente

No posee partes mviles

No genera arco ni induccin eletromagntica

Reduce / limita la corriente de arranque del motor

Minimiza Golpes de Ariete

Economa de energa


Agradecemos

la atencin y la

presencia de todos.

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