Proyecto2.2.Temporizadores Con Motores

PRACTICA 1.1. SIMBOLOGA AMERICANA Y EUROPEA

.PROYECTO2.2. TEMPORIZADORES CON MOTORES Y PROTECCION PARA SOBRECAREGA

Proyecto No. 2.2.

I. TITULO TEMPORIZADORES ON-DELAY (CON RETARDO A LA CONEXIN) Y OFF-DELAY (CON RETARDO A LA DESCONEXIN) CON MOTORES Y ESTUDIO DE LA PROTECCCIN CONTRA SOBRECARGA

II.OBJETIVO

Redisear y simular los circuitos de control para estudiar el funcionamiento de los temporizadores ON-DELAY (CON RETARDO A LA CONEXIN) y OFF-DELAY (CON RETARDO A LA DESCONEXIN) y aplicarlos a diferentes circuitos de operacin de motores de induccin trifsicos, implementando los sistemas respectivos y, haciendo las mediciones de corrientes, voltajes y velocidades de los motores, y hacer un estudio de la proteccin contra sobrecarga

III. ESTUDIO DE LA PROTECCIN CONTRA SOBRECARGA

3.1. Principios de funcionamiento del relevador contra sobrecarga de los motoresTEXTO EN INGLESTRADUCCINOBS

Relevadores De Sobrecarga Para Motor

Los relevadores de sobrecarga estn diseados para satisfacer las necesidades especiales de proteccin de los circuitos de control de motores. Rels de sobrecarga: Permitir sobrecargas temporales inofensivos (como el arranque del motor) sin interrumpir el circuito Se disparar y abrir un circuito si la corriente es lo suficientemente alta como para causar daos en el motor durante un perodo de tiempo. Puede reiniciarse una vez que se elimine la sobrecarga.

Los rels de sobrecarga se clasifican por una clase de disparo, que define la cantidad de tiempo que tomar para que el rel dispare en una condicin de sobrecarga. Las clases de disparo ms comunes son la Clase 10, Clase 20 y Clase 30. A rel de sobrecarga Clase 10, por ejemplo, tiene que tropezar el motor fuera de lnea en 10 segundos o menos en 600 por ciento de los amperios de carga completa (que es por lo general tiempo suficiente para que el motor alcance la velocidad mxima). La designacin de la clase es una consideracin importante en la aplicacin de los rels ol en circuitos de control de motor. Por ejemplo, una carga industrial de alta inercia puede requerir un rel de sobrecarga Clase 30 que los viajes en 30 segundos en lugar de una clase 10 o 20.Normalmente los dispositivos de proteccin de sobrecarga tienen un indicador de disparo incorporado en la unidad para indicar al operador que una sobrecarga ha tenido lugar. Los rels de sobrecarga pueden tener un manual o un reinicio automtico. Un restablecimiento manual requiere la intervencin del operador, tales como pulsar un botn, para reiniciar el motor. Un rearme automtico permite que el motor se reinicie automticamente, por lo general despus de un perodo de reflexin; esto permite que el tiempo del motor que se enfre. Despus de un rel de sobrecarga se ha disparado, la causa de la sobrecarga debe ser investigada. Puede producir daos en el motor si se restablece repetidas se intentaron sin corregir la causa de la desconexin del rel de sobrecarga. La figura 6-34 muestra una Clase 10 rel de sobrecarga tripolar que cuenta con una seleccin de modo de rearme manual o automtico. El ajuste de corriente nominal permite que el rel se puede ajustar a la corriente a plena carga indicada en la placa de caractersticas del motor y se puede ajustar para el punto de disparo deseado.

Dispositivos de proteccin externa-sobrecarga, que estn montados en el motor de arranque, el intento de controlar el calentamiento y enfriamiento de un motor mediante la deteccin de la corriente que fluye a la misma. La corriente consumida por el motor es una medida razonablemente precisa de la carga en el motor y por lo tanto de su calefaccin. Los rels de sobrecarga pueden ser clasificados como trmica, magntica, o electrnica.

RELEVADORES TRMICOS DE SOBRECARGAUn rel trmico de sobrecarga utiliza un calentador conectado en serie con la alimentacin del motor. La corriente que fluye desde el contactor del motor al motor pasa a travs de los calentadores de sobrecarga del motor (uno por fase), que se montan en el bloque de rel de sobrecarga. Cada sobrecarga rel trmico (Figura 6-35) consiste en el bloque de sobrecarga principal, que alberga los contactos, un mecanismo de disparo con el botn de reinicio y calentadores intercambiables dimensionado para el motor protegida. La cantidad de calor producido aumenta con la corriente de alimentacin.

Si se produce una sobrecarga, el calor producido provoca un conjunto de contactos para abrir, interrumpiendo el circuito. La instalacin de un calentador diferente para el punto de disparo requerida cambia la corriente de disparo. Este tipo de proteccin es muy eficaz porque el calentador se aproxima estrechamente el calentamiento real dentro de los devanados del motor y tiene una "memoria" termal para prevenir restablecimiento inmediato y reinicio.Los rels trmicos pueden subdividirse en dos tipos: la fusin de la aleacin y bimetlica. El tipo de aleacin de fusin, que se ilustra en la figura 6-36, utiliza el principio de la soldadura de calentamiento a su punto de fusin. Se compone de una bobina del calentador, aleacin eutctica, y el mecanismo para activar un dispositivo de disparo cuando se produce una sobrecarga. El trmino eutctico significa fcilmente derriti. La aleacin eutctica en el elemento calentador es un material que va desde un estado slido a lquido sin pasar por una etapa intermedia de masilla. El funcionamiento del dispositivo se puede resumir como sigue:

Cuando la corriente del motor supera el valor nominal, la temperatura se elevar a un punto donde la aleacin se funde; la rueda de trinquete es entonces libre para rotar, y la ua de contacto se mueve hacia arriba bajo la presin del resorte, permitiendo que los contactos del circuito de control para abrir. Despus de que el elemento calefactor se enfra, la rueda de trinquete volver a ser mantenido estacionario y los contactos de sobrecarga se puede restablecer.

El tipo de relevador bimetlico trmico de sobrecarga ilustra en la figura 6-37 utiliza una tira bimetlica formado por dos piezas de metal diferente que se unen de forma permanente por laminacin. El funcionamiento del dispositivo se puede resumir como sigue:

El calentamiento de la tira bimetlica causa que se doble debido a los diferentes metales se expanden y contraen a ritmos diferentes. Elementos de calentamiento de sobrecarga conectados en serie con el circuito del motor calientan el bimetal elementos de acuerdo a la corriente de carga del motor de disparo. El movimiento / flexin de la tira bimetlica se utiliza como un medio de operar el mecanismo de disparo y la apertura de los contactos normalmente cerrados de sobrecarga.

Con un rel trmico de sobrecarga, la misma corriente que va a las bobinas del motor (haciendo que el motor para calentar) tambin pasa a travs de los elementos trmicos de los rels de sobrecarga. El elemento trmico est conectado mecnicamente a una sobrecarga NC (OC) de contacto (Figura 6-38). Cuando una corriente excesiva circula a travs del elemento trmico durante un perodo de tiempo suficientemente largo, el contacto se ha disparado abierta. Este contacto est conectado en serie con la bobina de control del motor de arranque. Cuando se abra el contacto, la bobina de arranque se desactiva. A su vez, los principales contactos de potencia del arrancador abren para desconectar el motor de la lnea.

Los daos debidos a sobrecargas representan para la mayora de los fallos de motor. Seleccin del tamao adecuado calentador para rels trmicos OL es fundamental para garantizar la mxima proteccin del motor. Calentadores de sobrecarga para motores de servicio continuo se seleccionan a partir de tablas o grficos del fabricante, similar a la que se ilustra en la Figura 6-39, y con base en el cumplimiento de la Seccin 430.20 del NEC. Tablas de seleccin normalmente lista calentadores OL segn la corriente del motor a plena carga (FLC). Las listas muestran la gama de corrientes de motor con el que se deben utilizar. Estos pueden ser en incrementos de 3 a 15 por ciento de FLC. Cuanto menor sea el incremento, ms cerca de la seleccin puede ser para que coincida con el motor a su trabajo real.

Cuando el elemento calentador de sobrecarga tiene acuerdo con el motor FLC, los clculos requeridos por el NEC para determinar el nivel necesario de proteccin que ya se han completado. Por ejemplo, un calentador de OL nominal de 10 A en la tabla de seleccin es para uso con un motor que tiene un 10-A FLC. Tpicamente, se supone que el motor tiene un factor de servicio de 1,15 o mayor y un aumento de temperatura no superior a 40 C, lo que permite que el motor sea protegido hasta 125 por ciento de la placa del fabricante FLC. Normas NEMA permiten la clasificacin de elementos calentadores OL de esta manera, pero requieren el fabricante para proporcionar factores de conversin para la seleccin de dispositivos para proteger los motores que tienen un factor de servicio de menos de 1,15 o un aumento de temperatura superior a 40 C (104 F).

Los rels trmicos reaccionan al calor, sin importar el origen del calor. La temperatura ambiente puede afectar en gran medida el tiempo de disparo de un rel trmico. Temperaturas ms fras aumentan tiempos de disparo, mientras Temperaturas ms clidas disminuir los tiempos de disparo. Los rels de sobrecarga bimetlicos compensados por ambiente estn diseados para superar este problema. Una tira bimetlica de compensacin se utiliza junto con el bimetlico primaria. Como los cambios de temperatura ambiente, ambos bimetales se doblarn por igual y el rel de sobrecarga no se disparar.

3.2. Relevadores contra sobrecarga electrnicosRELEVADORES DE SOBRE CARGA ELECTRNICOSA diferencia de los rels de sobrecarga electromecnicos que pasan a la corriente del motor a travs de elementos de calefaccin para proporcionar una simulacin indirecta del calentamiento del motor, un rel de sobrecarga de corriente medidas motor electrnico directamente a travs de un transformador de corriente. Se utiliza una seal del transformador de corriente, como se ilustra en la figura 6-40, junto con los componentes de medicin de estado slido de precisin para proporcionar una indicacin ms precisa de la condicin termal del motor. Circuito electrnico calcula la temperatura media dentro del motor mediante el control de su partida y funcionando corrientes. Cuando se produce una sobrecarga del motor del circuito de control opera para abrir los contactos del rel de sobrecarga NC.

La figura 6-41 muestra un rel de sobrecarga electrnico diseado para ser montado en una de dos componentes (contactor y rel OL) conjunto de arranque. Calentadores no se usan; corriente a plena carga se fija con un dial. Este rel de sobrecarga electrnico particular es ajustable para una corriente del motor a plena carga de entre 1 y 5 A. Este ancho 5: 1 de ajuste resultados alcance en la necesidad de la mitad de los nmeros de catlogo como la alternativa bimetlica con el fin de cubrir el mismo rango de corriente. Un circuito de deteccin de prdida de fase separada incorporado en el rel de sobrecarga le permite responder rpidamente a la fase de prdida de condiciones. El rel de disparo de enclavamiento encerrado en s mismo contiene un conjunto de aislados contactos NC y NA que proporcionan viaje y restablecer las funciones de los circuitos de control. Cada vez que se detecta una condicin de sobrecarga del motor, estos contactos cambian de estado y desencadenan un circuito de control que interrumpe el flujo de corriente al motor. El bajo consumo de energa del diseo electrnico minimiza los problemas de aumento de temperatura en el interior de armarios de distribucin.

Dual in-line de paquetes (DIP) configuracin del interruptor permite la seleccin de la clase de disparo (10, 15, 20 o 30) y el modo de reset (manual o automtica).

Ventajas de rels de sobrecarga electrnicos de estado slido ms tipos de sobrecarga trmica incluyen los siguientes:

No se compra, almacenamiento, instalacin o sustitucin de las bobinas del calentador. Reduccin del calor generado por el motor de arranque. Ahorro de energa (hasta 24 W por arranque) a travs de la eliminacin de las bobinas del calentador Insensibilidad a cambios de temperatura en el ambiente circundante. Precisin de viaje de alta repeticin ( 2 por ciento). Fcilmente ajustable a una amplia gama de corrientes de motor a plena carga.

Aunque tanto el bimetal y los mecanismos de disparo eutcticas todava se utilizan, los rels de sobrecarga de estado slido son ms populares para la mayora de las instalaciones de control de motores ms nuevos. A pesar de las diferencias entre NEMA y controles de motores IEC, los dos tipos tienen una importante similitud- el rel de sobrecarga de estado slido. Hay poca diferencia entre los rels de sobrecarga de estado slido utilizados para cualquier tipo. En algunas aplicaciones, el mismo rel de sobrecarga de estado slido se puede utilizar en NEMA y en unidades de IEC, dejando el contactor y el recinto las principales diferencias entre los dos.

Otra forma de que el rel de sobrecarga electrnico es del tipo basado en un microprocesador a menudo se encuentra en los controladores de accionamiento de velocidad ajustable. Adems de la proteccin de sobrecarga del motor, otras caractersticas de proteccin pueden incluir ms de temperatura, sobrecorriente instantnea, falla a tierra, desequilibrio reversin / Fase de prdida / fase (tensin y corriente), sobretensin y proteccin de mnima tensin. Algunas unidades pueden tabular el nmero de arranques por unidad de tiempo programado y bloquee la secuencia de arranque, evitando ciclos excesivos inadvertidos.

3.3. FUSIBLES DE DOS ELEMENTOS

Elemento-doble (tiempo de retardo) se fusiona, cuando dimensionado adecuadamente, proporcionan tanto la sobrecarga y proteccin de falla. Este tipo de fusible contiene elementos fusibles duales con ambas caractersticas trmicas e instantneas de viaje que permiten el arranque del motor de alta corriente fluya por un corto tiempo sin fundir el fusible. Figura 6-42 muestra la construccin de un fusible de elemento dual. El funcionamiento de un fusible de elemento dual se puede resumir como sigue:

En condiciones de sobrecarga sostenida, el resorte del gatillo fractura la aleacin de fusin calibrado del elemento de sobrecarga, soltar el conector. Las inserciones en la figura 6-42 representan un modelo del elemento de sobrecarga antes y despus. Un fallo de cortocircuito provoca que las partes restringidas del elemento de cortocircuito para vaporizar y arco comienza. La granular especial, material de relleno de arco de enfriamiento apaga los arcos, creando una barrera aislante que fuerza el flujo de corriente a cero.

IV. CORRELACIN CON LOS TEMAS Y SUBTEMAS DEL PROGRAMA DE ESTUDIOS VIGENTE

4.1.

V.MATERIAL Y EQUIPO NECESARIOS: Tabulacin 1.1.1. Relacin de material y equipo para

CANT.NOMBREDESCRIPCINFOTO DEL DISPOSITIVOSIMBOLOGAAMERICANA (NEMA)SIMBOLOGAEUROPEA

1

1

VI.METODOLOGA PARA LA REALIZACIN DE LA PRCTICA. 6.1. 6.1.1.

Texto en inglsTraduccin

6.1.2.

Traduccin

6.1.3.

6.2. APLICACIN DE LOS TEMPORIZADORES ON-DELAY Y OFF-DELAY6.2.1.Diseo y simulacin utilizando el software The Constructor.

1.Enunciado del problema en ingls

2.Traduccin

3.Circuito de control original

Fig. 2.1

4.Circuito de fuerza con The Constructor

5.Circuito de control en The Constructor

6.Circuito de fuerza en el CADED-SIMU

7.Circuito de control en el CADE-SIMU

8.Tabla de mediciones

Corriente en cada motor en marchaVoltajes de lneaCorrientes de lneaVelocidad

VL1-L2VL1-L3VL2-L3IL1IL2IL3rpmrps

Motor1

Motor2

Motor3

Corrientes totales con los motores operando

Motores 1-2

Motor 1-2-3

6.2.2.Diseo y simulacin utilizando el software The Constructor.


2.Traduccin


Fig. 2.1








Motor1

Motor2


Motores 1-2

6.2.3.Diseo y simulacin utilizando el software The Constructor. Tercer ejercicio. EQUIPO 3


2.Traduccin


Fig. 2.1








Motor1

Motor2


Motores 1-2



2.Traduccin


Fig. 2.1








Motor1

Motor2


Motores 1-2



2.Traduccin


Fig. 2.1



6.Circuito de fuerza en el CADE-SIMU





Motor1

Motor2


Motores 1-2

VII. SUGERENCIAS DIDACTICAS7.1. Leer cuidadosamente la parte que est en ingls y traducir7.2. Hacer todas las simulaciones utilizando el software The Constructor7.3. Implementar todos los circuitos utilizando el material del Laboratorio7.4. Hacer las mediciones que se piden llenando las tabulaciones respectivas

VIII. REPORTE DEL ALUMNO (RESULTADOS)8.1. Traducir los siguientes prrafos del libro Electrical Control Systems in IndustryPrrafo en InglsTraduccinObservaciones

Through =

Unattended =

Noncyclic =

Decay =

8.2. Contestar el cuestionario siguiente

16PRACTICAS DE LA UNIDAD II

Proyecto2.2.Temporizadores Con Motores

Documents

Transcript of Proyecto2.2.Temporizadores Con Motores