ayuda pruebas control industrial 1.- en el motor de rotor
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AYUDA PRUEBAS CONTROL INDUSTRIAL
Subraye según su criterio si lo que se afirma en los siguientes enunciados es VERDADERO o
FALSO, explique
1.- en el motor de rotor bobinado es posible disminuir la corriente sin disminuir el torque de
arranque.
VERDADERO En que Caso: en el caso del arranque con resistencias retoricas, ya que si se coloca
resistencias en serie al rotor esto disminuye la corriente pero el torque no, Con este tipo de
arranque se mejora el factor de potencia e incluso es posible la velocidad de arranque 25 % si el
motor está en carga.
2.- en la primera mitad del siglo veinte era relativamente fácil controlar la velocidad del motor
de inducción de rotor jaula de ardilla.
VERDADERO ya que existía la electrónica de potencia que utiliza semiconductores de potencia que
ayudan a controlar el arranque de este motor
3.- el mejor método para el arranque para un motor de rotor bobinado es el estrella triangulo.
FALSO ya que para tener un arranque estrella triangulo se debe tener acceso 6 terminales del
motor para las conexiones y también sebe considerar que para el arranque se utiliza motor de
inducción.
Se dispone de un motor trifásico de inducción rotor devanado y con 6 terminales accesibles en
el estator que arranque es el mas adecuado?
Resistencia rotoricas Y-Delta Con Autotransformador
Porque : ya que en este arranque se utiliza este tipo de motor inducción de rotor devanado y
mediante este arranque se conectan resistencias en serie al devanado del rotor para disminuir la
corriente de arranque.
Arrancar un motor con autotransformador en lugar de hacerlo en forma directa hace que el
torque de arranque
Permanezca igual aumente disminuya
Porque: porque con auto trasformador durante el arranque el voltaje de alimentación en el
secundario es bajo entonces por la relación que tiene el torque con el voltaje es directamente
proporcional al voltaje al cuadrado entonces el torque baja.
Dibuje el comportamiento de los contactos NORMALMENTE CERRADOS de los relés de tiempo
que se indican, si todos se hallan calibrados para 10 segundos y la bobina o elemento de
accionamiento recibe pulsos como se ilustra en la siguiente figura:
Diseñar el circuito de fuerza con todas las protecciones, para que un motor trifásico de inducción
de rotor bobinado pueda funcionar en los dos sentidos de giro y arranque con un
sistema que cortocircuita en tres pasos las resistencias retóricas.
Se pide:
Circuito de fuerza con todas las protecciones
Diagrama de conexiones de entradas y salidas al PLC
Diagrama de tiempos de los contactores para el sentido horario
Circuito de control usando lenguaje ladder que cumpla las siguientes condiciones:
El sentido de giro se lo selecciona con un interruptor 0N (giro horario); OFF (giro antihorario)
Una vez seleccionado el sentido de giro el motor arranca mediante un pulsante con el sistema indicado, funciona durante 15 minutos y se detiene
El motor se detendráá también si se presiona un pulsante de paro o por sobrecarga
Utilizar al menos un relé off delay para el diseño
REALIZAR LOS DIAGRAMAS GUARDANDO COHERENCIA ENTRE LOS NOMBRES DE LAS VARIABLES Y
LOS DIFERENTES DIAGRAMAS SOLICITADOS.
DIAGRAMA DE FUERZA
ENTRADAS Y SALIDAS
DIAGRAMA DE TIEMPOS
CIRCUITO EN LOGO
Realizar el diagrama de fuerza, entradas y salidas , de tiempos y el circuito de control para un
arranque Y-D en dos sentidos de giro
DIAGRAMA DE FUERZA
ENTRADAS Y SALIDAS
DIAGRAMA DE TIEMPOS
RTY2(ON DELAY)
RTY(ON DELAY)
CY
CH
CD
CIRCUITO EN LOGO
Realizar el diagrama secuencial de operación de C1,C2 y Rt1,si el interruptor I1 se halla cerrado ,
durante 170 segundos a partir que se presiona P1
El selector se halla en MODO 2 y los relés de tiempo calibrados para los tiempo
Rt1=20seg Rt2=30seg Rt3=10seg
1. Se dispone de un motor trifásico de inducción de 220V 15HP arranque en forma directa
comandado por un contactor C1
Se Pide
a. Diseñar el circuito de fuerza con todas las protecciones.
b. Realizar el circuito de control, de manera que un pulsante P1 arranca el motor funciona
un tiempo indeterminado y se apaga con el mismo pulsante P1. Si se presiona
nuevamente P1 el motor se detiene y asi sucesivamente
DIAGRAMA DE FUERZA
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
DIAGRAMA DE CONTROL
2. Dibuje el diagrama de fuerza con todas las protecciones para invertir el sentido de giro
de un motor trifásico.
3. Se desea abrir y cerrar una puerta de galpón industrial movida por un motor trifásico para lo
cual se dispone de un pulsante P1 y dos finales de carrera, un Fcc que se opera cuando la puerta
está cerrada y otro Fca que se opera cuando la puerta está totalmente abierta, de la siguiente
manera:
a. Si la puerta está cerrada y se presiona P1 la puerta se abre totalmente y se la puede
cerrar presionando nuevamente P1.
b. Si se presiona P1 cuando la puerta está en medio camino, el control ignora esta acción y
la puerta está en medio camino, el control ignora esta acción y la puerta continua se
marcha hasta abrirse o cerrarse totalmente según el caso.
DIAGRAMA DE FUERZA
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
DETALLE DE ELEMENTOS
ELEMENTO DETALLE
PULSADOR P1 Nos permite poder arrancar la puerta para abrirla
FINAL DE CARRERA 1 FC1 Permite saber si la puerta se ha abierto totalmente
FINAL DE CARRERA 2 FC2 Permite saber si la puerta se ha cerrado totalmente
TERMICO TER1 Permite proteger al motor de sobrecargas
CONTACTOR ABRIR C1ABRIR Permite abrir la puerta
CONTACTOR CERRAR C2CERRAR Permite cerrar la puerta
DIAGRAMA DE CONTROL
4. Se desea abrir y cerrar una puerta de galpón industrial movida por un motor trifásico para lo
cual se dispone de un pulsante P1 y dos finales de carrera, un Fcc que se opera cuando la puerta
está cerrada y otro Fca que se opera cuando la puerta está totalmente abierta, de la siguiente
manera:
a. Si la puerta está cerrada y se presiona P1 la puerta se abre totalmente y se la puede
cerrar presionando nuevamente P1.
b. Si se presiona P1 cuando la puerta está en medio camino, el control ignora esta acción y,
el control ignora esta acción y la puerta continua se marcha hasta abrirse o cerrarse
totalmente según el caso.
c. En caso de que la puerta se halle abierta por más de cinco minutos se cerrara
automáticamente.
DIAGRAMA DE FUERZA
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
DETALLE DE ELEMENTOS
ELEMENTO DETALLE
PULSADOR P1 Nos permite poder arrancar la puerta para abrirla
FINAL DE CARRERA 1 FC1 Permite saber si la puerta se ha abierto totalmente
FINAL DE CARRERA 2 FC2 Permite saber si la puerta se ha cerrado totalmente
TERMICO TER1 Permite proteger al motor de sobrecargas
CONTACTOR ABRIR C1ABRIR Permite abrir la puerta
CONTACTOR CERRAR C2CERRAR Permite cerrar la puerta
DIAGRAMA DE CONTROL
5. Diseñe el circuito de Control para que los contactores C1 y C2 funcionen de la siguiente
manera:
a. Se dispone de un pulsante P, un relé de tiempo ON DELAY y un selector S de tres
posiciones modo1 M1; modo2 M2 y paro.
b. En el modo 1 M1, mediante el pulsante P se excita el contactor C1 y 30 segundos más
tarde el contactor 2
c. En el modo 2 M2. mediante el mismo pulsante P se excita el contactor C2 y 30 segundos
más tarde el contactor C1.
d. En el modo paro no funciona ningún elemento.
e. Se sugiere Utilizar un contactor auxiliar asociado a cada modo de operación del
contactor para poder disponer de varios contactos en el circuito de control.
f. Diseñe el circuito de control utilizando un PLC en este caso no utilizar el contactor
auxiliar sugerido
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
DIAGRAMA DE CONTROL
6. Se desea diseñar un circuito de fuerza para que un motor trifásico de inducción jaula de
ardilla provisto de seis terminales pueda funcionar en los dos sentidos de giro provisto de un
arranque Y-DELTA. Realice el diagrama de control del arrancador de acuerdo a las siguientes
condiciones:
a. Mediante un selector de 3 posiciones se escoje: giro horario, apagado y anti horario.
b. Una vez escogido el sentido de giro mediante un pulsador P1, mediante un pulsador P1
se conecta el contactor de línea CH O CAH que arranca el motor en el sentido
seleccionado.
c. Luego de 7 segundos se desconecta CY y 0.7 seg. Después de energizar el conexión
CDELTA con lo que el motor pasa a un régimen de marcha estable.
d. El motor se apaga al poner el selector en posición de apagado o por actuación del relé de
sobrecarga.
e. Incluir el texto de aviso para la condición de sobrecarga.
f. Presentar el diagrama de tiempos de los contactores para el caso de funcionamiento del
motor en sentido de giro horario.
g. Dibujar los circuitos de entrada y salida al módulo programable.
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
DIAGRAMA DE TRANSICIONES
OPERACION CH/CAH CY CD
PREVIO X
ARRANQUE X X
TRANSICION X
MARCHA X X
DIAGRAMA DE TIEMPOS
CH
CDELTA
CY
6. Mediante LOGO SOFT COMFORT, diseñe el programa de control de un semáforo ubicado en
el cruce de dos vías, de acuerdo a las siguientes condiciones:
a. Mediante un interruptor general S1 se activa o se desactiva el circuito.
b. Mediante un selector de tres posiciones se escoge el modo de operación: modo
FUNCIONAMIENTO, modo CAMBIO TIEMPOS y en OFF del selector modo NOCTURNO.
c. En el modo FUNCIONAMIENTO el semáforo funcionará con LUZ VERDE – LUZ AMARILLA –
LUZ ROJA, tanto para la vía 1 como para la vía 2.
d. La luz verde de la vía 2 funcionará 10 segundos y las luces amarillas funcionarán dos
segundos siempre.
e. Para calibrar el tiempo de la luz verde de la vía 1, un operador debe colocar el selector en el
modo CAMBIOS y utilizando pulsantes podrá aumentar o disminuir los segundos. (Utilizar un
interruptor para cambiar de aumentar a disminuir)
e. Mientras el operador se halle trabajando en el cambio de tiempos, las luces amarillas de
ambos lados se encenderán en forma intermitente.
g. En el modo nocturno (OFF del selector, que NO es otra entrada a LOGO sino que se produce
cuando ninguno de los otros modos está seleccionado) se encenderán las luces amarillas de
ambas vías de manera intermitente.
Programar las salidas de la siguiente forma: Q1 (luz verde 1); Q2 (luz amarilla 1); Q3 (luz verde
2); Q4 (luz amarilla 2). Las luces rojas resultan de la conexión en paralelo las luz verde y
amarilla del lado contrario y se sugiere activarlas como marcas, esto es M1 (rojo 1) = verde 2 +
amarillo 2 y M2 (rojo 2) = verde 1 + amarillo 1
h. Mediante un interruptor el operador podrá consultar tanto el tiempo establecido para la luz
verde 1 como el transcurso del mismo. Para el efecto, utilizar textos de aviso sin olvidar de
conectar los contactos de los textos a los terminales X1; X2, etc para permitir la descarga
correcta al relé LOGO.
Para facilitar la conexión al relé LOGO del laboratorio se sugiere utilizar las siguientes entradas:
I1 e I2 entradas para los modos del selector; I4 entrada para interruptor general; I5 entrada
para interruptor que autoriza cambio aumentar o disminuir tiempos; I6 entrada para consultar
textos de aviso I3, I7 e I8 entradas para los pulsantes que cambian tiempo de verde.
Diagrama de Control
Diagrama de Entradas/Salidas
Tabla de elementos y funciones
Elemento Función
I4 Interruptor general
I1 Modo de funcionamiento que permite ejecutarse automáticamente
I2 Modo de funcionamiento que permite realizar cambios de tiempo en la luz verde de la vía 1
I5 Selector que permite escoger si se desea aumentar o disminuir segundos
I6 Interruptor que activa los avisos
I7 Pulsador que permite aumentar o disminuir los tiempos según el modo de I5
Q1 Controla la luz verde 1
Q2 Controla la luz amarilla 1
Q3 Controla la luz verde 2
Q4 Controla la luz amarilla 2
Dibujar el diagrama de tiempos que ilustre el encendido de las luces de los dos lados del
semáforo cuando está operando normalmente
Tiempo
programado
2segundos 10 segundos 2segundos Tiempo
programado
Q1
Q2
M1
Q3
Q4
M2
7. ARRANQUE CON RESISTENCIAS ESTATORICAS
DIAGRAMA DE FUERZA
DIAGRAMA DE TIEMPOS
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
TABLA DE TRANSICIONES
HOR CRES1 CRES2
INICIO X
PASO 1 X X
PASO 2 X X X
MARCHA X X X
8. ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR
9. MOTOR DAHALANDER
Se desea comandar un motor Dahlander de dos velocidades usando un selector de dos
posiciones para escoger la velocidad alta (Se conectan los contactores C1 Y C3) o velocidad baja
(Se conecta el contactor C2) un pulsante de marcha y uno de paro. El motor esta protegido
contra sobrecargas con un relé térmico TER. Se pide:
a. Presentar el diagrama de conexiones de las entradas y las salidas al PLC.
b. Realizar el diagrama de control utilizando lenguaje FBD para que el motor funcione en la
velocidad que se acoja con el selector siempre que se le ordene con el pulsante de
marcha y puede apagarse con el pulsante de paro o cuando actúa la protección térmica a
a los cinco minutos de que funciono controlado por un rele de tiempo tipo pulso. El
cambio de velocidad solo se podrá realizar si el motor esta parado.
1. Explique en qué se fundamenta la conexión Dahlander, para obtener 2
velocidades (relación 1/2), y porqué se debe utilizar dos relés térmicos para
protección.
El motor de dos velocidades tiene las mismas características constructivas que el motor normal, su diferencia esta únicamente en el bobinado, pues mientras en el motor normal cada bobinado corresponde a una fase, en el motor Dahlander el bobinado de una fase está dividido
en dos partes iguales con una toma intermedia. Según conectemos estas bobinas conseguiremos una velocidad más lenta o más rápida, pues en realidad lo que se consigue es variar el número de pares de polos del bobinado. El bobinado en esta conexión queda dividido en dos partes, conectadas en estrella y en paralelo entre sí, formando una conexión en doble estrella. La conexión Dahlander se tiene en cuenta lo siguiente: 1. En la conexión triángulo - doble estrella permite el arranque estrella - triángulo y se reduce la corriente de arranque. 2. Solamente lleva una tensión y corresponde a la de la línea. 3. Al pasar de la conexión triángulo a la de doble estrella se produce una inversión del campo giratorio, por lo que el motor invertirá el sentido de giro, para evitar esto, se debe preveer la adecuada conexión en los elementos de accionamiento del motor. 4. La relación de potencias entre la velocidad lenta y la rápida es de 1: 1´5. 5. La relación entre las velocidades en la conexión Dahlander es de 2: 1, mientras que en el motor de dos velocidades independientes no existe esta relación. Las velocidades más utilizadas en la conexión Dahlander son: Velocidad 500 / 1000 750 / 1500 1500 / 3000
Nº de Polos 12 / 6 8 / 4 4 / 2 Se lo protege con dos relés de sobrecarga uno para protegerlo en baja velocidad y uno para alta velocidad. En este tipo de motores es imprescindible el uso de dos protecciones térmicas, una para cada velocidad puesto que cada una de ellas tiene potencias distintas. Se puede sustituir el seccionador de fusibles de cabecera por un disyuntor magnético calibrado para la mayor intensidad nominal de las dos velocidades. Se deben instalar dos condenaciones mecánicas, una entre los contactores de velocidad lenta (KM1) y uno de los de velocidad rápida (KM2) y otra en los dos contactores de inversión de fases para el sentido de giro. Este tipo de motores tienen la particularidad de que sus devanados se pueden acoplar de tres formas distintas según se requiera del motor un par constante, un par variable o una potencia constante para las dos velocidades. Habitualmente se utiliza el acoplamiento para obtener un par constante en las dos velocidades.
Estos motores, de dos velocidades, se construyen con un devanado trifásico normal, pero conectado interiormente de tal forma, que según se conecten los bornes exteriores a la red, el motor tendrá un número de polos u otro distinto, pero siempre doble el uno del otro; por tanto tendrá dos velocidades de rotación, una doble que la otra. La conexión de sus devanados, se realiza en triángulo o estrella, para la velocidad menor y en doble estrella para la mayor, y las combinaciones de polos más frecuentes son: 4/2, 8/4 y 12/6.
En vista de que el motor puede ser operado con dos velocidades diferentes, cada una de las velocidades hará que el motor funcione con corrientes diferentes, las cuales a su vez calentarán los conductores con intensidades diferentes, en consecuencia, una velocidad calentará los conductores más que la otra, por lo cual es necesario dimensionar dos relés térmicos para cada una de las velocidades
2. Diseñe el circuito de fuerza y el de control para que un motor de inducción
conexión Dahlander pueda funcionar en ambos sentidos de giro cada vez en
forma cíclica baja-descansa-alta-descansa, de la siguiente forma:
Mediante un interruptor se puede escoger el sentido de giro ON horario y OFF anti horario, con un pulsador se inicia la operación y con otro se la puede finalizar en
cualquier momento.
Cada ciclo comprende que el motor funcione 6 segundos en baja velocidad,
descanse 3 segundos, 6 segundos en alta velocidad, descanse 3 segundos, y vuelva
a comenzar el ciclo.
Mediante dos pulsadores se debe aumentar o disminuir el tiempo de funcionamiento del motor cambiando los 6 segundos iniciales. Se sugiere utilizar
un circuito como el que se muestra en la figura, implementando en otra sección del
programa.
DIAGRAMA DE FUERZA
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
En el siguiente diagrama de activación de la bobina del relé de tiempo, dibuje el comportamiento
del contacto N.A de un relé ON-DELAY y uno OFF-DELAY y un relé de tiempo tipo PULSO. Suponga
que el tiempo de retardo en los casos es de 10 segundos.
Indique los tipos de arranques que se pueden aplicar a un motor trifásico de inducción
comparando las magnitudes de corriente de arranque en cada caso. Escriba 2 ventajas y
desventajas de cada uno de ellos.
ARRANQUE DIRECTO
Ventajas
Arranque muy simple y económico.
Par de arranque notable, aunque esto no siempre es beneficioso para la carga
Desventajas
Corrientes de arranque elevadas que producirían objetables efectos sobre la red de
distribución, especialmente en aquellas que no tienen suficiente capacidad o
suficiente regulación, como es el caso de las redes rurales.
ARRANQUE POR RESISTENCIA O IMPEDANCIA PRIMARIA.
Ventajas
El torque de arranque aumenta progresivamente durante el periodo de aceleración.
Esta particularidad radica en el hecho de la tensión aplicada en los bornes, aumenta
progresivamente durante el arranque.
El paso de voltaje de alimentación nominal (después de eliminar el resistor) se
produce sin ninguna interrupción evitándose por tanto el periodo transitorio
durante la transición.
Desventajas
Consumo de energía en el resistor durante el arranque.
Menor el factor de potencia con el uso de resistencias.
Estos arrancadores son limitados a cortos periodos de arranque.
ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR
Ventajas
Los taps permiten ajuste de corriente y torque en el arranque.
No ocasionan excesivas pérdidas de potencia durante el arranque, como en el caso de
arranque por resistores.
Desventajas
Sistemas de arranque muy costosos para el caso de motores de potencia media
(inferior a 100 Hp)
ARRANQUE ESTRELLA – TRIANGULO.
Ventajas
Corriente de arranque reducida a 1/3 del valor que alcanzaría en arranque directo.
Arranque relativamente simple y económico.
Desventajas
Torque de arranque bajo y fijo.
Corriente transitoria elevada en el momento de la conmutación de estrella a triangulo.
ARRANQUE POR RESISTENCIAS EN EL CIRCUITO DEL ROTOR
Ventajas
La corriente de arranque es la más baja en relación a todos los otros tipos de
arrancadores.
Existe la posibilidad de estabilizar el par de arranque al valor deseado si los puntos de
aceleración resultan oportunos.
Desventajas
Elevado costo de los elementos de arranque.
Necesita de un motor particular y demasiado costoso en relación al tipo de jaula de
ardilla.
En caso extremo para alimentar un motor se podría prescindir de la protección de
- Sobrecarga
- Cortocircuitos
Porque…
Por sobrecarga debido a que cuando se realiza una falla de cortocircuito la corriente de 8 a 10
veces la nominal entonces cuando se produce una falla por cortocircuito es indispensable los
fusibles mientras que en cambio el de sobrecarga yo lo puedo hacer trabajar al motor
sobrecargado o también usando un switch de cuchillas.