GUA DE LABORATORIO N 03INSTALACIN, ARRANQUE E INVERSIN DE MARCHA DEL MOTOR ASNCRONO TRIFSICO CON CONTACTORESFUNDAMENTO TERICO:Para efectuar el cambio de sentido de giro de los motores elctricos de corriente alterna se siguen unos simples pasos tales como:

Para motores monofsicos nicamente es necesario invertir las terminales del devanado de arranque Para motores trifsicos nicamente es necesario invertir dos de las conexiones de alimentacin correspondientes a dos fases de acuerdo a la secuencia de trifases.

Cuando la maquina accionada tenga que girar en dos sentidos, bastar con cambiar dos de las tres fases de alimentacin del motor para que invierta el sentido, que se consigue porque se cambia el sentido del campo giratorio del estator y por consiguiente el de inducido.

En las maquinas herramientas, como torno, fresadores, etc, que la inversin se realiza con cierta frecuencia, esta maniobra se realiza mediante contactores cuyo control se consigue por medio de pulsadores, finales de carrera, temporizadores, etc.

No es conveniente hacer la inversin bruscamente sino esperar a que el motor este parado y luego invertir el sentido de giro.

Los inversores constan de un equipo de dos contactores enclavados entre si de tal manera que si funciona uno el otro no funcione, o sea que exista un enclavamiento entre ellos, pues si pudiese conectar los dos contactores a la vez al estar cambiadas dos de las tres fases se producira un cortocircuito. Para invertir el sentido de giro de un motor trifsico, hay que cambiar dos de las tres fases que alimentan al motor, tal como se seala a continuacin.

PROCEDIMENTO DE EJECUCIN:1) Reconocer e identificar los terminales del motor, elaborar el esquema de conexiones de las bobinas (conexin delta o conexin extrella).

El motor de induccion que utilizamos para el ensayo trabaj a 220V y segn su configuracin de las bobinas, tenemos que conectarlo en doble delta:

2) Elaborar el diagrama completo del circuito de fuerza para una tensin de alimentacin de 220V.

3) Elaborar el diagrama del circuito de control considerando una tensin de alimentacin a las bobinas de los contactores de 220V.

4) Medir la corriente de arranque cuando se inicia la marcha del motor y registrar la corriente pico cuando el sistema de control hace la inversin de marcha.

Las corrientes registradas en laboratorio son:

Corriente de arranque4.40 A

Corriente de vacio sentido horario2.63 A

Corriente en la inversin de giro22.27 A

Corriente de vacio sentido antihorario2.50 A

CUESTIONARIO:1) Explique tericamente por qu se invierte la rotacin del motor al invertir dos lneas de alimentacin.Si se intercambia la corriente en dos de las tres bobinas, se invertir la direccin de rotacin del campo magntico. Esto significa que es posible invertir la direccin de rotacin de un motor de ca simplemente conmutando las conexiones de dos de las tres bobinas. El campo magntico tiene la misma magnitud pero gira en sentido contrario.2) Explicar por qu la corriente de arranque no es igual a la corriente registrada en el momento de la inversin de marcha.

Como se sabe la corriente de arranque tiene que ser seis siete veces ms que la corriente nominal para poder romper la inercia de la mquina y pueda mover al rotor, por ello la corriente tiene ser muy alta y en cambio la corriente de inversin en el momento de giro va a ser mucho ms alta porque tiene que frenar al motor para hacerlo girar en el otro sentido.Esto es un fenmeno transitorio porque el motor al girar en cualquier sentido su corriente de vacio va a ser la misma.

3) Si dispone de una red monofsica, indique cmo se podra hacer operar un motor trifsico. Explique las limitaciones que tendra.

En los motores de jaula de ardilla simple, se puede cablear un circuito denominado Steinmetz. En dicho circuito se alimenta el motor con dos fases, y entre una de las fases y la fase que queda libre, se coloca un condensador.

Esta tcnica, solamente es til usarla para motores de jaula de ardilla simple de baja potencia, que tengamos abandonados y queramos usarlos por alguna causa momentnea. Hay que tener en cuenta, que el motor pierde un 25% de su potencia.El par de arranque se ve reducido entre el 40 y el 50% del par nominal.La capacidad del condensador sera de 70f para 230 V y 50 Hz, esta medida tenemos que multiplicarla por cada Kw de potencia del motor. Es decir, si el motor es de 10 Kw de potencia, sera 70 * 10 = 700 f.

Para calcular el valor del condensador, aqu se muestra la frmula necesaria:

Donde:V: Tensin de la lnea.P: Potencia del motor en CV.f: Frecuencia de la red.El sentido de giro se puede cambiar, intercambiando una de las fases con la fase que tiene el condensador.El esquema de potencia de la conexin Steinmetz se muestra a continuacin:

4) Elabore el diagrama fasorial completo del caso planteado en la pregunta precedente.

En la conexin Stenmetz se alimenta el motor con dos fases, y entre una de las fases y la fase que queda libre, se coloca un condensador.De esta manera, se logra desfasar en 90 la fase compartida, de otra forma no se producira el par de arranque necesario para hacer funcionar el motor.El funcionamiento es idntico a un arranque en estrella, puesto que las dos fases estaran en serie actuando como un devanado principal, y la tercera fase, estara adelantada 90.

5) Explique las ventajas y desventajas de operar una planta con motores trifsicos comparado con la operacin con motores monofsicos.Los motores trifsicos usualmente son los ms utilizados en las industrias ya que stos se usan para accionar mquinas-herramientas, bombas, elevadores, ventiladores, sopladores y muchas otras mquinas y adems ms motores trifsicos pueden resistir trabajar a plena carga o con sobrecarga si es necesario hacerlo un determinado momento en la planta.

Los motores monofsicos fueron los primeros motores utilizados en la industria. Cuando este tipo de motores est en operacin, desarrolla un campo magntico rotatorio, pero antes de que inicie la rotacin, el estator produce un campo estacionario pulsante. Por ello estos motores ya no se usa mucho en industria por qu no son capaces de trabajar a plena a carga o con sobrecarga cuando en algn momento la industria lo tenga que recurrir mayormente solo son utilizados en su gran mayora de los electrodomsticos.

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES: La inversin de giro se consigue cambiando 2 fases, para lo que hace falta dos contactores con dos contactos auxiliares un NO y un NC por cada contactor. El mando del inversor requiere una botonera de mando de tres botones, dos de marcha y uno de paro. Para cambiar el sentido de giro es necesario parar y esperar que el motor se pare. Caso de no esperar y dar la orden de giro en sentido contrario, sin que el motor se haya parado por s mismo, se producir un frenado brusco y una marcha a contracorriente. Este frenado brusco produce un consumo de corriente tan elevado que puede llegar a fundir los fusibles. Para evitar esto, puede acoplarse un contacto con retraso a la conexin, un electroimn freno en el eje del motor. Los datos obtenidos en laboratorio quizs no puedan reflejar el comportamiento del motor al invertir su sentido de giro, ya que los instrumentos utilizados ya sea, los ampermetros no son de mucha precisin, ocasionando problemas al registrar la corriente de arranque o en el momento preciso que se hace la inversin.

BIBLIOGRAFIA:http:// www.wikipedia.com MQUINAS ELCTRICAS5TA EDICIONJESS FRAILE MORAMQUINAS ELCTRICASSTEPHEN J. CHAPMAN