plan de contingencia 2021 (etapa 4)

Escuela de Educación Secundaria Técnica Nº 2 Profesor: Fernando Medina

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PLAN DE CONTINGENCIA 2021 (ETAPA 6)

ESCUELA DE EDUCACIÓN SECUNDARIA TÉCNICA Nº 2

FORMACIÓN CIENTÍFICO TECNOLÓGICO

INSTALACIONES Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS (IMO).

6º Año de electrónica

Sistema Trifásico

1.- EL CONTACTOR

2.- EL RELÉ DE SOBRECARGA TÉRMICO

3.- INTERRUPTOR-GUARDAMOTOR COMPACTO

4.- PLACA DE CARACTERISTICAS DE UN MOTOR TRIFASICO

5.- TENSIONES EN UN MOTOR TRIFÁSICO

6.- CONEXIÓN DE LOS DEVANADOS

7.- TRABAJO PRÁCTICO Nº6 (ETAPA 6)

Profesor: Medina Fernando Mail: [email protected]


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1.- EL CONTACTOR Es un mecanismo cuya misión es la de cerrar unos contactos, para permitir el paso de la corriente a través de ellos. Esto ocurre cuando la bobina del contactor recibe corriente eléctrica, comportándose como electroimán y atrayendo dichos contactos. El contactor es un aparato de mando a distancia, que puede cerrar o abrir circuitos, ya sea en vacío o en carga. Es la pieza clave del automatismo en el motor eléctrico.

Si te fijas en la imagen anterior tenemos 4 contactos abiertos y el último es un contacto cerrado en reposo. Si hacemos llegar corriente a la bobina, que está formada por un electroimán, atrae hacia el martillo arrastrando en su movimiento a los contactos móviles que tirará de ellos hacia la izquierda. Esta maniobra se llama “enclavamiento del contactor”.

Todos los contactos que estaban abiertos ahora serán contactos cerrados, y el último que estaba cerrado ahora será un contacto abierto. Cuando la bobina está activada se dice que el contactor esta enclavado. En el momento que dejemos de dar corriente a la bobina el contactor volverá a su posición de reposo por la acción del muelle resorte, dejando los contactos como estaban al principio, al tirar de ellos hacia la derecha.

Aspecto físico: Símbolo:


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Marcado de bornes: • Bobina: se marca con A1 y A2. • Contactos auxiliares: Como ya hemos nombrado, existen contactos normalmente abiertos (NO) o (NA) y normalmente cerrados (NC). - Contactos NO.- Se les asignarán números de 2 cifras, la primera cifra indica el número de orden y la segunda deberá ser 3 y 4. Ejemplos: 13-14, 23-24, 33-34. Se emplean en el circuito de mando o maniobras. Por este motivo soportarán menos intensidad que los principales. El contactor de la figura solo tiene uno que es normalmente abierto. 13-14 (NO). - Contactos NC.- Se les asignarán números de 2 cifras, la primera cifra indica el número de orden y la segunda deberá ser 1 y 2. Ejemplos: 11-12 21-22, 31-32.

- Contactos principales: Se marcan con los siguientes números o letras: 1-2, 3-4, 5-6, o L1-T1, L2-T2, L3-T3. Tienen por finalidad abrir o cerrar el circuito de fuerza o potencia. • El Contactor se denomina con las letras KM seguidas de un número.

Contactos auxiliares: Para poder disponer de más contactos auxiliares y según el modelo de contactor, se le puede

acoplar a este una cámara de contactos auxiliares o módulos independientes, normalmente abiertos (NO), o normalmente cerrados (NC). A continuación podemos observar un Contactor con sus contactos auxiliares ya montados:


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2.- EL RELÉ DE SOBRECARGA TÉRMICO Es un mecanismo que sirve como elemento de protección del motor. Su misión consiste en desconectar el circuito cuando la intensidad consumida por el motor, supera durante un tiempo corto, a la permitida por este, evitando que el bobinado se queme. Esto ocurre gracias a que consta de tres láminas bimetálicas con sus correspondientes bobinas calefactoras que cuando son recorridas por una determinada intensidad, provocan el calentamiento del bimetal y la apertura del relé. La velocidad de corte no es tan rápida como en el int. Termomagnético. Se debe regular (tornillo 7), a la Intensidad Nominal del motor (In), para el arranque directo. Esta intensidad deberá venir indicada en la placa de características del motor. Se utilizan para protección de motores, cuando alcanza una determinada temperatura de

funcionamiento, se activa el relé provocando la desconexión del contactor. Aspecto físico:


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Relé térmico detalles: Se utilizan para protección de motores, cuando alcanza una determinada temperatura de funcionamiento, se activa el Relé provocando la desconexión del contactor. Está diseñado para la protección de motores contra sobrecargas, fallo de alguna fase y diferencias de carga entre fases. Valores estándar: 660 V c.a. para frecuencias de 50/60 Hz. El aparato incorpora dos contactos auxiliares, para su uso en el circuito de mando. Dispone de un botón regulador-selector de la intensidad de protección. Además, incorpora un botón de prueba (STOP), y otro para RESET. Si el motor sufre una avería y se produce una sobreintensidad, unas bobinas calefactoras (resistencias arrolladas alrededor de un bimetal), consiguen que una lámina bimetálica, constituida por dos metales de diferente coeficiente de dilatación, se deforme, desplazando en este movimiento una placa de fibra, hasta que se produce el cambio o conmutación de los contactos. El relé térmico actúa en el circuito de mando, con dos contactos auxiliares y en el circuito de potencia, a través de sus tres

contactos principales.


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3.- INTERRUPTOR-GUARDAMOTOR COMPACTO Un interruptor-guardamotor es un aparato diseñado para la protección de motores contra sobrecargas y cortocircuitos. El aparato puede incorporar algunos contactos auxiliares (en el caso del circuito de mando de la figura, NO 13- 14 y NC 21-22), para su uso en el circuito de mando. Dispone de un botón regulador-selector de la intensidad de protección. Sirva el ejemplo: In.: 0,1 hasta 63 A. Suele ir conectado antes que el contactor. Realmente es un termomagnético preparado para motores.

Ejemplo de conexión:


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4.- PLACA DE CARACTERISTICAS DE UN MOTOR TRIFASICO

5.- TENSIONES EN UN MOTOR TRIFÁSICO

Cuando los motores tengan la posibilidad de conexión estrella o triángulo, tendrá como dato característico dos tensiones en su placa de bornes: 220/380 V o 380/660 V. El valor menor corresponde con la tensión asignada (nominal) de cada uno de los tres bobinados. No se debe conectar a mayor valor ya que no soportaría el paso de la intensidad y en poco tiempo se quemaría el bobinado. Como regla práctica: Cuando observamos en la placa de características de un motor trifásico, dos tensiones de funcionamiento, las conexiones han de ser:

La tensión mayor y la corriente menor corresponden a la conexión estrella. La tensión menor y la corriente mayor corresponden a la conexión triángulo.

La relación entre las dos tensiones y entre las dos corrientes es √3: Ejemplo: Motor trifásico de tensiones 220 / 380 V. Red trifásica disponible 3 x 220 / 380 V – 50 Hz. Para conectar a una tensión de 220 V, utilizamos la conexión triángulo. Y para conectar a una tensión de 380 V, utilizamos la conexión estrella.

La relación entre las dos tensiones y entre las dos corrientes es √3:

220. √3 = 380V 50/ √3= 29A

1. Se trata de un motor trifásico de corriente alterna a 50 Hz

2. Potencia nominal o asignada en el eje del motor 15 kW. La potencia en CV de vapor será:

3. Los bobinados se pueden conectar en estrella hasta una tensión máxima de 380V, circulando en ese caso una corriente por cada línea de alimentación de 29A

4. En conexión triángulo la tensión compuesta entre las fases de alimentación podrá ser máximo de 220 V, en cuyo caso circulará por cada una de las líneas de alimentación 50 A

5. Indica el grado de protección de la carcasa del motor contra agentes externos, atendiendo a la clasificación establecida por la IEC (Comisión Electrotécnica Internacional), para el caso que nos ocupa: a. IP54: Carcasa protegida a prueba de polvo y proyecciones de agua


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b. IP55: Carcasa protegida a prueba de polvo y chorros de agua 6. Cl. F nos indica la clase del motor en lo que se refiere a la máxima temperatura de funcionamiento y tipo de aislamiento, en este caso (clase F) nos indica que puede funcionar hasta una temperatura máxima de 155ºC. Por otro lado, el cos φ =0,9 es el factor de potencia, lo que nos permitirá hacer algunos cálculos básicos: a. Potencia activa absorbida de la red: Obtendremos los mismos datos operando con los datos de conexión estrella o de triángulo. Supondremos que la tensión compuesta (entre fases) de la línea de alimentación es 380 V, por lo tanto:

b. Potencia reactiva de tipo inductivo absorbida:

c. Considerando el triángulo de potencias, podemos averiguar la potencia aparente demandada:

d. El rendimiento del motor lo podremos obtener de la siguiente forma:

7. Velocidad del rotor con tensión, corrientes nominales en carga 2910 r.p.m.

8. Dado que la frecuencia es 50 Hz, el motor será de 2 polos, siendo su velocidad de sincronismo 3000 r.p.m. Con estos datos podemos calcular el deslizamiento s =3000-2910 = 90 r.p.m. (típicamente en la práctica estos datos suelen variar un ± 10% del valor dado por

el fabricante). Si deseamos obtener el dato de deslizamiento relativo sería:

Otros datos interesantes que podemos obtener son el par de salida y su relación con la velocidad y potencia del eje.

Pasando velocidad angular de rd/s a r.p.m.


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Obteniendo finalmente:

P= Potencia del motor en el eje en W M= Momento o par desarrollado por el motor en N.m n= Velocidad en r.p.m del rotor.

El momento desarrollado por nuestro motor será por tanto:

6.- CONEXIÓN DE LOS DEVANADOS

Nomenclatura antigua Nomenclatura actual


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Conexiones básicas:

TENSIONES EN UN MOTOR TRIFÁSICO Cuando los motores tengan la posibilidad de conexión estrella o triángulo, tendrá como dato característico dos tensiones en su placa de bornes: 220/380 V o 380/660 V. El valor menor corresponde con la tensión asignada (nominal) de cada uno de los tres bobinados. No se debe conectar a mayor valor ya que no soportaría el paso de la intensidad y en poco tiempo se quemaría el bobinado. Como regla práctica: Cuando observamos en la placa de características de un motor trifásico, dos tensiones de funcionamiento, las conexiones han de ser:

La tensión mayor y la corriente menor corresponden a la conexión estrella. La tensión menor y la corriente mayor corresponden a la conexión triángulo.

La relación entre las dos tensiones y entre las dos corrientes es √3: Ejemplo: Motor trifásico de tensiones 220 / 380 V. Red trifásica disponible 3 x 220 / 380 V – 50 Hz. Para conectar a una tensión de 220 V, utilizamos la conexión triángulo. Y para conectar a una tensión de 380 V, utilizamos la conexión estrella. La relación entre las dos tensiones y entre las dos corrientes es √3:

220. √3 = 380V 50/ √3= 29A

ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO

¿Por qué Primero en Estrella y Luego en Triángulo? Como ya debemos saber, los motores trifásicos tienen una punta de intensidad de arranque

muy alta, es decir, en el arranque consumen mucha más intensidad que en su funcionamiento normal. Puede llegar a ser hasta 7 veces mayor la intensidad de arranque que la nominal. Podemos compararlo con un coche parado al que vamos a empujar. Si tenemos que empujarlo cuando está totalmente parado, al principio tendremos que utilizar mucha fuerza (potencia) pero una vez que está en movimiento nos costará menos moverlo por la inercia del movimiento. En los motores eléctricos pasa lo mismo, inicialmente hay que vencer el par de arranque, pasarlo de totalmente parado a estar en movimiento rotando el eje o rotor. Una vez en movimiento el motor necesita menos consumo porque ya está dando vueltas el rotor y lleva su propia inercia. ¿Cómo podemos evitar ese consumo tan grande en el arranque? Pues una de las soluciones es arrancar el motor con una tensión menor en sus bobinas a la de "estado normal". Consideramos estado normal aquel en el que la tensión de las bobinas del motor es la de la red o conectadas en triángulo, es decir si tiene 3 bobinas, cada bobina conectada a la red (380V en trifásica). Si en lugar de los 380V de la red las conectamos en el arranque a una tensión menor, la intensidad por ellas será menor también,

reduciéndose la intensidad de arranque. Una vez que el motor está girando ya podemos poner las bobinas a su tensión nominal (380V). Al conectar las bobinas en estrella, las bobinas del motor se conectan a menos tensión de su tensión nominal o de la red y consume menos intensidad.

https://www.areatecnologia.com/electricidad/motor-trifasico.html


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Tensiones de las Bobinas en Estrella y Triángulo Nosotros conectamos el motor siempre a 380V, tensión en trifásica, pero dependiendo de como conectemos las bobinas del motor, en estrella o en triángulo, las tensiones a las que se verán sometidas las bobinas serán distintas. Fíjate en el esquema siguiente:

En estrella el punto central es un punto neutro, como si fuera el neutro de la línea, por lo que las bobinas quedan conectadas a la tensión entre fase y neutro (220V) y no entre fases 380V. En estrella las bobinas trabajan al 58% de su tensión nominal y por lo tanto la velocidad del motor también será menor igual que la intensidad. Queda claro que si arrancamos nuestro motor en estrella la tensión en las bobinas es menor (220V) y por lo tanto la intensidad de arranque disminuye. Una vez que ya cogió revoluciones el motor lo ponemos a trabajar en triángulo, a 380V, que es su tensión nominal de trabajo. La conexión triángulo también se llama "Conexión Delta".


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PLAN DE CONTINGENCIA 2021 (ETAPA 6) ESCUELA DE EDUCACION SECUNDARIA TECNICA Nº2 FORMACIÓN CIENTÍFICO TECNOLÓGICO. TÉCNICO EN ELECTRÓNICA MATERIA: INSTALACIONES Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Curso: 6º Año. 1º/3º división 7.- TRABAJO PRÁCTICO Nº6 (ETAPA 6) CUESTIONARIO: (Con figuras recortadas, gráfico o dibujo en las preguntas que hacen falta la representación). Algunas respuestas se encuentran en el texto y otras investigar en Internet.

1. ¿Cómo esta formado un sistema trifásico?

2. ¿Cómo se realiza una conexión triángulo y una conexión en estrella en un motor?

3. ¿Que es un contactor? ¿Cómo es su aspecto físico, símbolo, funcionamiento y sus partes?

4. ¿Qué se debe tener en cuenta al elegir un contactor?

5. ¿Que es un guardamotor? ¿Cómo es su aspecto físico, símbolo, funcionamiento y sus

partes?

6. ¿Qué es el relé térmico? ¿Cómo es su aspecto físico, símbolo, funcionamiento y sus

partes?

7. ¿Que se debe tener en cuenta al elegir un relé térmico?

Profesor: Medina Fernando Mail: [email protected]

plan de contingencia 2021 (etapa 4)

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