Arranque Estrella-triangulo Comandada Por Un PLC

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, NATURALES Y AGRIMENSURA

TEMA: Arranque estrella triangulo comandada por un PLC.

MATERIA: Electrotecnia II

PROFESOR: Ing. Julio Arce

ALUMNOS: Leiva, Javier Roberto

González, Guillermo

Ricatti, Marcelo

Gonzales Sergio

Cardozo, Gabriel

Año: 2011

Índice:

Introducción ______________________________________________________1

Conexión de motores trifásicos________________________________________1

Arranque _________________________________________________________2

Principio del arranque estrella-triángulo _________________________________3

Diagrama de conexión _______________________________________________6

Características de los elementos utilizados _______________________________7

Controlador Lógico Programable (PLC) _________________________________8

Descripción de las partes fundamentales de un PLC ________________________9

Conversor RS485 a RS235___________________________________________10

Software de programación___________________________________________11

Conclusión_______________________________________________________12

Bibliografia_______________________________________________________12

Introducción:

El arranque directo de un motor, absorbe elevadas corrientes en el momento de conectarlo a la red, varias veces el valor de la In (intensidad nominal), lo cual se traducirá en devanados eléctricamente más robustos, dispositivo de control y protección de mayor rango, alimentadores de mayor capacidad, encareciendo los costos de instalación de un motor, razón por la cual el sistema de arranque directo no se utiliza en motores de elevada potencia.

El instante de la puesta en marcha de un motor trifásico de inducción puede tener efectos negativos en la línea de alimentación, y en los propios conductores del motor.

Esto se debe a la gran sobreintensidad que puede llegar a absorber el motor, capaz de provocar caídas de tensión inadmisibles o incluso calentamientos peligrosos.

Para evitar estos inconvenientes, suele ser obligatorio disminuir el valor de dicha intensidad. Generalmente se emplean los siguientes métodos: estrella-triángulo, tensión variable, variador electrónico de tensión, resistencias rotóricas y convertidor de frecuencia. En este trabajo nos limitaremos solamente al método estrella-triangulo.

Sin embargo, cada uno de los métodos enumerados tiene nuevas consecuencias tanto en la línea de alimentación como en el entorno.

En este informe abordamos el análisis y posterior diseño de un sistema de arranque estrella/triangulo mediante PLC de un motor asincrónico trifásico de pequeña potencia.

Para ello, primero se analizan en detalle los fenómenos que se producen en el momento del arranque del motor. De este análisis surgen los parámetros a tener en cuenta al diseñar el sistema de arranque.

Por último seleccionamos los dispositivos necesarios para la ejecución de dicho sistema de arranque. Esto incluye la programación del PLC, como así también el diseño y construcción de la interfaz necesaria (RS 232/485) para conectar la PC con el PLC utilizado y poder programarlo, en nuestro caso un SIEMENS S7-200. Además de la elección de los contactores necesarios.

Habiendo seleccionado los elementos necesarios se programa el PLC y se conexiona de acuerdo a los esquemas que se indicaran oportunamente.

Conexión de motores trifásicos:

Conexión estrella: Consiste en unir entre sí un terminal de cada bobina del estator y alimentar el otro terminal, para generar una tensión equivalente a la tensión entre fases, dividida por el factor √3, entre los terminales de cada bobina.

Conexión triángulo: Consiste en conectar en serie las bobinas del estator y aplicar tensión equivalente a la tensión línea-línea.

En la placa del motor se indican las tensiones de funcionamiento. Ejemplo: 220 / 380 V.

Si la tensión de la red es de 220 V se conecta el motor en triángulo. Si la tensión de la red es de 380 V se conecta el motor en estrella.

Cada bobina del motor soporta:

En la conexión estrella existe el neutro que es el punto en el que las tres bobinas se cortocircuitan, en cambio en la conexión de triángulo no existe el neutro ya que no existe ningún punto en el que las tres bobinas se cortocircuitan. Este neutro se llama neutro artificial.

Arranque:

Se denomina arranque al proceso de puesta en marcha de una maquina eléctrica. En un motor asincrónico, para que esta operación pueda llevarse a cabo es preciso que el par de arranque (T) sea superior al par resistente (Tr) de la carga; de esta forma se obtiene un momento de aceleración que obliga a girar el rotor a una velocidad cada vez más elevada, obteniendo el régimen permanente cuando se igualen pares motores y resistentes.

El proceso de arranque va acompañado de un consumo elevado de corriente, lo que está justificado desde el punto de vista del circuito equivalente, ya que la resistencia R´c es nula en el instante inicial, debido a que el deslizamiento es la unidad, por lo que el motor ofrece una baja impedancia, estando prácticamente en corto circuito.

donde: s = deslizamiento;

R´c= resistencia de carga equivalente;

R´2=resistencia del secundario equivalente

El "Reglamento de Instalaciones Eléctricas en Inmuebles" de la Asociación Electrotécnica Argentina exige que la máxima caída de tensión admisible para el caso de los motores es del 5% durante la operación normal y del 15 % para el arranque.

La corriente de arranque generalmente resulta mayor que la nominal, pudiendo llegar a provocar perturbaciones en la red de suministro. Estos inconvenientes no son tan importantes en motores pequeños, que habitualmente pueden arrancar a tensión nominal.

Estas perturbaciones incluyen principalmente las caídas de tensión (muy notables en los elementos de iluminación), que pueden afectar el funcionamiento de otros elementos conectados a la misma, lo que resulta crítico en las instalaciones con muchos motores que realizan frecuentes arranques.

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