Motores De Arranque A Tencion Reducida

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN

MÉTODOS DE ARRANQUE A TENSIÓN REDUCIDA.

ARRANQUE A TENSION REDUCIDA POR AUTOTRANSFORMADOR.

ARRANQUE A TENSIÓN REDUCIDA POR CONECCIÓN ESTRELLA-DELTA.

ARRANQUE A TENSIÓN REDUCIDA POR RESISTENCIAS PRIMARIAS.

ARRANQUE A TENSIÓN REDUCIDA POR BOBINADO BIPARTIDO.

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

INTRODUCCIÓN

En la actualidad existen motores eléctricos de capacidades muy distintas: ½ HP, 2HP, 10HP, 20HP, etc. Estos motores se utilizan para aplicaciones distintas, puede ser, desde un torno hasta una bomba hidráulica. Los motores de gran capacidad que se utilizan, por ejemplo, para mover cargas de alta inercia son generalmente motores de una capacidad muy superior a potencia fraccionaria de los motores que estamos acostumbrados a manejar (menor de 1HP).

En el momento en que arranca un motor demanda una corriente muy superior a la nominal, esto ocurre sólo durante unos pocos segundos, aproximadamente 4 segundos. La corriente de arranque de un motor es, aproximadamente, de seis a diez veces mayor que su corriente nominal.

Los motores de potencia fraccionaria demandan una corriente de arranque que no daña los aislamientos de los cables utilizados para la alimentación del motor. Pero el problema no se presenta en estos casos, si no en el caso en que los motores son de gran capacidad, es decir, demandan una corriente tan grande que representa un peligro para los aislamientos antes mencionados. Ahora, ¿Qué podemos hacer para que esto no suceda?, pues muy fácil: debemos reducir la tensión durante el lapso de tiempo en que el motor arranca.

Según la NOM-001-SEDE-2005, los motores que tienen una capacidad superior a los 10 HP no deben ser arrancados a tensión plena, es decir, la tensión con la que se arrancan debe ser disminuida para que la corriente de arranque disminuya con el voltaje. Es importante mencionar que en el momento en que el motor está arrancando la corriente y el voltaje obedecen a la Ley de Ohm, pero, una vez transcurrido ese tiempo, la corriente y el voltaje obedecen a la Ley de Watt.

Una vez que se sabe esto podemos responder a la pregunta: ¿Por qué solo se debe reducir el voltaje durante el arranque del motor y no más tiempo?, pero también debemos preguntarnos ¿Cuáles son los métodos para arrancar un motor a tensión reducida y en qué consisten estos métodos?

En esta investigación se presentarán los distintos métodos para arrancar un motor a tensión reducida. Dicha investigación será puramente documental, ya que no nos interesa profundizar en casos complicados donde se requiera experimentar con los motores y los métodos que se mencionarán. Se presentarán ejemplos, con diagramas extraídos de [1], en los cuáles se explicará el funcionamiento y lo que ocurre cuando se utilizan los distintos métodos de arranque a tensión reducida.

Esta investigación se ha realizado ya que muchas veces utilizamos motores de gran capacidad y nos encontramos con el problema de que demandan una gran corriente cuando estos arrancan. Es entonces cuando necesitamos proteger nuestra instalación de alguna manera, ya que no sería prudente colocar conductores y aislamientos de un calibre extremadamente grande por eso del precio, manejo y otros detalles, necesitamos proteger nuestra instalación de alguna otra manera y es ahí donde entran los métodos de arranque a tensión reducida.

Buscamos que el lector se familiarice con el concepto de arranque a tensión reducida, que conozca los métodos que existen y que sea capaz de analizar por sí solo el funcionamiento de los circuitos de fuerza y de control cuando se utilizan estos métodos.

Es importante explicar que el motor debe estar con tensión reducida solo durante el arranque ya que, como se mencionó antes, durante este lapso de tiempo la corriente y el voltaje obedecen a la Ley de Ohm y entonces es fácil entender que si disminuimos la tensión en los bornes del motor se reduce la corriente de arranque. Lo que es muy importante recordar es que una vez pasado el tiempo de arranque del motor, ahora la corriente y la tensión obedecen a la Ley de Watt, es decir, si la tensión permanece reducida la corriente aumentará intentando mantener la potencia del motor y esto genera una sobrecarga. Se puede decir que si dejamos mucho tiempo el voltaje reducido corremos el riesgo de que se produzca una sobrecorriente en el motor que podría provocar daños en la máquina o en nuestras instalaciones.

MÉTODOS DE ARRANQUE A TENSIÓN REDUCIDA.

Los métodos de arranque a tensión reducida que se presentarán en esta investigación son 4, los cuales son:

* Autotransformador

* Estrella-Delta

* Resistencia primaria

* Bobinado Bipartido.

ARRANQUE A TENSION REDUCIDA POR AUTOTRANSFORMADOR.

Este método consiste en arrancar el motor con una tensión reducida, por medio de un autotransformador, de modo que la tensión con la que arranca el motor sea reducida en un cierto porcentaje determinado directamente por el autotransformador, y después de un determinado tiempo la tensión aplicada a los bornes del motor aumente hasta alcanzar la tensión nominal y este quede trabajando al cien por ciento, es decir, a tensión plena. Con esto se logra una disminución en la corriente de arranque.

Según [2], generalmente los autotransformadores utilizados para este fin son equipados para proporcionar el 50%, 65% y 84% de la tensión nominal para el arranque del motor. Con este método, por lo general, el motor arranca con el 65% de la tensión nominal del mismo.

A continuación, en la Figura 1, se presenta un diagrama de este tipo de arranque.

Figura 1. Arranque a tensión reducida con autotransformador.

En este diagrama se puede ver que se está utilizando un autotransformador y una estación de botones, es decir, un control a tres hilos. Puede utilizarse un control automático o a dos hilos en vez del manual, esto es opcional, como se puede ver en el circuito de control. Se utilizan también arrancadores magnéticos a tensión reducida y relevadores de tiempo. Los fusibles son para proporcionar protección al circuito de control y el corta circuito proporciona seguridad al circuito de potencia.

Funcionamiento.

Cuando se presiona el botón de arranque la corriente fluye y energiza la bobina TR del relevador de tiempo, la cual a su vez cierra el contacto instantáneo de enclavamiento y también el contacto instantáneo que se encuentra en paralelo con la línea L1. Esto produce que la bobina 1S se energice y accione sus respectivos contactos, luego se energiza la bobina del arrancador 2S y cierra su contacto de enclavamiento y los contactos NA en las líneas, permitiendo así que la corriente fluya hacia

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