Arrancador industrial estrella delta para motor de inducción trifásico

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Un motor de inducción trifásico consta de un estator que contiene un devanado trifásico conectado al suministro de CA trifásico. La disposición del devanado es para producir un campo magnético giratorio. El rotor del motor de inducción contiene un núcleo cilíndrico con ranuras paralelas que contienen conductores.

Problemas encontrados durante el arranque del motor:

La característica más básica de un Motor de inducción es su mecanismo de autoencendido. Debido al campo magnético giratorio, se induce una fem en el rotor, por lo que la corriente comienza a fluir en el rotor. Según la ley de Lenz, el rotor comenzará a girar en una dirección para oponerse al flujo de corriente eléctrica y esto le da un par al motor. Así, el motor arranca automáticamente.




Período de arranque del motor Vs Período de funcionamiento en estado estable

Período de arranque del motor frente al período de funcionamiento en estado estable

Durante este período de autoarranque, a medida que aumenta el par, fluye una gran cantidad de corriente en el rotor. Para lograr esto, el estator consume una gran cantidad de corriente y cuando el motor alcanza su velocidad máxima, se consume una gran cantidad de corriente y las bobinas se calientan, dañando el motor. Por tanto, es necesario controlar el arranque del motor. Una forma es reducir el voltaje aplicado, lo que a su vez reduce el par.



Los objetivos del arrancador de motor Star-Delta Technique son:

  • Reduzca la alta corriente de arranque y, a lo largo de estas líneas, evite que el motor se sobrecaliente
  • Proporcionar garantía de sobrecarga y ausencia de voltaje

Arrancador Star Delta:

En el arranque estrella triángulo, el motor está conectado en modo ESTRELLA durante todo el período de arranque. Cuando el motor alcanza la velocidad requerida, el motor se conecta en modo DELTA.

Circuito de alimentación de control del motor estrella delta

Circuito de alimentación de control del motor estrella delta

Componentes de un motor de arranque Star-Delta:

Contactores: El circuito de arranque en estrella-triángulo se compone de tres contactores: contactores principal, estrella y triángulo. Se solicita a los tres contactores que unan los devanados del motor primero en estrella y luego en delta.

Temporizador: Los contactores están regulados por un temporizador incorporado con el arranque.


Interruptores de enclavamiento: Los interruptores de enclavamiento están conectados entre los contactores estrella y delta del circuito de control como una medida de seguridad para que no se pueda activar el contactor delta sin desactivar el contactor en estrella. Por casualidad, si los contactores estrella y triángulo se accionan al mismo tiempo, el motor se dañará.

Relé de sobrecarga térmica: Un relé de sobrecarga térmica también se consolida en el circuito de control estrella-triángulo para asegurar que el motor esté protegido contra el calor intemperante que podría acelerar la búsqueda de fuego o el desgaste del motor. En el caso de que la temperatura sobrepase una calidad preestablecida, el contacto se abre y se corta la alimentación de esta manera asegurando el motor.

Funcionamiento del motor de arranque Star-Delta:

Al principio se cierran el contactor primario y los contactores estrella. Después de un intervalo de tiempo, el temporizador le indica al contactor en estrella que se dirija a la posición abierta y a los contactores delta primarios a que se dirija a la posición cerrada, estructurando en consecuencia el circuito delta.

En el momento del arranque cuando los devanados del estator están asociados en estrella, cada etapa del estator recibe voltaje VL / √3, donde VL es el voltaje de línea. Por lo tanto, la corriente de línea consumida por el motor en el arranque se reduce a un tercio en contraste con la corriente de arranque con los devanados asociados en delta. Asimismo, dado que el par que avanza un motor de inducción corresponde al cuadrado de la tensión aplicada, el arrancador estrella-triángulo disminuye el par de arranque a un tercio del posible mediante el arranque en triángulo inmediato.

El temporizador controla la conversión de conexión estrella a conexión delta. Un temporizador en arrancador estrella delta para un motor trifásico está destinado a hacer el movimiento del modo estrella, utilizando el cual el motor funciona con un voltaje y corriente disminuidos y produce menos par, al modo delta indispensable para hacer funcionar el motor a su máxima potencia, utilizando alto voltaje y corriente para transformar un par elevado.

Conexiones de terminales en configuraciones estrella y delta:

L1, L2 y L3 son los voltajes de línea trifásicos, que se dan al contactor primario. Las bobinas del motor principal son U, V y W se muestra en la figura. En el modo estrella de los devanados del motor, el contactor primario asocia la red a los terminales U1, V1 y W1 del devanado esencial, el contactor en estrella pone en cortocircuito los terminales U2, V2 y W2 del devanado auxiliar como se indica en la figura. A pesar de que el contactor primario está cerrado, el suministro llega a los terminales A1, B1, C1 y, en consecuencia, los devanados del motor se energizan en modo estrella.

El temporizador se inicia mientras tanto cuando se energiza el contactor estrella. Después de que el temporizador alcanza el período de tiempo especificado, el contactor en estrella se desenergiza y el contactor delta se energiza.

Terminales de bobinado del motor de inducción conectados en configuración estrella y triángulo

Terminales de bobinado del motor de inducción conectados en configuración estrella y triángulo

En el momento en que se cierra el contactor delta, los terminales U2, V2 y W2 del devanado del motor se asocian con V1, W1 y U1 individualmente a través de los contactos cerrados del contactor primario. Es decir, para la asociación delta, el final de cumplimiento de un devanado se debe unir con el extremo inicial del otro devanado. Los devanados del motor se reconfiguran en delta suministrando voltaje de línea L1 a los terminales de devanado W2 y U1, voltaje de línea L2 a los terminales de devanado U2 y V1 y voltaje de línea L3 a los terminales de devanado V2 y W1, como se indica en la figura.

Tipos de Star Delta Starter:

Hay dos tipos de arrancadores estrella-triángulo, abiertos y cerrados.

Arrancador de transición abierta Star Delta:

Es la estrategia más reconocida para el arranque estrella-triángulo. Como su nombre lo propone, en esta estrategia los devanados del motor están abiertos durante todo el tiempo de transición de alterar los devanados de un modo estrella con un modo delta. El arrancador de movimiento abierto estrella-triángulo utiliza 3 contactores de motor y un relé de retardo de movimiento.

Méritos:

El arrancador de transición abierta es muy fácil de implementar en términos de costo y circuitos, no requiere equipo de reducción de voltaje adicional.

Deméritos:

La transición abierta produce un aumento de corriente y par en el cambio que aturde al sistema tanto eléctrica como mecánicamente. Eléctricamente, el resultado de los picos momentáneos en la corriente podría provocar vacilaciones de fuerza o desgracias. Mecánicamente, el par expandido que se produce debido al pico de corriente podría ser suficiente para dañar los componentes del sistema, es decir, romper un eje de transmisión.

Arrancador de transición cerrada Star Delta:

En este arrancador, la transferencia de los modos estrella a triángulo se realiza sin desconectar el motor de la línea. Se agregan un par de componentes para eliminar o disminuir la sobretensión relacionada con la transición abierta. Los componentes adicionales incorporan un contactor y pocas resistencias de transición. Las resistencias de transición consumen la corriente actual a lo largo del cambio de bobinado. Un cuarto contactor se usa adicionalmente para colocar la resistencia en circuito antes de abrir el contactor estrella y luego evacuar las resistencias una vez que el contactor delta está cerrado. A pesar de necesitar mecanismos de intercambio adicionales, el circuito de control está más confuso debido a la necesidad de completar el intercambio de resistencias.

Mérito:

Hay una reducción en el aumento de corriente incremental, que resulta de la transición. Por lo tanto, el arrancador de transición cerrado tiene un cambio suave.

Desmérito:

Además de requerir más dispositivos de conmutación, el circuito de control es más complicado debido a la necesidad de realizar la conmutación de resistencias. Además, los circuitos agregados conducen a un aumento significativo en el costo de la instalación.

Corriente de carga completa en transición abierta y transición cerrada

Corriente de carga completa en transición abierta y transición cerrada

Ejemplo de Star-Delta Starter:

Un arrancador estrella-triángulo se utiliza generalmente para reducir la corriente de arranque del motor. Se da un ejemplo para conocer el motor de arranque estrella-triángulo.

Desde el circuito, usamos un suministro de 440 voltios. arrancar un motor . Y aquí usamos un conjunto de relés para cambiar las conexiones del motor de estrella a triángulo con un retardo de tiempo. En esto, explicamos el funcionamiento utilizando una lámpara en lugar de un motor para facilitar la comprensión. Durante el funcionamiento en estrella, las lámparas pueden brillar débilmente mostrando que el voltaje de suministro sobre las bobinas es de 440 voltios. Durante la operación delta después de que funciona el temporizador, las luces pueden brillar con intensidad máxima mostrando un voltaje de suministro completo de 440 voltios. El temporizador 555 realiza la operación monoestable, cuya salida se mantiene a un relé para actualizar el suministro de red de estrella trifásica a triángulo.

Diagrama de bloques

Diagrama de bloques por Kits de Edgefx

Autor de la foto:

  • Período de arranque del motor Vs Período de funcionamiento en estado estable por mioeléctrico
  • Circuito de alimentación de control de motor Star Delta por s1.hubimg
  • Terminales de bobinado del motor de inducción conectados en estrella y configuración delta por mioeléctrico
  • Corriente de carga completa en transición abierta y transición cerrada por neutrón eléctrico