En este articulo veremos cómo se construye un arrancador industrial estrella – triangulo, para un motor trifásico de mediana potencia. Los sistemas y equipos se han diseñado para efectuar el arranque de los motores de corriente alterna tienen el mismo propósito de aquellos que se usan con los de corriente continua y es en esencia, limitar la corriente consumida por el motor durante su arranque, que puede alcanzar entre 7 y 10 veces su valor nominal, por periodos relativamente prolongados. Dependiendo del tipo y las características del motor, la potencia instalada y los requerimientos del par y la velocidad en la carga, se debe estudiar y elegir la técnica de arranque mas apropiada para cada caso, dentro de las técnicas más utilizadas se pueden nombrar las siguientes :
- Arranque por autotransformador
- Arranque por resistencias del estator
- Arranque estrella – triangulo
- Entre otras menos populares.
Siempre que sea posible, es conveniente que el motor arranque a tensión plena, pero a menudo se encuentran inconvenientes, tales como una insuficiente potencia instalada en la red, que da lugar a fuertes caídas de voltaje durante el arranque y/o limitantes de tracción mecánica en el eje del motor, que acortarían la vida útil de la maquina. En estos casos, se debe recurrir a alguno de los métodos de arranque por tensión reducida, cuyo propósito es disminuir la corriente del arranque y los esfuerzos dinámicos que puedan generarse en el motor.
El arranque estrella – triangulo, objetivo de este articulo, es uno de los métodos por tensión reducida más usados en la industria para la puesta en marcha de motores de inducción de mediana potencia (entre 10 y 25kVA), por su fácil construcción, bajo costo y alta confiabilidad. Para su aplicación se requiere que el motor este diseñado para tal propósito, esto implica que este pueda funcionar en régimen permanente con sus bobinas conectadas en triangulo y sometidas a la tensión de línea, y que además los seis terminales de sus bobinas sean accesibles.
El método de arranque estrella – triangulo, aprovecha la relación que existe entre las tensiones de línea y de fase en una red trifásica y puesto que la influencia en la tensión es doble, la corriente y el par de arranque del motor se ven reducidos por un factor de tres. Como durante el proceso de arranque, el motor se conecta en estrella, la tensión por cada bobina del estator se vera reducida en √3, o sea en un 58% de la tensión de línea y esto significa, que la intensidad que absorbe el motor es también √3 menos.
De esta forma, al ser reducidas la tensión y la corriente
por √3, se obtiene como resultado una reducción total de √3 por √3, o sea 3 veces el valor de la corriente nominal (In), lo que equivale a un 30% del valor que tendría durante un arranque directo.
Cuando se usa dicho sistema, se debe iniciar en conexión en estrella tal como se muestra en la figura 1a, para que la corriente se reduzca en la misma proporción que la tensión, y una vez que el motor ha alcanzado entre el 70% y 80% de su velocidad nominal o de régimen, se desconecta la estrella para realizar la conmutación a la conexión en triangulo, figura 1b, luego de un pequeño tiempo de transición y de forma tal que el motor siga funcionando bajo esta conexión.
En esta conexión, finalmente el motor alcanzara sus características nominales con una corriente poco de corta duración y magnitud muy inferior a la del arranque directo (2.5In) y de otro lado, el par de arranque se ve disminuido de 1.54 a 0.5 veces el valor nominal que se tiene durante el arranque directo del motor, aumentando por lo tanto la duración del periodo de arranque, lo cual a menudo es poco significativo ya que la velocidad nominal se alcanza en unos pocos segundos. Es importante que la conmutación de estrella a triangulo tan pronto el motor alcance entre el 70 y el 80% de su velocidad nominal, porque si esta se produce muy pronto, la corriente pico puede alcanzar valores muy elevados y en caso contrario, se podría producir el frenado del motor.
Finalmente, vale la pena considerar que en la practica el tiempo que se toma un arranque normal debe ser inferior a 10 segundos y estará supeditado al par acelerante e inercia de la maquina y la carga. Es importante lograr un ajuste del tiempo de acuerdo con las características del conjunto para evitar que el pico de corriente que se produce al pasar a la etapa de triangulo sea muy alto y pueda perjudicar a los contactores, al motor y a la maquina accionada, tal como si se efectuara un arranque directo.
FUNCIONAMIENTO.
El circuito arrancador estrella – triangulo que aquí se muestra, cuenta con protecciones al cortocircuito, a la sobrecarga y al bajo voltaje, típicas de los circuitos de arranque electromagnéticos.
La protección contra cortocircuitos del motor se realiza con el Breaker electromagnético Q1, que actúa también como seccionador, la protección contra las sobrecargas del motor se efectúa por medio del relé térmico de sobrecarga F1 y la protección contra bajo voltaje la proporciona el circuito de comando por medio de sus contactores auxiliares KM y KA que están directamente alimentados desde una de las fases del motor, de forma tal, que si la tensión aplicada al motor cae, también lo hará el voltaje aplicado a las bobinas de los contactores y por lo tanto se desenergizaran.
El circuito del arrancador estrella-triangulo se divide en dos partes que se muestran en las figuras 2 y 3, los cuales se conocen como circuitos principales y de control o comando respectivamente.
Federico Gonzalez
FGW Latin America And Caribbean.
deseo que me envien esquemas electricos para arrancadores arranque reducido
Publicado por: jonny fonseca | sábado, 23 octubre 2010 en 02:17 a.m.
estimados amigos de telergia,les felicito y les doy las gracias por estar ahi para ayudar a los tecnicos de todo el mundo en plantas de la Wuilson..quisiera saber si pudieramos pedir consejos en problemas que se nos presentan en otras marcas de plantas electricas con los alternadores de estas .con las conexiones desde las AVR a las borneras principales y de los estatores de las mismas y a las excitatrices.y en algunas dudas que tengamos en materia de electricidad.
atte. rodolfo oropeza de venezuela
Publicado por: rodolfo javier r. oropeza añez | lunes, 15 noviembre 2010 en 06:55 a.m.
hola desde españa tengo un regulador 230r en un grupo de 40kva wuilson y cuando le pongo una carga de un motor trifasico de 5,5cv pestañea un poquito la luz esto seria normal o le faltaria regularle la estavilidad gracias.
Publicado por: santiago | miércoles, 29 diciembre 2010 en 03:41 a.m.
Me gustaría saber como se dimensionan las protecciones y elementos de maniobra, como relé térmico y contactores.
Gracias...
Publicado por: Sebastian Maciel | lunes, 21 marzo 2011 en 12:31 p.m.
No estaria nada mal que nos contases por aqui donde conseguirlo, porque pinta muy interesante.
Publicado por: Viajes | miércoles, 16 noviembre 2011 en 06:10 p.m.
buenas tardes ing.gonzales deceo saber como hago para cambiar coneccion de estrella a delta ya que necesitamos trabajar algonas maquinas trifasicas 230vca.la planta es del modelo P65E3 de 74kva le agradeceria mucho si nos envia diagrama de coneccion de estrella a delta.somos una pequeña empresa de servicios electricos de managua nicaragua.atte.ROBERTO OPORTA FITORIA.GERENTE DE OPERACIONES.
Publicado por: roberto oporta fitoria | domingo, 13 mayo 2012 en 01:56 a.m.
Roberto cordial saludo,
le estoy enviando el manual del alternador que corresponde al grupo electrogeno que posee.
Ahora, en la pagina 6la figura 4 va a encontrar las configuraciones que puede llevar acabo con el cableado para tener la Tension adecuada para su carga. Recordar la alimentacion del AVR, siemrpre debe ser no mayor a 140 Vac, tal como se indica en el manual.
Aprovecho para consultar el porque del cambio de bobinado a esta configuracion?
Tipo de carga que va alimentar?
Quedo atento a sus comentarios,
FEDERICO GONZALEZ TABORDA FGW Latin America Caribbean [email protected]
INGENIERO ELECTRICISTA
INGENIERO ELECTRONICO
MATRICULA PROFESIONAL CN 205-50268
Tel: 57 1 2271565
Cel: 57 301 392 4677 - 57 3103021163
Skype: federicoGFGW latinAmerican Caribbean
www.FGWilsonMiami.com
Publicado por: Federico Gonzalez | lunes, 14 mayo 2012 en 02:18 a.m.
hola amigos ..k bueno es saber k existen personas como ustedes dispuestos a compartir sus conocimientos con nosotros , yo tengo un problema y espero me puedan ayudar y de ante mano muchas gracias. tengo un arrancador k trae los tres contactores y un transformador 380 v. lo cual los contactores solo hacen el canbio de voltaje 380 a 440 y tengo un motor de 100 hp de 12 puntos y no se como conectarlo si alguien me puede ayudar se lo agradeceria mucho
Publicado por: Luis Acosta | sábado, 23 junio 2012 en 05:43 a.m.
ola amigos tengo una bomba que se desenceba y el servicio tecnico dice que debe ser por el circuito en estrella de triangulo que tarda mucho en pasar de estrella a triangulo me podeis decir algo sobre la respuesta del servicio tecnico muchas gracias
Publicado por: bertol | miércoles, 15 octubre 2014 en 07:23 p.m.