CONTROLES INDUSTRIALES ELECTRICOS

DEBER#3 2daEVALUACIÓN IIT2008

Nombre:Vera Machancano RicardoNombre: Carrasco Andrade Abel

Selección de ArrancadoresPrimer ProblemaPROBLEMA No 1UN MIJA TRIFÁSICO, DE 6 BOBINAS, 12 TERMINALES, CADA BOBINA DISEÑADA PARA SOPORTAR 220 V Y 50 A NOMINALES, TIENE Tarrdir = 2.6 Tnom y Iarrdir = 6 Inom.SE DESEA ARRANCAR ESTE MOTOR TENIENDO EN CUENTA LAS SIGUIENTES RESTRICCIONES:1. LA LINEA DE ALIMENTACIÓN TRIFÁSICA DISPONIBLE ES DE 13.8 KV2. SE DISPONE DE TRES TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS DE 7960/127 V.

100 KVA MAXIMO CADA UNO (CAPACIDAD MAXIMA MOMENTANEA)3. EL MOTOR DEBE ARRANCAR MINIMO CON TORQUE NOMINAL.4. APARTE DE LOS RESPECTIVOS ELEMENTOS DE CONTROL (RELES,

CONTACTORES, BOTONERAS ETC.) SOLO SE DISPONE COMO EQUIPO ADICIONAL 3 AUTOTRANSFORMADORES MONOFÁSICOS, TAP VARIABLE ENTRE 50 % Y 90 % CON CAPACIDAD Y VOLTAJE ADECUADO PARA EL MOTOR DADO (NO SE DISPONE DE NINGÚN OTRO EQUIPO ADICIONAL COMO RESISTENCIAS O REACTANCIAS).

PARA QUE SE CUMPLAN LAS RESTRICCIONES DADAS:a) DIBUJE EL CIRCUITO TRIFÁSICO EN CONDICIONES DE OPERACIÓN

NORMAL (NO AL ARRANQUE) ES DECIR SOLO ALIMENTACIÓN – BANCO DE TRANSFORMADORES – CONEXIÓN MOTOR.

b) SELECCIONE EL MÉTODO DE ARRANQUE MAS ADECUADO, ESPECIFICANDO LAS CARACTERISTICAS DEL ARRANCADOR A USAR, JUSTIFICANDO SU SELECCIÓN Y EL MOTIVO POR EL QUE DESCARTA LOS OTROS MÉTODOS CONOCIDOS.

Datos adicionales:

Transformador monofásico de capacidad máxima

momentánea.

que soportara cada transformador monofásico.

=

SELECCIÓN DE ARRANCADORESArranque directo:-

Se descarta este tipo de arranque debido a.-

entonces hay una sobre corriente.

es mucho mayor al mínimo necesario.

Arranque Y - ∆:-

Este tipo de arranque no es el recomendado debido a:-

el torque mínimo necesario para dar arranque es el

Aun así cumpla que la

Arranque por Devanados Parciales:-

Este tipo de arranque si es el recomendado debido a:-

porque el torque mínimo para dar arranque es el

Ademas que la .

Arranque por Autotransformador:-

Calculo del tap para condiciones máximas

Calculo del tap para condiciones mínimas

Este tipo de arranque si es el recomendado debido a:- Los Torques tanto máximo como mínimo están dentro de los tap del auto

transformador

Se da el seleccionamiento del arrancador mas económico.

Segundo ProblemaPROBLEMA No 2Un motor de inducción jaula de ardilla trifásico de 6 bobinas, 12 terminales, cada bobina diseñada para soportar 127 voltios y 100 amperios nominales, tiene Tarrdir = 2.6Tnom y Iarrdir = 6Inom, el factor de potencia de rotor bloqueado es 0.5 en atraso.Se desea arrancar éste motor teniendo en cuenta las siguientes restric ciones:a) La linea de alimentación disponible es de 13.2 KV.b) Se dispone de tres transformadores monofásicos de 7620/220-440, 100

KVA.c) La alimentadora que va del banco de transformadores al motor tiene

una capacidad máxima de 350 amperios.d) El torque mínimo que debe tener el arranque es de 1.5 veces el

torque nminal.e) Se dispone solamente de los siguientes arrancadores:

Reactancias en serie con el estator, cuyo valor es igual a la magnitud de la impedancia de rotor bloqueado.

Estrella-delta con capacidad para motor de 100 HP. Autotransformador con tap variable entre 60 % y 90 % para motor

de 100 HP. Devanados parciales con capacidad para motor de 100 HP.

Para que se cumplan las condiciones dadas:1. Dibuje el circuito trifásico del sistema línea de alimentación–

banco de transformadores– alimentador– motor (conexión trifásica).2. Seleccione y justifique el método de arranque a utilizar.3. Dibuje el diagrama de fuerza y control para el arranque selecciona-

do.

Corriente que soporta cada transformador

Corriente de Arranque directa donde cada bobina soporta 100 A

Selección de ArrancadoresArranque por Reactancias Estatoricas:-

Donde Reactancia serie con el estator igual magnitud a impedancia de Rotor

Bloqueado.

No es factible este arranque debido a:-

por lo tanto no cumple

porque el Torque mínimo necesario para el arranque es el

Aunque la corriente si cumple

Arranque por auto transformador:-

Calculo del tap para condiciones máximas

por lo tanto si cumple

1. SE TIENE UN MIRD ESTRELLA Y SE DESEA CONTROLARLO DE ACUERDO A LAS SIGUIENTES ESPECIFICACIONES:

a) Posibilidad de arranque a la derecha o a la izquierda mediante resistencias rotoricas (2 pasos de resistencias)

b) Avance gradual a la derecha.c) Cuando se ordene desenergizar el motor, éste deberá detenerse mediante frenado

dinámico.d) Para arrancar en cualquiera de los sentidos de giro o para avance gradual a la

derecha, garantice que el motor está detenido.

Diseñar los circuitos de fuerza y control indicando la secuencia de operación de los contactores para cumplir con las especificaciones dadas.Convierta el circuito de control de la lógica de reles a un circuito de control estatico.

2. DISEÑAR LOS CIRCUITOS DE FUERZA Y CONTROL PARA QUE UN MOTOR DE 3 VELOCIDADES TORQUE CONSTANTE, CUMPLA CON LAS SIGUIENTES ESPECIFICACIONES DE FUNCIONAMIENTO:

a) El motor solo puede arrancar en su mas baja velocidad.b) La velocidad se puede cambiar solo en forma secuencial, esto es se puede

incrementar o reducir solo a su inmediata superior o inferior.c) En caso de que estando el motor funcionando a una velocidad superior y el

operador ordene una velocidad inmediata inferior, se debe garantizar un retardo de tiempo para que el motor pierda suficiente velocidad.

d) El operador solo podrá apagar el motor cuando éste esta marchando a su baja velocidad.

e) El motor solo podrá funcionar en la velocidad alta y en la velocidad media por 30 minutos en cada una de ellas, transcurrido dicho tiempo automáticamente (sin la intervención del operador) pasara a funcionar a su velocidad inmediata inferior, garantizándose el retardo de tiempo para que el motor pierda suficiente velocidad para ir la velocidad inmediata inferior.

f) Incluya protección contra los diferentes tipos de sobrecarga, y si alguna de ellas opera, esta interrumpe el funcionamiento del motor en cualquier punto de su funcionamiento.

1) Dibuje el diagrama de encendido y apagado que muestre las secuencias de velocidades permitido para éste motor.

2) Dibuje el circuito de fuerza considerando que la velocidad baja y media se desarrollan por polos consecuentes, y que la velocidad alta se consigue mediante un bobinado independiente conectado en estrella.

3) Dibuje el circuito de control que cumpla con las especificaciones dadas.4) Dibuje el circuito de control estatico.

3. UN SISTEMA DE ALARMA TIENE UNA BOBINA DE 120 VCA QUE PRODUCE UNA SEÑAL DE ALARMA SONORA Y UNA SEÑAL DE ALARMA VISIBLE (LUZ ROJA DE 120 VCA). EL SISTEMA SE ACTIVARÁ EN SU SEÑAL SONORA CUANDO UN RAYO DE LUZ INFRAROJA (NOVISIBLE AL OJO HUMANO) DIRIGIDO HACIA UNA CELDA FOTOCONDUCTORA ES INTERRUMPIDO, Y UN TRANSDUCTOR DE TEMPERATURA DETECTA CIERTO NIVEL DE CALOR. DESPUES DE 2 MINUTOS QUE SE ACTIVA LA SEÑAL DE ALARMA SONORA SE ACTIVARÁ LA SEÑAL DE ALARMA VISIBLE (LUZ ROJA). EL SISTEMA DE ALARMA SE APAGA AL PULSAR UNA BOTONERA ESTRATEGICAMENTE OCULTA.

a) Diseñar el circuito de control mediante relés y contactos para éste sistema de alarma.

b) Escriba las ecuaciones lógicas de algebra de Boole para: 1) la activación de la alarma sonora, de la alarma visual. 2) La desactivación de la alarma sonora, de la alarma visual.

c) Convierta el diagrama de relés a su correspondiente circuito lógico de control estático.