Ramos Pejerrey, Marcos Antonio.
Ing. Sánchez Pérez, Joselito.
Automatización y control de procesos industriales industriales
Chiclayo, 06 de septiembre de 2017 1|Página
GUÍA DE PRÁCTICA N°01: ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR TRIFÁSICO 1. OBJETIVO: El objetivo de esta guía es realizar el arranque directo utilizando el CADE SIMU.
2. HERAMIENTAS: Programa CADE SIMU CADE SIMU es un programa que permite recrear automatismos. Una vez hecho el esquema se puede activar la simulación del circuito de esta manera comprobando que la lógica del circuito funcione.
3. DESARROLLO DEL SISTEMA DE FUERZAS:
Figura N°01. Sistema de Fuerzas. 2|Página
Para desarrollar el arranque directo de un motor trifásico se necesita un sistema de
fuerzas y un sistema de control y mando. Es por eso que primero se desarrolla el sistema de fuerza, el cual transforma la energía eléctrica en mecánica, para luego ser utilizada en los procesos.
COMPONENTES: 1° Alimentación trifásica (-X): Está conformada por tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia, amplitud y valor eficaz que presentan una diferencia de fase entre ellas de 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase.
Figura N°02. Sistema trifásico. 2° Disyuntor (llave termo magnética) (Q1): Es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la corriente eléctrica que por él circula excede de un determinado valor, o en el que se ha producido un cortocircuito, con el objetivo de evitar daños a los equipos eléctricos. El interruptor termo magnético protege al EQUIPO, pero no al HUMANO .
Figura N°03. Interruptor termo magnético.
3|Página
3° Contactor (KM1): Es un aparato eléctrico de mando a distancia, que puede cerrar o abrir circuitos, ya sea en vacío o en carga. Es la pieza clave del automatismo en el motor eléctrico.
Figura N°04. Contactor. 4° Relé térmico (F1): Son los aparatos más utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna o continua. De esta manera optimiza la durabilidad de los motores, impidiendo que funcionen en condiciones de calentamiento anómalas.
Figura N°05. Relé térmico. 5° Motor (M1): Es una máquina eléctrica rotativa, capaz de convertir la energía eléctrica trifásica suministrada, en energía mecánica. La energía eléctrica trifásica origina campos magnéticos rotativos en el bobinado del estator lo que provoca que el arranque de estos motores no necesite circuito auxiliar, son más pequeños y livianos que uno monofásico de inducción de la misma potencia.
4|Página
Figura N°06. Motor trifásico. 4. DESARROLLO DEL SISTEMA DE CONTROL Y MANDO:
Figura N°07. Sistema de control y mando.
5|Página
Para desarrollar el arranque directo de un motor trifásico se necesita un sistema de
fuerzas y un sistema de control y mando. Ya se habló del sistema de fuerzas, ahora hablaremos del sistema de control y mando . En el cual se desarrolla un sistema de mando desde donde se controla el sistema de fuerza.
COMPONENTES: 1° Alimentación fase (L): Suministra al sistema de mando de energía ya sea 380V o 220V. 2° Pulsador normalmente abierto (S2) y pulsador normalmente cerrado (S1): Se encuentran en dos estados normalmente abierto (NA) y normalmente cerrado (NC) al activar cada uno de ellos cambia a la posición contraria a la inicial; empezando o terminando un proceso.
Figura N°08. Pulsador verde (NA) y pulsador rojo (NC) 3° Bobina (KM1): Es la que va a encender automáticamente al contactor. Cuando llega corriente a la bobina automáticamente el contactor se va a cerrar y va a permitir que la corriente fluya y el motor se va a activar.
Figura N°09. Bobina.
6|Página
4° Contacto de relé cerrado y abierto (F1): Los relés pueden ser normalmente abiertos y normalmente cerrados. Esta definición viene debido a la configuración de los contactos, los cuales pueden ser NA (normalmente abiertos) y NC (normalmente
cerrados). Cuando por la bobina circule tensión los contactos normalmente abiertos se cerrarán y los normalmente cerrados se abrirán.
Figura N°10. Contacto de relé. 5° Línea Neutra (N): Sección media de un imán con relación a sus polos.
Figura N°11. Línea Neutra (N). 6° Pilotos de señalización verde y rojo: Son indicadores del estado del proceso si todo funciona dentro de los parámetros normales se activará la luz verde y si hay un paro se activa la señalización roja.
Figura N°12. Piloto de señalización rojo y verde. 7° Contacto abierto (KM1). 7|Página
5. FUNCIONAMIENTO DEL ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR TRIFÁSICO:
Figura N°13. Sistema de arranque directo de un motor. Al unir estos dos sistemas y activar el sistema de fuerza con el sistema de mando se obtiene la activación del motor (M1) que por consiguiente hará funcionar el proceso.
RESULTADOS Explicar el funcionamiento: La línea trifásica suministra la corriente de energía que debe hacer funcionar al motor pero antes de que llegue a esté hay 3 instrumentos por los que debe pasar el disyuntor , que es una medida de seguridad en caso la intensidad de la corriente eléctrica sea demasiado elevada , un contactor que puede abrir o cerrar el circuito ,esté se usa para automatizar el proceso y un relé térmico una medida de seguridad adicional que regula el paso de la corriente con respecto a la que soporta el motor (corriente nominal) .
8|Página
EN CASO DEL MOTOR SUFRA UNA SOBRECARGA:
Figura N°14. Sobrecarga del motor.
DESCRIPCIÓN En caso que el motor (M1) sufra una sobrecarga se activará el relé térmico (F1) que es el encargado de proteger al motor (M1) en caso que ocurra esta situación. Esto permite optimizar la durabilidad del motor (M1), impidiendo que funcione en condiciones de calentamiento anómalas. Al activarse el relé térmico (F1), por ende se accionará el contacto de relé abierto (F1) , el cual se va a cerrar y de esta forma va a encender al piloto de señalización rojo (H2). Paralelamente al lado el contacto de relé cerrado (F1) se va a abrir y se esta manera va a apagar al motor (M1) protegiéndolo de la sobrecarga.
9|Página
6. APLICACIÓN Y RELACIÓN DEL SISTEMA A UN PROCESO INDUSTRIAL: Este sistema es la base para el funcionamiento de maquinarias industriales, se usa motores trifásicos de menores proporciones y por ende menor costo para que luego esté transforme la energía eléctrica en energía mecánica y de esta manera hacer funcionar fajas transportadoras, mezcladoras, etc. Siempre teniendo en cuenta las medidas de seguridad como lo son el disyuntor y el relé térmico. El contactor por otro lado puede ayudarnos a automatizar el proceso conectado a un PLC se puede controlar el funcionamiento de esté en determinados momentos. En la actualidad los motores eléctricos son ampliamente utilizados en nuestra vida cotidiana. Y se utilizan en la gran mayoría de las máquinas modernas. Por ejemplo, taladros, batidoras, etc. El motor de inducción en particular el tipo de jaula de ardilla. Es el motor eléctrico industrial por excelencia. Fuerte, robusto y sencillo, se usa en un gran número de máquinas con un mantenimiento mínimo.
Figura N°15. Sobrecarga del motor.
10 | P á g i n a