Nov 062015

 

El sistema de arranque estrella triangulo tiene como misión principal suprimir los picos de intensidad que se producen en la conexión del motor. Un arranque directo consume entre 6 y 8 veces la intensidad nominal.

También nos encontramos que según las normativas de determinados países se obliga a que lleven esta forma de arranque los motores de una cierta potencia.

Otra forma de controlar un motor sin utilizar el sistema estrella triangulo es mediante un variador de frecuencia que en este caso regula la frecuencia y tensión que le llega al motor, estos dispositivos están  construidos con semiconductores y no llevan ningún tipo de contactor.

Funcionamiento de una maniobra estrella triangulo.

Esquema potencia estrella-triangulo

Esquema potencia estrella-triangulo

El arranque estrella-triángulo lo que hace es arrancar a tensión reducida el motor asíncrono mediante la conexión estrella que se hará a través de los contactores KM1 y KM3, una vez que el motor alcanza el 80 % de su velocidad nominal, esto se determina mediante el temporizador KA1 en el que podemos ajustar el tiempo necesario para que se cumpla esta condición. Después se desconecta la conexión estrella, gobernada por el contactor KM3 y se conecta la conexión triángulo, el contactor KM2.

En este esquema de potencia tenemos que observar:
  • Antes de entrar en la parte de potencia hay que proteger con fusibles el circuito y el motor, esto también se realiza con guarda-motores.
  • El relé térmico RT se tendrá que ajustar aproximadamente a la intensidad nominal que marque en la placa de características del motor en el caso que sea regulable.
  • Aunque no se menciona mucho en los circuitos, tendremos que asegurarnos de llevar el cable de toma de tierra al motor.
Esquema maniobra estrella-triangulo

Esquema maniobra estrella-triangulo

En el esquema de maniobra:

La principal premisa es que no pueden estar activados los dos contactores KM2 y KM3 al mismo tiempo ya que haría que en el circuito de potencia cruzáramos entre si la lineas L1, L2 y L3. Esto se logra protegiéndolos de dos maneras:

  1. Con los contactos KM2 y KM3, si un contactor esta activado abre inmediatamente el contacto puesto en serie con la bobina del otro.
  2. El temporizador KA1 tiene un contacto abierto y otro cerrado que imposibilita que los dos contactores puedan trabajar a la vez.

El circuito es muy simple y para poner en marcha el circuito activaremos el pulsador S1. Para pararlo el S2. El KM1 tiene la función de memoria una vez hallamos dejado de pulsar S1 su estado pasara a ser de contacto cerrado.

Siempre es necesario proteger la maniobra por si se produjera un cruce accidental mediante fusible o protección magnetotérmica en este caso F3, este fusible no suele ser mayor de 10A.

El contacto F2 viene del relé térmico RT puesto para proteger de sobre intensidades el motor.

 

Ventajas y desventajas entre el arranque directo y el estrella-triángulo:

  • Corriente en el arranque: directo = 100 %, estrella-triángulo = 33%.
  • Sobrecarga de la línea: directo =4 a 8 In, estrella-triángulo = 1,3 a 2,6 In.
  • Par inicial en el arranque: directo =0,6 a 1,5 Cn, estrella-triángulo = 0,2 a 0,5 Cn.
  • Mando: directo = todo/nada, estrella-triángulo = todo/nada.
  • Tiempos de arranque: directo = 2 a 3 segundos, estrella-triángulo = 3 a 7 segundos.

Ventajas arranque directo:

  • Arrancador con menos componentes, es mas económico.

Inconvenientes arranque directo:

  • Par de arranque importante, elevado pico de corriente al conectar el motor.
  • Arranque muy brusco.

Ventajas arranque estrella-triángulo:

  • Arrancador con mas componentes.
  • Buena relación par/corriente.

Inconvenientes arranque estrella-triángulo:

  • El arranque es muy suave sin posibilidad de ajuste.
  • En el cambio de estrella triangulo hay un instante breve que se le corta la tensión al motor.
  • Se utilizan los 6 bornes del motor.


Nov 012015

 
Contactor de potencia

Contactor de potencia

Un contactor es un componente utilizado en electricidad y electrónica  que tiene como misión establecer o interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de mando, tan pronto se dé tensión a la bobina. Este tipo de funcionamiento no hay estados intermedios o esta conectado o desconectado. En los esquemas eléctricos, su simbología se establece con las letras KM seguidas de un número de orden.

Al contactor se le puede añadir circuitos adicionales de contactos abiertos o cerrados estos accesorios llamados módulos o cámaras que se colocan en el lateral o frontalmente, con los cuales se puede construir maniobras mas complicadas de control. También hay otros circuitos opcionales como limitadores de corriente regulables, que se conectan entre el contactor y la salida a controlar, principalmente motores.

simbolo contactor

símbolo contactor

Si bien estructuralmente son similares a los relés, tienen diferentes misiones. Su diferencia radica en la misión que cumple cada uno: ambos permiten controlar en forma manual o automática, ya sea localmente o a distancia toda clase de circuitos, pero mientras que los relés controlan pequeñas corrientes para circuitos de alarmas visuales o sonoras, alimentación de contactores, etc; los contactores se utilizan como interruptores de potencia para el control de circuitos de iluminación y fuerza motriz de elevada tensión y potencia.

Si las corrientes o potencias a controlar son pequeñas el uso del relé sera mas adecuado.

Ejemplos de uso del contactor son:

  • Aires acondicionados en la parte de control del compresor.
  • En la conmutación red / grupo, cuando se utilizan grupos electrógenos auxiliares por si falla el suministro de la compañía eléctrica.
  • Cuadros eléctricos de fabricas e instalaciones de gran superficie para control de la iluminación y circuitos de extracción de aire.
  • Maquinas herramientas como tornos y fresadoras.
  • Cualquier motor que haga uso del sistema de arranque estrella triangulo.

Los parámetros que hay que observar a la hora de utilizarlo son:

  1. La tensión de la bobina de excitación del contactor, podemos encontrarlos de 24V, 110V, 230V y 440V siempre alimentados en corriente alterna 50/60Hz.
  2. Contactos auxiliares que poseen y como están con el contactor en reposo. NC nos indicara contacto cerrado y NA abierto. Hay que tener en cuenta que estos contactos solo son para realizar la maniobra no se pueden utilizar con los contactos de potencia.
  3. Intensidad de empleo de los contactos de potencia.
  4. Si es para usar en guías DIN o tiene que ir atornillado al panel de soporte.

Todos estos datos nos los dará el fabricante en su hoja de características.



Oct 282013

 
SAIs de regleta, torre pequeña y para rack informático.

SAIs de regleta, torre pequeña y para rack informático.

Un SAI (sistema de alimentación ininterrumpida) o también llamado UPS (Uninterruptable Power Supply) es un aparato que permite mantener la alimentación eléctrica mediante baterías cuando falla el suministro de la compañía eléctrica, o si se produce una anomalía (por ejemplo, una sobre tensión o disminución del voltaje). Sirven para proteger por tanto los dispositivos que tienen conectados y mantenerlos en funcionamiento ante cortes breves del suministro eléctrico. Según su forma de funcionamiento se distinguen tres tipos de SAI ó UPS:

  1. Off-line: la alimentación viene de la red eléctrica y en caso de fallo de suministro el dispositivo empieza a generar su propia alimentación. Debido a que no son activos, hay un pequeño tiempo en el que no hay suministro eléctrico. Generan una forma de onda que no es sinusoidal, por lo que no son adecuados para proteger dispositivos delicados o sensibles a la forma de onda de su alimentación. Su uso más común es en la protección de dispositivos domésticos como ordenadores, monitores, televisores, etc.
  2. In-line: también conocido como de “línea interactiva”. Es similar al Off-line, pero dispone de filtros activos que estabilizan la tensión de entrada. Sólo en caso de fallo de tensión o anomalía grave empiezan a generar su propia alimentación. Al igual que los SAI de tipo Off-line tienen un pequeño tiempo de conmutación en el que no hay suministro eléctrico. Generan una forma de onda pseudo-sinusoidal o sinusoidal de mayor calidad que los SAI Off-line. Su uso más común es en la protección de dispositivos en pequeños comercios o empresas, tales como ordenadores, monitores, servidores, cámaras de seguridad y vídeo grabadores, etc…
  3. On-line: es el más completo de todos en cuanto a prestaciones. El dispositivo genera una alimentación limpia con una onda sinusoidal perfecta en todo momento a partir de sus baterías. Las baterías se cargan al mismo tiempo que se genera la alimentación. Por tanto, en caso de fallo o anomalía en el suministro los dispositivos protegidos no se ven afectados en ningún momento porque no hay un tiempo de conmutación. Su principal inconveniente es que las baterías están constantemente trabajando, por lo que deben sustituirse con más frecuencia. Su uso más común es en la protección de dispositivos delicados o de mucho valor en empresas, tales como servidores, electrónica de red, ordenadores de monitorización, vídeo grabadores y cámaras de seguridad, etc…
Conexiones de un SAI.

Conexiones de un SAI.

Aparte del modo de funcionamiento los SAI o UPS poseen otras características que los diferencian:

Los SAI pueden disponer de dos conectores RJ11 (clavija telefonica) o dos RJ45 (clavija de datos o red) que son usados para proteger los equipos conectados a una línea telefónica o linea de datos.

Del mismo modo, la mayoría de los SAI tienen una salida RS-232, USB o RJ45 para conectarlos a un ordenador que sirve para comunicar el estado del SAI y de auto apagarse en caso de que tras un fallo de suministro prolongado, el ordenador vaya a quedarse sin alimentación. Esta función es muy útil en servidores empresariales donde un fallo eléctrico necesita ser tratado automáticamente.

La potencia de un SAI o UPS  nos la pueden dar en watts o vatios (W) que es la potencia activa o eficaz consumida por el sistema, o también en volt-amperio (VA) que es la potencia aparente. Si conocemos VA para obtener W se multiplica VA x 1,4 para dar un margen por el pico de corriente que se da al arrancar los equipos.
Fórmulas y equivalencias para trabajar en corriente alterna.

En los SAIs de gran tamaño que proporcionan corriente en los centros de proceso de datos la alimentación suele estar respaldada por un grupo electrógeno que entra en servicio cuando la alimentación de la compañía eléctrica falla dando mas autonomía al SAI. La alimentación es trifásica cuando se trabaja con potencias elevadas.

Baterías usadas en SAIs

Baterías usadas en SAIs

Control del SAI por ordenador.

Control del SAI por ordenador.