Conexión estrella-triángulo

PRÁCTICA 5:Conexión estrella-triángulo

En la práctica 4 veíamos como al arrancar un motor la potencia requerida esmayor. Por este motivo, y porque algunas veces no es necesario que un motor de toda supotencia, se crea la conexión en estrella. En esta forma de conexión la tensión paracada bobina del motor es la tensión de línea dividida por raíz de 3, bajando de estamanera también la intensidad que circula por cada bobina y por tanto la potencia disipadapor el motor.

También puede ser útil cuando disponemos de un motor que está construido parafuncionar a una tensión trifásica determinada, y nosotros no disponemos de una línea deesas características pero si de una línea que es raíz de tres veces superior. Sería el caso deun motor preparado para funcionar a 230v si nosotros solo contáramos con una líneatrifásica de 400v. En ese caso al conectar en estrella la tensión que recaería sobre lasbobinas sería Tensión de línea (Vl) partido raíz de tres. Vemos que efectivamente 400v /1.73 es 230v.

Un propósito importante de la conexión en estrella dentro de las aplicacionesindustriales es el encendido de motores. Existen motores eléctricos trifásicos sumamentepotentes, cuyo consumo de corriente es elevadísimo. Como todos los motores en elmomento de arrancar disparan su intensidad multiplicándose por hasta seis veces, esbuena idea arrancar en estrella para más adelante, cuando se requiera toda la potencia,continuar en triángulo.

Cuando un motor trabaje por debajo de su potencia nominal se puede decir quetrabaja en tensión reducida. Es interesante aclarar que no por trabajar en tensión reducidaun motor va a girar a menos RPM. Las RPM sólo variarán con la frecuencia de lalínea, ya que efectivamente el campo magnético girará a la misma velocidad -puesto quela red es la misma- tanto si conectamos a 230v 400v o 125v. Al reducir la tensión loúnico que quedará reducido es la potencia del motor. Menos tensión, menos corriente ymenos potencia. RPM's se mantienen (siempre que la potencia sea suficiente paraaccionar el rotor del motor).

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Conexión estrella-triángulo

Enunciado: Crear una conexión estrella-triángulo mediante tres contactores K_estrella,

K_triángulo y K_de_línea. Dotar al circuito de pilotos que indiquen su modo deconexión. Dotar también de un guardamotor con piloto de aviso en caso decalentamiento.

Maniobra

Descripción:

En primer lugar la maniobra está constituida por un sencillo enclavamiento. Comono queremos que el motor arranque en directo y en estrella simultáneamente (estoequivaldría a un cortocircuito) debemos asegurarnos de que K_Estrella sólo se activecuando K_Triángulo esté en reposo y viceversa. Además los contactos auxiliares en seriecon K_Línea nos impiden que K_Línea se active a menos que uno de los dos contactoresK_estrella o K_triángulo esté activo.

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2

1

4

3

14

13

2

1

A2

A1

24v F

N

S0

S1

KTri

K1

H1 H2

K2

KEst

S2

A1

A2

1

2

13

14

3

4

61

62

K1K2

61

62

95

96

FR1

K1 K2

53

54 54

53

A2

KLinea A1

2

1

H3

FR1 97

98

Conexión estrella-triángulo

En el esquema de potencia vemos que cuando se active K_triángulo los terminalesdel motor se conectarán efectivamente en triángulo, es decir: U1 con W2, V1 con U2 yW1 con V2. Con K_Línea activado el motor queda conectado en triángulo.

Cuando es K_estrella quien está activo, con K_línea también en funcionamiento,vemos como conectamos cada línea a un terminal de cada bobina del motor y los otrostres terminales de las tres bobinas quedan unidas entre sí, formando de esta manera laconexión en estrella.

Observemos también la colocación del guardamotor y K_línea dentro del esquemade potencia, ya que no es casual que ambos componentes se encuentren justo antes delmotor. También podían haber sido colocados por encima de todo el circuito de potencia yigualmente desarrollarían su función, pero ocurre que en ese caso pasaría por ellos toda laintensidad de línea, que es mayor o igual que la de fase. Estando colocados donde lo estánen el esquema soportan únicamente la intensidad de fase, siendo de este modo un circuitomás económico y duradero puesto que estos dos componentes no soportarán tantacorriente.

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A2

A1KTriangulo1 3 5

2 4 6

U1 V1 W1

FR1

M1

1 3 5

2 4 6

3x230v

L1

L2

L3 3x230v

2 4 6

1 3 5KEstrella A1

A2

2 4 6

1 3 5KLinea A1

A2

W2 U2 V2

Conexión estrella-triángulo

IL(A) IF(A) VL(v) VF(v)Triángulo arranque 3,23 1,7 225 225Triángulo giro normal 1,58 0,92 225 225Estrella arranque 1,28 1,22 225 130Estrella giro normal 0,34 0,34 225 130

Según la tabla se confirma que Vf con la conexión en estrella es:

Comprobamos también que en conexión triángulo:

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A2

A1KTriangulo

1 3 5

2 4 6

U1 V1 W1

FR1

M1

1 3 5

2 4 6

3x230v

L1

L2

L3 3x230v

2 4 6

1 3 5KLinea A1

A2

W2 U2 V2

IL

If

En este caso Klinea y el FR1 soportarian toda laintensidad de Linea. Esto se puede evitar simplemente conectandolos justo antes del motor, de manera que a través de ellos solamentepase la intensidad de fase

I

VF=VL3

IF= IL3

Conexión estrella-triángulo

Vemos por tanto que la intensidad de fase en estrella es mucho menor que laintensidad en triángulo, y también como la intensidad se dispara en el arranque, siendoaproximadamente un 100% mayor. Veamos ahora la tabla de potencias, calculada a partirdel consumo de intensidad, la tensión de línea y el cos del motor.

Pap(VA)

VL·IL· 3

Pre (Var)

VL·IL· 3 ·cos

Pac (w)

VL·IL· 3 ·sen

Triángulo arranque 1257 691 1044Triángulo normal 614 337 509Estrella arranque 498 273 413

Estrella giro normal 131 172 109

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