s
Arranque y Protección
de motores de inducción
en redes débiles
Aplicación
Los arrancadores automáticos estrella-triángulo, tipo 3RA, se han previsto para motores trifásicos con rotor de jaula de ar-dilla, cuando se exija que las intensidades durante el arranque sean reducidas, o cuando se requiera un par motor especial-mente bajo (arranque con tensión reduci-da).
El arranque estrella-triángulo únicamente es posible si el motor dispone de seis bornes y está conectado en triángulo du-rante el servicio.
Principio del
arranque estrella-triángulo
Al conectar directamente un motor trifá-sico con motor de jaula de ardilla, la co-rriente de arranque equivale, aproximada-mente, a la nominal del motor multiplica-da por 4 a 6. En arranque estrella-triángu-lo, la corriente de arranque equivale, aproximadamente, a la nominal del motor multiplicada por 1.3 a 2.7.
Lo anterior significa que el par de arran-que en estrella-triángulo se reduce a 1/3 ó 1/4 del valor correspondiente a la co-nexión directa.
Durante el tiempo de arranque en que se establece la conexión en estrella, el par resistente tiene que ser muy inferior al par motor. En la mayoría de las ocasiones, esto equivale a arrancar en vacío, o bien, a que el par resistente, durante el arran-que de estrella, sea reducido y no aumen-te rápidamenaumen-te.
En la etapa estrella los motores pueden someterse a una carga aproximada del 30% al 40% de su par nominal (según la clase del rotor).
Si se trata de grandes momentos de im-pulsión o de pares resistentes que sean superiores al 30% - 40 % del par motor correspondiente a la conexión en triángu-lo, habrá que proceder con la debida pre-caución, o emplear sistemas diferentes (arranque por arrancador suave o variador de velocidad, por ejemplo). El paso de la etapa estrella a la etapa triángulo sólo puede efectuarse cuando el motor haya adquirido su velocidad de ro-tación nominal. Los accionamientos que requieran una conmutación prematura no son apropiados para el arranque estrella-triángulo.
Graduación del relé bimetálico Para la protección de motores contra so-brecarga y marcha en dos fases, los arrancadores automáticos estrella-trián-gulo 3RA están equipados con relés bimetálicos tipo 3RU o relés electrónicos 3RB. Cuando el cliente lo requiere, ambos se ajustan en fábrica en la posición "Repo-sición Manual Con Autobloqueo", pero, en caso necesario, pueden modificarse para "Reposición Automática Sin Bloqueo". Por razones económicas y de diseño, el relé bimetálico se coloca en la fase si-guiendo al contactor de línea; esto implica que debe graduarse en el 58% del valor nominal de la corriente del motor a co-nectar. Este hecho no disminuye en nada la efectividad de la protección y si se facili-ta considerablemente el monfacili-taje, ya que para éste los contactores y relés bimetá-licos o electrónicos de Siemens forman una unidad.
Graduación del tiempo
En los arrancadores estrella-triángulo 3RP la conmutación de los motores de la etapa estrella a la etapa triángulo es automáti-ca, y sucede al cabo de un tiempo ajusta-ble (entre 0.5 y 20 segundos).
El intervalo de tiempo entre dos procesos de arranque no debe ser inferior a 4 mi-nutos, para trabajo permanente del mo-tor.
Operación
Los arrancadores automáticos estrella-triángulo 3RA pueden accionarse median-te pulsadores de mando, incorporados en la puerta de la caja, o a distancia median-te: pulsadores de mando, interruptores de posición, interruptores de mando, termos-tatos, interruptor de flotador, etc., los cua-les serán instalados por separado. Solamente se necesita oprimir el pulsador "arranque" para que el motor empiece a girar. El cambio de la etapa estrella a la etapa triángulo se hace automáticamente mediante un relé de tiempo, garantizando así una aceleración suave, sin interven-ción del operador.
Si los arrancadores se accionan mediante pulsadores (contactos de corta duración), pueden emplearse ejecuciones con o sin autobloqueo en el relé bimetálico. En otro caso, si se accionan mediante interrupto-res (contacto permanente), deben em-plearse ejecuciones con autobloqueo en el relé.
Características
Los arrancadores automáticos estrella-triángulo 3RA son resistentes a los efectos del clima (ejecución tropicalizada) La protección principal contra cortocircui-to está conformada por interrupcortocircui-tores de protección para distribuciones, tipo Sentron.
Tiene tres contactores del tipo 3RT: uno para la acometida, otro para la etapa es-trella y un tercero para la etapa triángulo. Cuenta además con un relé bimetálico ajustable, tipo 3RU, o un relé electrónico 3RB, diseñados con protección contra so-brecarga y marcha en dos fases (falla en una fase).
Características del arranque de motores en estrella-triángulo b) Potencia en triángulo P = 3 x [V x (V/R)
= 3 V2 /R
Esta misma relación es válida para mo-mentos e intensidades. Por consiguiente: PY / P = (V2 / R) / 3 V2 / R) = 1/3
MY / M = 1/3, realidad 0,28 (desmategnización)
IY / I = 1/3 Un motor eléctrico con arranque por
vol-taje reducido del tipo estrella-triángulo cambia sus condiciones de potencia, momento e intensidad, según las si-guientes relaciones:
P = 3 bobinas, cada una con V x I a) Potencia en estrella Py = 3 x Vy x Iy = 3 x [V/ 3 x (V/ 3) / R = 3 x (V2/3R) = V2 / R R R R R V R R V V 3
Construcción
La caja de los arrancadores automáticos estrella-triángulo 3RA está fabricada en lámina de acero, tratada con dos capas de pintura base anticorrosiva y una capa de acabado, apta para la colocación bajo te-cho (IP41).
Si se desea, los arrancadores se pueden suministrar en bandejas para su coloca-ción en tableros ya existentes.
Normalmente los arrancadores estrella-triángulo se suministran para una tensión y frecuencia de circuito de control y de fuerza para 220 V y 60 Hz; sin embargo, su diseño incluye un espacio adecuado para la instalación de un transformador de mando, necesario cuando la tensión del circuito de control no es de 220 V. Ejecución
Si se instalan adecuadamente los cables o tubos conduit, se obtiene la clase de pro-tección IP41. Bajo pedido se suministran clases de protección superiores, sólo para arrancadores en caja metálica
Montaje
Los arrancadores automáticos estrella-triángulo 3RA deben instalarse sobre una superficie vertical; sin embargo, admiten posiciones inclinadas con un ángulo de hasta 22.5º, con respecto a la vertical. Elementos adicionales
Bajo pedido se suministran elementos adi-cionales tales como: protección de sobre o subtensión, horómetros que indican el tiempo de trabajo, borneras especiales para control remoto, transformadores de control 440 / 220V.
El circuito de control contiene dos porta-fusibles, con sus respectivos fusibles. Entre los componentes también se incluye un relé electrónico de tiempo, del tipo 3RP, apto especialmente para arranca-dores automáticos estrella-triángulo. Su característica principal se fundamenta en tener contactos de cierre separados: uno de ellos de acción instantánea para la co-nexión de la etapa estrella, y el otro con cierre retardado hasta 20 segundos, para la conexión de la etapa triángulo.
Entre la desconexión del primer contacto y la conexión del segundo, existe un re-tardo propio de 50 milisegundos que ga-rantiza la no simultaneidad de energiza-ción de los contactores estrella y triángulo (enclavamiento eléctrico).
Un pulsador doble con lámpara, del tipo 3SA8, puesto en la puerta de la caja, in-corpora en una sola unidad los elementos de conexión "I", o de desconexión "O", cuando el comando se realiza por elemen-tos externos (flotadores, etc.). Este pulsa-dor puede cambiarse por una muletilla O-I de contacto permanente, que permitirá el servicio o no del arrancador.
Una lámpara de señalización que indica cuando el arrancador está en la etapa triángulo (servicio).
Los arrancadores automáticos estrella-triángulo 3RA, tamaños S6, S10 y S12, lle-van adicionalmente un contactor auxiliar del tipo 3RH para el circuito de control. Los arrancadores automáticos estrella-triángulo se suministran totalmente alam-brados y dispuestos para ser accionados, desde la puerta de la caja, por medio de sus pulsadores.
Arrancadores estrella - triángulo 3RA
Para 3RA1454 a 3RA1476 (tamaños 56 a 512)
Diagramas de conexión
Para 3RA1423 a 3RA1454 (tamaños 50 a 56)
Circuito de Fuerza Circuito de mando
Accionamiento por pulsador
Circuito de Fuerza Circuito de mando
Accionamiento por pulsador
Conexión de motores trifásicos Siemens a los arrancadores estrella triángulo
Los motores trifásicos poseen tres diferentes tipos de borneras, de acuerdo con la potencia respectiva; esto implica conexiones diferentes que se detallan a continuación:
Motores tipo: 1LA7...-YB70 1LA4...YB80 1LA6...YB80 1LA6..AA70 Potencias hasta: 3600 rpm ... 28 HP ... 60 HP ... 70 HP ... Potencias 1800 rpm ... 24 HP ... 48 HP ... 70 HP ... superiores a 1200 rpm ... 18 HP ... 36 HP ... 48 HP ... las mencionadas 900 rpm ... 9 HP ... 20 HP 220V 440V 220V 440V 440V
3RA1426 3RA1445
Tabla de selección
Tamaño HP hasta Intensidad (A) Peso Tipo No. Depósito 220V 440V Motor Relé Neto (Kg)
1 12 17 7 - 10 10 3RA1423 - 1J 29656 1 15 22 9 - 12.5 10 3RA1424 - 1K 29657 1 10 20 28 11 - 16 10 3RA1425 - 4A 29658 1 12 25 35 14 - 20 8 3RA1426 - 4B 27097 1 15 35 43 20 - 25 8 3RA1426 - 4D 27007 2 20 40 55 22 - 32 10 3RA1436 - 4E 27008 2 25 50 69 28 - 40 10 3RA1436 - 4F 27009 3 35 70 87 40 - 50 14 3RA1436 - 4H 27010 4 45 90 109 45 - 63 16 3RA1444 - 4J 29659 4 55 110 130 57 - 75 16 3RA1445 - 4K 27012 4 70 140 156 70 - 90 22 3RA1446 - 4L 27098 6 85 180 200 50 - 116 25 3RA1454 - 1F 27013 8 115 230 260 50 - 150 54 3RA1455 - 1F 27015 8 140 280 320 50 - 185 54 3RA1456 - 1F 27016 10 170 350 390 200 - 225 115 3RA1465 - 1K 27017 10 200 400 459 200 - 265 115 3RA1466 - 1K 27018 12 300 600 693 200 - 400 160 3RA1475 - 1K 27019 En el pedido debe indicarse: Tipo y No. de Depósito, tensión y corriente nominal del motor.
Datos técnicos
Tamaño T1 T1 T1 T1 T1 T2
Tipo 3RA1423-1J 3RA1424-1K 3RA1425-4A 3RA1426-4B 3RA1426-4D 3RA1436-4E
Vida útil mecánica millones de maniobras 10 10 10 10 10 10
Vida útil eléctrica 240V millones de maniobras 2,3 2,1 2 1,7 1,7 1,7
Número de maniobras por hora Sin protección de motor 1/h 250 250 250 250 250 250
Con relé en posición automático 1/h 15 15 15 15 15 15
Consumo nominal Al conectar y conmutar VA 138 138 138 138 138 310
En la posición de conexión VA 15 15 15 15 15 24
Contactos auxiliares Contactor de entrada 2NC 2NC 2NC 2NC 2NC 2NC
disponibles en los Contactor de etapa de triangulo 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC
contactores individuales Contactor para la etapa estrella 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC
Tamaño de los contactores individuales
Contactor entrada / Contactor D / Contactor Y S0/S0/S0 S0/S0/S0 S0/S0/S0 S0/S0/S0 S0/S0/S0 S2/S2/S0
Tipo de relé bimetálico 3RU1126 3RU1126 3RU1126 3RU1126 3RU1126 3RU1136
Bimetálico Bimetálico Bimetálico Bimetálico Bimetálico Bimetálico Tensión de aislamiento
Temperatura ambiente admisible °C Clase de protección
Protección contra cortocircuito Protección contra falla de fase Protección contra sobrecarga
Protección contra cortocircuito en el circuito de control
Capacidad de ruptura kA / 220V 65 65 65 65 65 65
kA / 440V 14 14 14 14 14 14
Posición de montaje
Sección de conexiones
Salida de bimetálico - Tornillo de conexión Pozidriv tam 2 Pozidriv tam 2 Pozidriv tam 2 Pozidriv tam 2 Pozidriv tam 2 Pozidriv tam 2 - Conductor circular de 2x(14 a 10) 2x(14 a 10) 2x(14 a 10) 2x(14 a 10) 2x(14 a 10) 2x(18 a 3)
enchufe AWG 1x(18 a 1)
- Barras planas ancho máximo
Tipo de Interruptor 3VF22/ 20A 3VF22/ 32A 3VF22/ 40A 3VF22/ 40A 3VF22/ 50A 3VF22/ 63A
Entrada de Interruptor 1x(14 a 6) 1x(14 a 6) 1x(14 a 6) 1x(14 a 6) 1x(8 a 1) 1x(8 a 1)
AWG AWG AWG AWG AWG AWG
Dimensiones en milímetros
Caja Tipo a b c d e f Bandejas
tamaño alto x ancho
1 3RA142 320 550 180 212 15 360 470 x 230 2 3RA143 400 650 200 232 15 440 510 x 300 3 3RA144 450 900 220 252 15 490 760 x 355 4 3TE50/52 600 1100 300 332 16 640 1000 x 547 3TE54/68 600 1200 300 332 16 640 1100 x 547
Ejecuciones Especiales
Colocación de un autotransformador para control con tensión 440/220V ó 110/220V a) Potencia: 100 VA 3RA1423 a 3RA1436 b) Potencia: 200 VA 3RA1444 a 3RA1446 c) Potencia: 300 VA 3TE50 a 3TE52 d) Potencia: 500 VA 3TE54 a 3TE56
T2 T2 T3 T3 T3 T4 T4 T4 T5 T5 T5
3RA1436-4F 3RA1436-4H 3RA1444-4J 3RA1445-4K 3RA1446-4L 3RA1454-1F 3RA1455-1F 3RA1456-1F 3RA1465-1K 3RA1466-1K 3RA1475-1K
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 1,7 1,7 1,4 1,4 1,5 1,4 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 250 250 250 250 250 250 250 250 150 150 150 15 15 15 15 15 8 8 8 8 8 8 310 310 548 548 548 600 600 600 1180 1180 1180 24 24 50 50 50 11,6 11,6 11,6 13,5 13,5 13,5 2NC 2NC 2NC 2NC 2NC 2NC 2NC 2NC 2NC 2NC 2NC
1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC
1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC 1NA+1NC
S2/S2/S0 S2/S2/S2 S3/S3/S2 S3/S3/S2 S3/S3/S2 S6/S6/S3 S6/S6/S3 S6/S6/S6 S10/S10/S6 S10/S10/S6 S12/S12/S10
3RU1136 3RU1136 3RU1146 3RU1146 3RU1146 3RB1056 3RB1056 3RB1056 3RB1066 3RB1066 3RB1066
Bimetálico Bimetálico Bimetálico Bimetálico Bimetálico Electrónico Electrónico Electrónico Electrónico Electrónico Electrónico 690V -25 hasta +60 IP 41 SI SI SI SI 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 14 14 14 25 25 25 25 25 25 25 25
Máximo 22,5° respecto de la vertical
2 Pozidriv tam 2 Pozidriv tam 2 Hexágono Hexágono Hexágono Tipo Tipo Tipo Hexágono Hexágono Hexágono interior 4mm interior 4mm interior 4mm ventana ventana ventana interior 4mm interior 4mm interior 4mm 2x(18 a 3) 2x(18 a 3) 2x(10 a 1/0) 2x(10 a 1/0) 2x(10 a 1/0) 2x(max 1/0) 2x(max 1/0) 2x(max 1/0) 2x(2/0 a 500 kcmil) 2x(2/0 a 500 kcmil) 2x(2/0 a 500 kcmil) 1x(18 a 1) 1x(18 a 1) 1x(10 a 2/0) 1x(10 a 2/0) 1x(10 a 2/0) 1x(6 a 2/0) 1x(6 a 2/0) 1x(6 a 2/0) 1x(3/0 a 600 kcmil) 1x(3/0 a 600 kcmil) 1x(3/0 a 600 kcmil)
12 mm 12 mm 12 mm 17mm 17mm 17mm 25mm 25mm 25mm
3VF22/ 80A 3VF22/ 100A 3VF22/ 125A 3VL17/ 160A 3VL37/ 200A 3VL37/ 200A 2x3VL17/160A 2x3VL37/200A 2x3VL37/250A 2x3VL47/315A 2x3VL47/400A 1x(8 a 1) 1x(8 a 1) 1x(8 a 1) 1x(8 a 1) Barraje Barraje 1x(8 a 1) Barraje Barraje Barraje Barraje
AWG AWG AWG AWG 24x10mm 24x10mm AWG 24x10mm 24x10mm 32x10mm 32x10mm
Distribuidores Mayoristas de Productos y Repuestos
Región Central
Bogotá
Automatización y Motores Industriales Ltda. Cl. 13 No.66-15 T (+1) 4201130 - 4202291 Fax. (+1) 4141986 @ [email protected] Cofrecol Ltda. Distribuidor Monomarca Cr. 64 No.24-22 sur T (+1) 2604555 Fax. (+1) 4035853 @ [email protected] Disico Ltda. Cr. 25 No. 24A-49 T (+1) 2442430 - 2685981 Fax. (+1) 2685981 @ [email protected] Eléctricos Importados Cl. 15 No. 13-50 T (+1) 3275222 Fax. (+1) 3340686 @ [email protected] Elein Cl. 15 No. 13-58 T (+1) 3421788 Fax. (+1) 3418459 @ [email protected] Motor Industrial Cr. 68 No. 10-56 T (+1) 2627701 - 2629801 Fax. (+1) 2621960 @ [email protected] Redes Eléctricas Cr. 12 No. 15-97 T (+1) 3340511 Fax. (+1) 2838791 @ [email protected] Neiva Almacén Nasol Cr. 5 No. 4-68 T (+88) 8711243 Fax. (+88) 8713286 @ [email protected]
Región Costa Norte
Barranquilla
Eléctricos Importados S.A. Cr. 46 No. 39-42 T (+5) 3709044
Fax. (+5) 3419343
@ [email protected] Cartagena
Eléctricas A.C. Ltda. Bella Vista,
Vía Mamonal No. 6-47, Local 102 T (+5) 6672660
Fax. (+5) 6767215 - 6767216
@ [email protected] Santa Marta
Bombas y Repuestos Ltda. Av. del Ferrocarril No. 12-48 T (+54) 4210603 - 4213573
Fax. (+54) 4211036
Sincelejo
Motobombas y Equipos del Caribe Av. Alfonso López Cl. 32 No.14B-24 T (+52) 2814040 - 2811926
Fax. (+52) 2817202
Región Antioquia
Medellín
Cables y Accesorios Ltda. Distribuidor Monomarca Cr. 73 No. 30-59 T (+4) 2651111 Fax. (+4) 2652709 @ [email protected] Eléctricas de Medellín Cr. 52 No. 10-131 T (+4) 3616969 Fax. (+4) 3616767 @ electricasmed@ electricasmedellín.com.co Induelectro Cr. 73 No. 28-50 T (+4) 3423255 Fax. (+4) 3423980 @ [email protected] Panamericano Cr. 48 No.16-29 T (+4) 2663535 Fax. (+4) 2662682 @ [email protected] Región Occidente Cali
Almacén El Comercio Eléctrico Ltda. Cr. 6 No. 18-02
T (+2) 8845000
Fax. (+2) 8841100
@ comercioelectrico@ comercioelectrico.com Eléctricos del Valle Ltda. Cr. 4 No. 16-09 T (+2) 8861500
Fax. (+2) 8833413
@ [email protected] Elementos Eléctricos Ltda. Cl. 20 No. 4-30
T (+2) 8895979
Fax. (+2) 8855248
@ [email protected] Master Eléctrico del Valle Ltda. Cr. 6 No. 18-18 T (+2) 8833687 Fax. (+2) 8830184 @ [email protected] Pasto Eléctricos de Nariño Cl. 17 No.22-87 T (+27) 239081 Fax. (+27) 233595 Región Oriente Bucaramanga Electroriente Ltda. Cl. 36 No. 16-18 T (+76) 426709 - 423361 Fax. (+76) 433842 @ [email protected] Imagen Eléctrica Cr. 15 No. 17-77 T (+76) 6718444 - 715364 @ [email protected] Imelec Cl. 21 No. 16-15 T (+76) 710252 - 714698 Fax. (+76) 718270 @ [email protected] Cúcuta
Electro Cúcuta Ltda. Av. 4 No. 7-48
T (+75) 715478 - 730402
Fax. (+75) 712783
Región Eje Cafetero
Manizales Punto Eléctrico Ltda. Cr. 22 No. 15-22 T (+68) 8847505 Fax. (+68) 8847928 @ [email protected] Pereira Sumilec
Av. 30 de Agosto No.29-11 T (+63) 3361161 Fax. (+63) 3369272 @ [email protected] Teleingeniería Cl. 20 No.11-29 T (+63) 3240230 Fax. (+63) 3240231
Sistemas y equipos de automatización y control de procesos industriales. Controladores lógicos programables (PLC), instrumentación electrónica de campo y analítica, controladores PID, sistemas de pesaje y dosificación, software supervisorio, sistemas de control distribuido (DCS).
Motores trifásicos industriales de baja y alta tensión y motores monofásicos para aplicación en refrigeración, aire acondicionado, bombas, compresores, etc.
Ventiladores axiales monofásicos y trifásicos.
Variadores electrónicos de velocidad de control vectorial.
Aparatos y sistemas de baja tensión tales como contactores, relés bimetálicos, arrancadores directos, guardamotores, arrancadores estrella-triángulo, arrancadores electrónicos; sensores inductivos, capacitivos, ópticos y ultrasónicos, interruptores de protección, interruptores enchufables para utilización a nivel residencial, aparatos de mando y señalización.
Siemens S.A. / Automatión & Drives
Siemens S.A., Automation and Drives www.siemensandina.com
