En el uso de motores de inducción se absorbe elevadas corrientes al momento de conectarlo en la red, es decir, al conectarlo en el momento de arranque siendo que produce perturbaciones en la marcha de otros aparatos conectado en la misma red. Para estos casos se utiliza el sistema arranque estrella triangulo que se encarga de conectar en serie y aplicar tensión equivalente, es por ello que en este artículo se explica todo sobre este sistema.
¿Qué es una conexión Estrella?
Se trata de unir entre si un terminal de cada una de las bobinas presentes en el estator en un punto común, de modo que pueda alimentar el otro lado del terminal, con esto puede generar una tensión equivalente a la tensión entre fase dividida por un factor de . Generalmente utilizado en los motores de inducción, transformadores y alternadores.
Si deseas entender el cómo se realiza el acero entonces ve a Conoce el proceso de fabricación del acero, donde se explica sus pasos así como también sus características
¿Qué es una conexión Triangulo?
Se basa en realizar una conexión en serie de las bobina que se encuentren en el estator, luego se encarga de proporciona una tensión equivalente a la tensión línea- línea.
Arranque Estrella Triangulo
La conexión en estrella y triángulo se emplea para alcanzar un rendimiento óptimo en el arranque de un motor generalmente trifásico, y utilizado para reducir la intensidad de pico que aparece en el momento de arrancarlo.
Este sistema requiere que cada una de las bobinas no tengan dependencia y sean accesibles desde la placa del motor. El funcionamiento consiste en subministrar corriente al motor gracias a una conexión en estrella y al transcurrir un tiempo no mayor de unos segundos se pasa a la conexión a triangulo.
Característica del sistema arranque estrella triangulo
Ya entendiendo las conexiones empleadas y la definición de este arranque estrella triangulo, se procede a mostrar las características que este sistema posee
- Es un tipo de arranque que se le aplica al motor.
- Se encarga de reducir la intensidad de pico que aparece en el momento de arrancarlo.
- La secuencia de arranque confianza con una configuración estrella.
- Disminuye la corriente nominal de forma proporcional.
- En general solo puede ser utilizada en partidas de la máquina en vacío, esto es sin carga.
- Cuando el motor alcanza una velocidad nominal entre 70% a 80%, el acoplamiento estrella se desconecta y cambia a una configuración triangulo.
- En la configuración triangulo el motor opera bajo una corriente de pico de corta duración.
- Para el caso de motores con potencias superiores a 30 ó 40 HP, se presentan tensiones inducidas que permanecen el motor.
- Debe estar proyectado para trabajar a una tensión superior de fase para la conexión estrella.
- Requiere de tres contactores, uno de línea, que está conectado siempre, otro que hace la conexión en estrella y otro que haga la conexión en triangulo.
- Tiene la ventaja de generar la reducción de la corriente de partida del motor.
- Evita el sobredimensionamiento excesivo de los sistemas de protección.
- Utilizado cuando no es necesario un alto torque de partida.
- El esquema de comando se vuelve un poco más complejo que el de partida directa a tensión plena.
- Los contactores de red y triángulo deben estar calculados para soportar un 58% de la intensidad nominal.
- Puede realizar la conexión en los 6 terminales del motor.
- Es preferible regular el temporizador para un tiempo mayor que demasiado corto.
- La tensión de la red coincide con la tensión de placa del motor.
- Pueden presentarse en oposición de fase con la red y ser todavía suficientemente altas, como para generar una violenta corriente transitoria.
- El arranque en Estrella, el motor consume 3 veces menos corriente que conectado en triángulo.
- No permite interferencias en equipamientos instalados en el sistema de distribución, es decir en la red.
- El motor debe trabajar para la conexión en triángulo con la tensión de fase.
- Presenta un bajo costo reducido en el sistema de protección, es decir, en los cables, los contactores, entre otros.
- El contactor estrella debe estar calculado para soportar un 33% de la intensidad nominal.
- Se debe de tener en cuenta que el relé térmico debe estar regulado para la intensidad empleada.
- Evita elevada caída de tensión en el sistema de alimentación de la red.
- Da la posibilidad de adecuarse a las limitaciones impuestas por las normas de distribución de energía eléctrica.
- Adecuada para cargas que necesitan pequeño torque de partida.
- Para un sistema en Estrella VL = VF y en el Sistema en triángulo , VL = VF.
- Como desventaja presenta un costo mayor que el sistema de partida directa, debido a los contactores adicionales.
- El motor tiene un límite de calentamiento.
- Se necesitan seis conductores entre el arrancador y el motor.
- El relé térmico no soporta tiempos prolongados.
- Durante el momento de la conmutación existe un corto período en el cual el motor queda desconectado de la línea de alimentación.
- El motor debe tener disponible 6 terminales que permitan la conexión estrella-triángulo.
Montaje del sistema arranque estrella triangulo
En estos sistemas se tiene que tomar en cuenta ciertas consideraciones para asegurar el correcto funcionamiento, que son las que se muestra a continuación
- La tensión de la red corresponda a la tensión nominal del motor.
- Los motores tienen que contar de una forma individual, una protección mecánica adecuada al ambiente y al tipo de servicio.
- La llave separadora debe ser un elemento visible de separación, estos pueden ser fusible, llave seccionadora, entre otros.
- Debe de disponer los elementos de separación con una capacidad nominal por lo menos igual al 115 % de la corriente nominal del motor.
- Los dispositivos de arranque a tensión reducida para motores, deben ser provistos de los dispositivos mecánicos y electromagnético.
- Para los dispositivos mecánico tienen que obligar a realizar con rapidez la operación de arranque a la de marcha.
- También los dispositivos mecánicos tienen que impedir el cierre de los contactos después de una operación por cualquier causa anormal, antes de que el operador lo rearme manualmente.
- En el caso de los dispositivos electromagnéticos tienen que poder abrir el circuito alimentador al faltar energía en la red.
- Debe impedir que el motor arranque automáticamente al restablecerse la tensión.
- No debe operar el relé térmico durante el tiempo de la corriente de partida.
- Una vez terminado el montaje, se debe verificar la conexión de los bornes tanto del Esquema de mando y el de fuerza, antes de energizar el motor.
- Se utiliza el tester para medir el anterior efecto.
Si vas a realizar una medición se recomienda utilizar el micrómetro, si deseas conocer todo sobre este instrumento ve a Descubre ¿Que es, tipos y para qué sirve el micrómetro?
Mediciones en el arranque estrella triangulo
Con todos los puntos de conexión y utilizando un diagrama funcional, durante la práctica se realiza una serie de mediciones para evaluar el sistema montado, las cuales tienen una serie de especificaciones y características que deben cumplir
- Tensión de la red.
- Corriente de partida en conexión estrella.
- Corriente en conexión estrella.
- Corriente en el cambio de estrella a triángulo.
- Corriente en conexión triángulo.
- Velocidad del motor.
- Verificación de giro del motor ya sea a la derecha o a la izquierda.
Tipos de arranque Estrella Triangulo
Con el aumento de la tecnología existen una gran cantidad de variedad de motores, por lo que se requiere de distintos sistemas para tratar casos específicos, a continuación se muestra los más usados
Arranque Estrella Triángulo de forma automática
- Dispone de una forma automática.
- Se debe pulsar un pulsador de marcha para colocar el motor en una conexión estrella.
- Al transcurrir un tiempo se regula por un contactor, es decir, un temporizador.
- De forma automática pasa a triángulo.
- El motor queda funcionando en el estado seleccionado.
- Si no se dispone de un contacto se requiere de un temporizador.
- Se puede sustituir el pulsador doble por dos contactos del contactor temporizador a la conexión KM1.
- Ahora se puede pulsar S1.
- Con esto se activa al contactor temporizador KM1 y el contactor KM3 quedando en estrella las bobinas del motor.
- Gracias a él temporizador se deja transcurrir un prolongado tiempo.
- Los contactos KM1 abierto (57-58) y cerrado (55-56) cambian de posición.
- Las bobinas quedan activadas del contactor temporizador KM1 y KM2.
- De este modo se queda las bobinas del motor en conexión triángulo.
Arranque Estrella Triángulo con Temporizador
- Utiliza un temporizador a la conexión.
- En este caso el temporizador es un elemento aparte, con un funcionamiento similar.
- El temporizador se desconecta cuando se activa KM3 que es la conexión triángulo.
- Queda totalmente desconectado de la red cuando funciona el motor en su estado normal de triángulo.
- KM1 y KM2 estará en estrella y KM1 y KM3 en triángulo.
Arranque Estrella Triángulo con Inversión de Giro
- El motor arranca en una conexión estrella.
- Luego se traslada a una conexión triángulo.
- Este paso puede ser en sentido horario o antihorario,.
- Sigue las órdenes asignadas por los pulsadores.
- Con S2 se puede realizar el arranque estrella triángulo en un sentido.
- En el caso de una S3 se realiza en el sentido contrario.
- Para el KM1 es en un sentido.
- En el KM2 cambia el sentido, es decir se cambia las fases.
- El KM3 es en triángulo.
- Para el caso de una KM4 en estrella.
A continuación se muestra un vídeo de este sistema