PRIMERPARCIAL_IEBT_EQUIPOCERO_2016 - ArturoSelect

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Facultad de ingeniería Boca del Rio
Carrera: ingeniería eléctrica
Nombre del equipo: equipo cero
Integrantes:
Yépez Ruíz Cesar
Ramírez Mata José Manuel
Ponce Muñoz María De La Luz
Bautista Ramírez Jesús Eduardo
Lara Morales Arturo
Materia: instalaciones de baja tensión
Profesor: Vázquez Isidro Ivan Arturo
5-1.- Consúltense la tabla 5-1 indíquese qué clase de motores de inducción NEMA son los más adecuados para el arranque a plena tensión y cuales pueden necesitar algún medio de arranque por tensión reducida.
R=
a) Rotor normal par y corriente de arranque normales; generalmente necesita un arrancador por tensión reducida pero pude arrancarse a plena tensión cuando la capacidad lo permite. Se emplea para cargas a velocidad constante que necesitan un par de arranque elevado, tales como herramientas mecánicas y ventiladores.
b) Rotor universal baja corriente de arranque; Puede arrancar a plena tensión las aplicaciones son análogas a los de CLASE A con las características de un factor de potencia y corriente de arranque
c) Dos jaulas, par elevado, baja corriente; par de arranque elevado, cargas a velocidad constante tales como bombas compresores, equipos refrigerados, trituradores, bandas transportadoras y capas de montaje. Pueden arrancar a plena tensión.
d) Jaula única, rotor de resistencia elevada, por elevado, deslizamiento elevado;
e) Par de arranque y de aceleración muy elevada pero deslizamiento muy grande de todo tipo prensas pulsadoras y troqueles de chapas gruesas y otras cargas de inercia elevadas, tales como montacargas, grúas y ascensores pueden arrancar a plena tensión.
f) Dos jaulas, par pequeño, baja corriente de arranque; 
g) Cargas de poca inercia y pequeño par de arranque tales como bombas centrifugadas, sopladores y ventiladores. Elevado rendimiento y pequeño deslizamiento puede arrancar a plena tensión.
	CLASE
	TIPO
	CARACTERISTICAS
	A
	Rotor normal par y corriente de arranque normales
	Generalmente necesita un arrancador por tensión reducida pero pude arrancarse a plena tensión cuando la capacidad lo permite. Se emplea para cargas a velocidad constante que necesitan un par de arranque elevado, tales como herramientas mecánicas y ventiladores.
	B
	Rotor universal baja corriente de arranque
	Puede arrancar a plena tensión las aplicaciones son anologas a los de CLASE A con las características de un factor de potencia y corriente de arranque
	C
	Dos jaulas, par elevado, baja corriente
	Par de arranque elevado, cargas a velocidad constante tales como bombas compresores, equipos refrigerados, trituradores, bandas transportadoras y capas de montaje. Pueden arrancar a plena tensión.
	D
	Jaula única, rotor de resistencia elevada, por elevado, deslizamiento elevado
	Par de arranque y de aceleración muy elevada pero deslizamiento muy grande de todo tipo prensas pulsadoras y troqueles de chapas gruesas y otras cargas de inercia elevadas, tales como montacargas, grúas y ascensores pueden arrancar a plena tensión.
	F
	Dos jaulas, par pequeño, baja corriente de arranque
	Cargas de poca inercia y pequeño par de arranque tales como bombas centrifugadas, sopladores y ventiladores. Elevado rendimiento y pequeño deslizamiento puede arrancar a plena tensión.
5-2.
a) Explíquese por que un arrancador automático que incluya una secuencia de conexión de arranque y de marcha de dos etapas, en la que los contactos de marcha se cierran después de un adecuado retardo, puede utilizarse universalmente para el arranque por resistencia del primario, estrella-triangulo, autotransformador y por devanado parcial.
R= Porque contienen:
1. Cierre de un grupo de contactos de arranque.
2. Un medio de proporcionar un retardo.
3. El cierre de un grupo de contactos de marcha.
b) ¿Cuáles de los métodos de arranque (en su forma más sencilla) arriba mencionados solo requerirían generalmente transición en circuito abierto entre contactos? ¿Por qué?
R= Arranque manual por autotransformador que emplea transición por circuito abierto.
c) ¿Cuál puede utilizarse tanto en transición en circuito abierto como en circuito cerrado?
R=Arranque por resistencia por el primario
d) ¿Es posible utilizar transición en circuito cerrado para el arranque por estrella-triangulo? Dibújese dicho circuito.
R=No, porque este método de conexión necesita la transición en un circuito abierto de la posición de ARRANQUE a la de MARCHA. Cuando el interruptor se lleva de la posición de FUERA a la de ARRANQUE, los contactos s se cierra y el motor arranca en estrella. Cuando, después de un intervalo de tiempo cuando el interruptor se traslada a la posición de MARCHA, los contactos s se abren y los contactos r todavía no han cerrado quiere decir que todavía no puede trabajar en circuito cerrado.
5-3.- Un arrancador magnético trifásico del Nùm.1 NEMA puede utilizarse para un motor de 3HP, 110V, para uno de 7 1/2HP, 200V, y para uno de 10HP, 440/550V bajo condiciones de funcionamiento promedias, que no precisan ni conmutación ni cierres sucesivos, conmutación para inversión, o parada, puede utilizarse un arrancador de la misma graduación con valores reducidos: un motor de 2HP, 110V, uno de 3HP, 220V y uno de 5HP 440/550V. Explíquese porque la graduación NEMA (valor nominal de la corriente) de un arrancador automático está afectada por la potencia, tensión y ciclo de servicio de control de la velocidad, respectivamente.
R= Los valores nominales de los arrancadores a plena tensión normalizados en la NEMA nos imparten diferentes tipos de tamaño disponibles para una potencia y voltaje, va a depender del tipo de motor el número de tamaño de NEMA, por lo que un motor de 2HP, 110V, uno de 3HP, 220V y uno de 5HP 440/550V estos tipos de motores utilizarán la NEMA número 0 porque trabajan la corriente del contactor a 18 Ampers en ocho horas valor nominal. Esto es para protección contra cuerpos extraños impermeables, y resistencia a explosiones.
5-4.- A partir de las referencias de un fabricante y/o de las citadas al final del capítulo, examínense:
a) La finalidad de un transformador de control empleado en circuitos de mando de c.a.
R= Conseguir una tensión inferior (generalmente 115v).
b) Las diferencias de construcción entre transformadores de control y de potencia.
R=En general, desde el punto de vista de su aplicación y diseño, los transformadores pueden ser monofásicos y trifásicos. Desde el punto de vista de su construcción hay básicamente dos tipos de núcleos de hierro:
El tipo núcleo y el tipo acorazado.
Estos diseños difieren uno de otros en la manera en que el núcleo se construye para alojar las bobinas. Eléctricamente, no hay mucha diferencia entre los dos tipos de construcción. De hecho, en ambos las bobinas se colocan en forma concéntrica, estando la de bajo voltaje más cercana al núcleo por razones de aislamiento y la de alto voltaje en la parte externa. Existen pequeñas diferencias en cuanto a la distribución del flujo magnético en ambos tipos de núcleos, lo que hace que se presente una variación en el diseño de las bobinas.
c) Las diferencias en cuanto a factor de potencia en funcionamiento.
R= Potencia aparente: Es la suma (vectorial) de la potencia que disipa dicho circuito y se transforma en calor o trabajo.
Potencia reactiva: es la consumen los motores, transformadores y todos los dispositivos o aparatos eléctricos que poseen algún tipo de bobina o enrollado para crear un campo electromagnético.
Potencia activa: Es la energía que se transforma en trabajo.
	Magnitud
	Símbolo
	Cálculo
	Unidad
	Potencia activa
	P
	P=V.I.cosφ
	W
	Potencia reactiva
	Q
	Q=V.I.senφ
	VAr
	Potencia aparente
	S
	S=V.I
	VA
d) Las diferencias en cuanto a la gama de tensiones
e) La utilización de transformadores de corriente en combinación con bobinas de sobrecarga para ampliar la gama de ajuste de las últimas.
R=El transformador de corriente de sobrecarga presenta tres funciones: 1.- Proteger el calefactor o el relé frente a elevadas corrientes transitorias de sobrecarga (por autosaturación) 2.- Incrementar el tiempo de maniobra durantelos periodos de corriente anormal transitoria (por autosaturación) y 3.- Ampliar la gama de ajustes del calefactor o de la bobina del relé (por transformación de la corriente).
5-5.- Vuélvase a diseñar el arrancador de la figura 5-2 para que incluya:
a) Relés de acción retardada, de c.c. que utilicen un rectificador en puente de onda completo adecuado.
b) Transición en circuito abierto para permitir el arranque por estrella triangulo de un motor de inducción trifásico.
c) Enclavamientos eléctricos y mecánicos entre los contactos de arranque y cierre.
Descríbase completamente el funcionamiento de arrancador.
5-6.- Vuélvase a diseñar el rotor bobinado de la figura 5-5 para que incluya:
a) Un arrancador con relés de acción retardada, de c.c., y contactores de línea que utilice un rectificador en puente de semiconductores de onda completa adecuado.
b) Un arrancador de aceleración de tiempo fijo que utilice un motor temporizado de c.c.
5-7.- Compárense los arrancadores de las figuras 5-6 y 5-7 y examínense las ventajas relativas de cada uno de ellos. En esta discusión, inclúyanse el arranque bajo condiciones de carga variable así como la posibilidad de ajustar el tiempo que se requiere para acelerar el motor.
R=
	Arrancador 5-6
	Arrancador 5-7
	Funciona en la posición de “MARCHA” solamente con su circuito de control de c.a. excitado.
	Es capaz de sensibilizar y responder a las corrientes transitorias de c.a. originadas en la resistencia del rotor durante los periodos de arranque y aceleración.
	Si el motor de para por cualquier motivo, todos los contactores del circuito de control, se cierran, des excitando los relés del circuito de control de c.a.
	El relé serie es un tipo de acción rápida, capaz de abrir y cerrar en intervalos de tiempo más cortos que los relés de tensión.
	Un interruptor de línea des conecta el motor y el arrancador de la fuente de c.a. para que, cuando no estén en servicio, el circuito de c.c. también quede des excitado. El retardo del arrancador puede aumentarse variando la constante de tiempo RC del circuito que acciona los relés de acción retardada.
	Generalmente las resistencias 1, 2 y 3 se incrementan.
	Este principio funciona análogamente bien en el arranque de un motor de c.c.
5-8.- Refiriéndose al arrancador de rotor bobinado de la figura 5-8, detallándose los ajustes a tener en cuenta en los siguientes casos:
a) Todos los relés de frecuencia 1F, 2F y 3F producen un excesivo retardo de aceleración.
b) Los relés de frecuencia 1F, 2F y 3F llevan sus contactos a la posición de reposo demasiado rápidamente.
c) La primera y segunda etapas se realizan dentro de los intervalos de tiempo especificados, pero la última se realiza demasiado lentamente. Un examen de relé 3F indica que esta sintonizado a 30 Hz.
d) Se desea cambiar la frecuencia de resonancia de los relés 2F y 3F a 50 Hz y 40 Hz, respectivamente. Detállese la relación de cambio de los valores del condensador.
e) ¿Existiría alguna ventaja si se transformara el circuito de control del primario de la figura 5-8b en un circuito de c.c. que emplease relés de c.c.? Analícese a fondo.
R=
a) Se debe de ajustar la sensibilidad de los relés de frecuencia a modo que pasen a su estado de reposo a una frecuencia mayor a como estaban configurados para así lograr una aceleración más rápida o inmediata.
b) Entonces se debe de ajustar su frecuencia a una menor en comparación de la que estaban operando para hacer este proceso más lento.
c) Para solucionar este problema hay que cambiar la sensibilidad de la frecuencia del estado de reposo en el relé a una mayor de 30 Hz para que lo haga a su debido tiempo.
d) Abre los contactos n.c en el circuito de control en el primario. Por lo tanto el motor se acelera en plena resistencia retorica desde el deslizamiento del 100 por cientoen el reposo. A medida que el motor se acelera inrrumpe corriente y disminuye la frecuencia retorica.
e) Si porque el motor se acelerara a su deslizamiento y su frecuencia estaría baja 
5-9.- Para el arrancador de un motor síncrono de la figura 5-9, explíquese:
a) ¿Por qué el motor no arrancaría si la c.c. se aplicase a la excitación antes o durante la aceleración?
R= Porque el motor no arrancaría si la c.c. se aplica a la excitación antes o durante la aceleración. 
b) ¿Por qué el par de arranque puede ser inferior si se corto circuita la excitación durante el arranque en vez de dejarla abierta?
R= Porque el par de arranque puede ser inferior si se cortó circuita la excitación durante el arranque en vez de dejarla abierta ya que la corriente que resulte producirá una caída opuesta al voltaje generado lo que hace que se reduzca el voltaje en las terminales del campo.
c) ¿Por qué es peligroso dejar la excitación abierta, incluso si el par de arranque es elevado?
R=porque la excitación del rotor esta cerca de la velocidad del sincronismo
d) ¿Por qué es preferible aplicar automáticamente la c.c. a la excitación en vez de forma manual?
R=porque puede abrirse automáticamente mediante un rele de control
Si es posible que el motor se <<decale un polo>> si se utiliza el arrancador de la figura. Explíquese
R=cierra el circuito en un punto que la onda inducida de c.a es mas favorable al sincronismo
El libro practico de los generadores, transformadores y motores eléctricos/Gilberto Enrique Hasper.- México: Limusa. 2014.
Control de máquinas eléctricas/ Irving L. Kosow, Reverte, 1977
PROYECTOS PARA LA EVALUACION DEL PRIMER PARCIAL DE LA E.E. 
 INSTALACIONES DE BAJA TENSION.
1. Elaborar y simular el diagrama de control para un motor trifásico tipo jaula de ardilla el cual se encuentra acoplado a una bomba para suministrar agua a un tanque elevado, utilice dispositivos de protección, así como los elementos necesarios para detener o arrancar el motor en base al volumen del agua en el tanque.
2. Elaborar y simular el diagrama de control para un motor de inducción trifásico se requiere que el motor pueda invertir su sentido de giro, este motor también puede ponerse en operación desde una segunda estación de control(remota)
3. Elaborar y simular el diagrama de control para un elevador de carga el cual utilizara dos motores uno para el ascenso y otro para el descenso. Utilice protección adecuada para evitar que pueda chocar la plataforma tanto en la parte superior como en la parte inferior.
4. Elaborar y simular el diagrama de control para dos motores que trabajan en el mismo proceso, el segundo motor se encarga del sistema de lubricación y solo puede activarse cuando el motor principal se encuentra activado. El proceso es automático y el primer motor enciende después de 5 segundos y el sistema de lubricación se activara a los 10 segundos.
DIAGRAMAS DE CONTROL
EJERCICIO 1
INICIA EL ARRANQUE DEL MOTOR PARA EL LLENADO DEL TANQUE CUANDO EL FLOTADOR OPRIME EL BOTÓN DE VACIO.
CUANDO SE LLENA EL TANQUE EL FLOTADOR OPRIME EL BOTON DE LLENADO.
 
2.- 
ARRANQUE 1 (SENTIDO A LA DERECHA)
ARRANQUE 1 (SENTIDO IZQUIERDA)
ARRANQUE 2 (SENTIDO A LA DERECHA)
ARRANQUE 2 (SENTIDO A LA IZQUIERDA)
EJERCICIO 3
ELEVADOR HACIA ARRIBA
ELEVADOR HACIA ABAJO
EJERCICIO 4
EN 5 SEGUNDOS ARRANCA EL MOTOR 1 Y EN 10 SEGUNDOS ARRANCA EL MOTOR 2
ARRANCA EL MOTOR 1 Y 5 SEGUNDOS ARRANCA EL MOTOR 2
5 SEGUNDOS DESPUES EL MOTOR 2 ARRANCA, Y LOS DOS MOTORES ESTAN EN FUNCIONAMIENTO.