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Arranque, paro e inversión de
giro en un motor trifásico a
través de arduino y
relevadores
Araujo Sánchez Pedro, Espinoza Cárdenas Juan, Felix Palomino Juan Daniel, González Castro
Ángel
Ingeniería mecatrónica, Instituto Tecnológico de Culiacán, 14 de octubre de 2019
Resumen: Este reporte describe cómo fue que realizamos la práctica de arranque en
un motor trifásico utilizando distintos tipos de conexiones asi como usando
relevadores y un arduino. También de cómo podemos invertir en giro del rotor con
el software del arduino.
Palabras claves: motor trifásico, arduino, relevador, rotor.
Introducción: Es una máquina eléctrica
rotativa, capaz de convertir la energía
eléctrica trifásica suministrada, en
energía mecánica. La energía eléctrica
trifásica origina campos magnéticos
rotativos en el bobinado del estator lo
que provoca que el arranque de estos
motores no necesite circuito auxiliar,
son más pequeños y livianos que uno
monofásico de inducción de la misma
potencia, debido a esto su fabricación
representa un costo menor. Por su
variedad de potencia y tamaño son muy
usados en la industria no siendo así en el
sistema residencial y doméstico debido
fundamentalmente a que en este sector
no llega la corriente trifásica. En la
industria se emplean para accionar
máquinas-herramienta, bombas,
montacargas, ventiladores, extractores,
elevadores, grúas eléctricas, etc. Estos
motores constan de tres partes
fundamentales, estator, rotor y escudo.
Arranque y paro en el motor trifásico
Los motores trifásicos son motores en
los que el bobinado inductor colocado
en el estator, está formado por tres
bobinados independientes desplazados
120º eléctricos entre sí y alimentados
por un sistema trifásico de corriente
alterna. Para esta práctica fue necesario
2. 2
de un arduino el cual es una placa
impresa con los componentes
necesarios para que funcione el
microcontrolador y su comunicación con
un ordenador a través de la
comunicación serial como en este caso
que nos sirvió para enviar las
instrucciones de lo que logramos,
utilizamos tres relevadores que son
dispositivos electromecánicos que
funcionan como un interruptor
controlado por un circuito eléctrico en el
que, por medio de una bobina y un
electroimán, se acciona un juego de uno
o varios contactos que permiten abrir o
cerrar otros circuitos eléctricos
independientes en este caso eran relés
de 10 amperes, usamos el motor de
inducción rotor devanado los cuales son
aquellos motores eléctricos de
inducción en donde el circuito
secundario es un devanado polifásico o
bobinas cuyas terminales están en corto
circuito o cerradas a través de circuitos
adecuados y fue necesaria de igual
forma la fuente de alimentación.
Previamente tuvimos que realizar un
programa que hicimos en el software de
arduino (Fig.1) para poder cargarlo y que
con esas instrucciones se pudiera hacer
la práctica de arrancar y parar el motor
trifásico; el cual con un ejercicio anterior
determinamos que tiene un periodo de
5 segundos para que deje de girar
(Fig.2), lo que nos sirvió para poder
ajustar el programa de arduino y así
hacer bien la práctica.
Desde las tres salidas de la Fuente de
alimentación los conectamos al puerto
común de cada relé y con el puerto N.O.
de cada relay alimentamos al motor de
inducción rotor devanado, siendo tres
contactos, uno llamado común, otro
normalmente cerrado (N.C.) y el otro
normalmente abierto (N.O. o N.A.) estos
son elementos conductores que
permiten establecer o interrumpir el
paso de la corriente en cuanto la bobina
se energice. Mientras tanto en el motor
trifásico, tienen tres embobinados
independientes, uno para cada fase.
Cada embobinado tiene dos terminales,
de tal manera que tenemos un total de 6
Fig.1
Fig. 2
3. 3
terminales, que podemos numerar
como 1 y 4, 2 y 5así como 3 y6. La fuente
de energía eléctrica trifásica, tiene tres
terminales, que designaremos como A, B
y C y que se deberán conectar a los
embobinados del motor que se
describieron anteriormente. Los
embobinados del motor, pueden ser
conectados en la configuración tipo
estrella, en donde las terminales 4, 5 y 6
se conectan juntas y las fases eléctricas
A, B y C a las terminales del motor 1, 2 y
3. Hacemos conexiones tipo Estrella en
las bobinas, en esta, todos los finales de
bobina se conectan en un punto común
y se alimentan por los otros extremos
libres, la intensidad que recorre cada
fase coincide con la intensidad de línea,
mientras que la tensión que se aplica a
cada fase es (raíz de 3) menor que la
tensión de línea.
Cuando tuvimos todo conectado
correctamente y con el programa de
arduino verificado, energizamos con la
fuente y el rotor giró, duró 5 segundos
en detenerse completamente y volvió a
girar dadas las instrucciones del
software (Fig. 3).
Inversión de giro en el motor trifásico
Los motores asíncronos trifásicos son
usados en una gran variedad de
aplicaciones en la industria. Mover parte
de una máquina herramienta, subir y
bajar un guinche para levantar o bajar
una carga o desplazar atrás y adelante
un puente grúa son sólo algunos pocos
ejemplos. En estas aplicaciones es muy
común tener que controlar el sentido de
giro del motor, para poder elegir en qué
dirección se mueve el mecanismo que
tiene bajo su control. A diferencia de
otros tipos de motores en los que hay
que recurrir a circuitos de control
complicados, en el caso de los motores
asíncronos trifásicos, controlar el
sentido de giro es bastante sencillo. Fue
necesario diseñar un programa distinto
al de la práctica anterior, diferente
conexión y un relevador más.
Ocupábamos guiarnos a través de un
diagrama de conexiones para saber en
qué orden conectar los cables y con
cuales otros hacer puentes y por eso nos
basamos en el de la Fig. 4.
Fig. 3
4. 4
Con un nuevo programa le enviamos
nuevas instrucciones al arduino, que
conectado a 5 relés hicieron girar el
rotor del motor y después inversamente,
de nuevo el motor de inducción rotor
devanado tuvo conexión tipo estrella y
tratándose del mismo motor de la
práctica pasada, teníamos como mismo
dato que dura 5 segundos en detenerse
el giro. Las tres terminales de la fuente
las conectamos con los contactos
comunes del relay 1, 2 y 3, a la vez
hicimos puente en el común el del 1 con
el del relé 4 y el común del 3 con el del
5, el contacto común del relay 2 va
conectado directo a la fuente en nuestro
caso. En los contactos normalmente
abiertos puenteamos el del relay 1 con
el 5 y van conectados a una fase del
motor, el del 3 con el 4 y de nuevo va
conectado a otra fase del motor, el
contacto del 2 va directo a la última fase
del motor. Cuando energizamos,
obtuvimos los hechos esperados, el
rotor giró hacia ambos sentidos (Fig. 5).
Conclusiones
Para finalizar, podemos concluir que es
importante aprender y poner en práctica
la forma en la que podemos maniobrar
un motor, una de las primeras lecciones
que aprende alguien que quiere
familiarizarse con los motores trifásicos
es invertir el sentido de giro habitual de
un motor. Esta propiedad es
extremadamente útil a la hora de
desatascar bombas sumergibles
parcialmente atoradas por materia
sólida, desatrancar máquinas giratorias
atascadas por algún imprevisto, elevar
una plataforma para vehículos, e invertir
el giro para pararla, o como elemento de
ayuda para subir o bajar las ventanillas
eléctricas, cuando el coche no tiene
batería, y se le acopla una alimentación
externa, etc.
Referencias
automatismosuets.wordpress.com/con
exión-estrella-triangulo/
catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/docum
entos/lep/salvatori_a_m/capitulo1.pdf
Fig. 4
Fig. 5
6. 6
Biografias
Araujo Sánchez Pedro
Ingeniería mecatrónica
Culiacán, Sinaloa
20 años
Espinoza Cárdenas Juan Antonio
Ingeniería mecatrónica
Angostura, Sinaloa
20 años
Felix Palomino Juan Daniel
Ingeniería mecatrónica
Cosalá, Sinaloa
20 años
González Castro Ángel
Ingeniería mecatrónica
Culiacán, Sinaloa
20 años
