El changeover estrella–triángulo: ajuste del timer e interlock

El changeover, paso a paso

1. START: entran MC y SC. El motor gira en star y el timer T empieza a contar.
2. T cumple su tiempo: su NC contact temporizado 55–56 se abre y SC cae. Su NO contact temporizado 67–68 cierra solo 50 ms después. Los star–delta timer relays traen este dead time de fábrica: deja que el arco en los contacts de SC que se abren se extinga antes de que cierre delta.
3. DC solo entra cuando 67–68 ha cerrado y SC está totalmente abierto, porque el NC contact de SC está en el circuito de la coil de DC. Durante bastante menos de una décima de segundo el motor no está conectado a nada y gira por inercia. Después queda en delta.
4. DC se autorretiene con su propio NO contact y desconecta T con su NC contact. El arranque ha terminado.

La open transition

Esa pausa se llama open transition. Mientras no hay tensión, el campo del rotor se debilita y se desfasa respecto a la red. Cuando cierra delta, la diferencia provoca un segundo pico. Cuanto más rápido gire el motor en ese momento, menor es el pico.

Las gráficas del simulador solo muestran la corriente de deslizamiento de ese segundo pico. El transitorio breve debido a la tensión residual del rotor no se incluye, así que los picos reales del changeover pueden ser mayores.

Ajuste del timer

El timer decide a qué velocidad el motor pasa a delta. Una regla habitual es hacer el changeover al 80–90 % de la velocidad de sincronismo, o cuando la corriente en star ha bajado más o menos a la full-load current. En esta bomba el simulador pide al menos el 86 %.

Si es demasiado corto, el motor aún va lento cuando cierra delta. El segundo pico se acerca entonces al de un arranque direct-on-line y el star–delta pierde su sentido.

Si es demasiado largo, no se gana nada. El motor ya ha alcanzado la velocidad en la que el par en star iguala la carga de la bomba, y sigue con un tercio de su par, con más deslizamiento y más calor en los windings.

El simulador muestra en una gráfica el pico del changeover frente al ajuste del timer para esta bomba con los cuatro hydrants abiertos, que es la carga más pesada y la que usa su starter check.

SC y DC nunca deben estar cerrados a la vez

SC une W2, U2 y V2 en el star point. DC conecta esos mismos tres bornes a L1, L2 y L3. Con los dos cerrados a la vez, las tres phases quedan unidas a través de la star bar: un cortocircuito franco dentro del starter.

La corriente de defecto llega a varios kA, muy por encima del disparo instantáneo del MCCB, así que el MCCB dispara de inmediato. Aun así, el arco puede haber soldado ya los main contacts y dañado el starter.

Tres cosas los mantienen separados: un NC contact auxiliar de cada contactor en el circuito de la coil del otro (el interlock de los rungs 3 y 4 del circuito de mando), un interlock mecánico entre los dos contactores en muchos starters y el dead time del changeover.

Mirror contacts: un starter que se queda en star

En la mayoría de los contactores modernos, los NC contacts auxiliares son mirror contacts (IEC 60947-4-1, Annex F): si los main contacts se sueldan, el NC contact se queda abierto. Así, un SC soldado impide que entre DC, y el motor simplemente se queda en star y nunca pasa a delta. Un starter que se queda en star es la pista. Sin ese NC contact en el circuito de la coil de DC, DC cerraría sobre el star point soldado.

Ponte a prueba