Resumen del Arranque Sherman basado en la Norma IEEE

TORRES RICO JORGE ARTURO                                                                                                          22251596

Resumen del Arranque Sherman basado en la Norma IEEE

El arranque Sherman es un método tradicional de arranque indirecto para motores de inducción trifásicos, que utiliza un autotransformador para aplicar una tensión reducida durante el encendido del motor. Este tipo de arranque está ampliamente documentado dentro de las recomendaciones de la norma IEEE, especialmente en los siguientes estándares:

IEEE Std 141™ (Red Book): Guía para sistemas eléctricos industriales.

IEEE Std 112: Métodos para pruebas de motores eléctricos.

IEEE Std 399 (Brown Book): Diseño de sistemas eléctricos industriales.

IEEE Std 3001.2: Recomendaciones para motores eléctricos industriales.

⚙️ 1. Principio de Funcionamiento del Arranque Sherman

En el arranque Sherman, el motor se energiza inicialmente a través de un autotransformador trifásico que reduce el voltaje aplicado a sus terminales.

Este voltaje reducido disminuye la corriente de arranque y el par inicial del motor. Una vez que el motor alcanza un porcentaje de su velocidad nominal (generalmente entre 70% y 90%), el autotransformador se desconecta y el motor pasa a estar conectado directamente a la red de alimentación (tensión plena).

La secuencia de operación se realiza mediante un sistema de tres contactores:

Contactor de línea (CL): Conecta la alimentación principal.

Contactor del autotransformador (CA): Conecta el motor a través del autotransformador.

Contactor de arranque directo (CD): Cierra el circuito directo al motor al desconectar el autotransformador.

⚡ 2. Beneficios Técnicos (según IEEE)

Los beneficios principales del uso del arranque Sherman, tal como se establecen en los estándares IEEE, son:

Reducción de corriente de arranque: entre 30% y 60% de la corriente nominal de arranque (dependiendo del tap del autotransformador).

Reducción del par de arranque: proporcional al cuadrado del voltaje aplicado (por ejemplo, si se aplica 70% del voltaje, se obtiene solo el 49% del par).

Menor impacto en la red eléctrica: disminuye el riesgo de caída de tensión y perturbaciones que puedan afectar a otros equipos eléctricos.

📐 3. Especificaciones Técnicas y Diseño

Según IEEE, el diseño y selección del arranque Sherman debe considerar lo siguiente:

Tapas del autotransformador: comúnmente 50%, 65% y 80%. La elección depende del tipo de carga y del par necesario.

Tiempo de arranque: debe establecerse para permitir que el motor adquiera la velocidad suficiente antes de cambiar a tensión plena.

Coordinación de protección: el sistema debe incluir relés de sobrecarga y protección contra fallas de fase, de acuerdo con IEEE Std 242 (Buff Book).

Evaluación térmica: El autotransformador debe estar diseñado para soportar los arranques repetidos sin sobrecalentamiento, cumpliendo los límites establecidos en IEEE Std C57.12.00.

🧰 4. Aplicaciones Típicas

IEEE recomienda este tipo de arranque para:

Motores de gran potencia (superiores a 50 HP).

Sistemas donde no es posible usar arranque directo por limitaciones de la red.

Cargas de alto par o alta inercia, como compresores, ventiladores industriales, bombas centrífugas, etc.

Plantas industriales con normas estrictas de calidad de energía (reducción de caídas de tensión durante el arranque).

⚠️ 5. Recomendaciones y Consideraciones IEEE

Verificar que el par de arranque sea suficiente para vencer la carga: si no lo es, el motor no alcanzará la velocidad necesaria para el cambio a tensión plena.

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