CLASE 1 CONTROL DE MAQUINAS ELECTRICAS (ROTATORIAS) OBJETIVO: Que el alumno adquiera los conocimientos para usar circuitos
eléctricos y electrónicos para el control de arranque, velocidad y protección de máquinas eléctricas con base a dispositivos electrónicos y electromagnéticos. UNIDAD I FUNDAMENTOS DE CONTROL POR RELEVACION
1.1 Introducción a los sistemas de control de tipo electromagnético. 1.2 Ventajas y desventajas de la automatiación por relevadores eléctricos. 1.! "imbolog#a de dispositivos dispositivos para control, medición, protección y se$aliación. UNIDAD II CIRCUITOS BASICOS PARA PARA CONTROL
2.1 %ipos de interpretación de diagramas de control. 2.1.1 &iagrama elemental. 2.1.2 &iagrama de alambrado. 2.1.! 'laboración de uno a partir del otro. 2.2 (rranques básicos para motores. 2.! &iagramas elementales de controladores para motores de ).( y ).&. UNIDAD III CONTROL DE MOTORES DE C.D
!.1 )ontrol por dispositivos electromagnéticos. !.1.1 (rrancadores automáticos. !.1.2 )ontrol de velocidad !.1.! Inversión de giro y *renado. !.2 )ontrol con dispositivos electrónicos. !.2.1 (rranque automático. !.2.2 )ontrol de velocidad. !.2.! Inversión de giro y *renado. UNIDAD IV CONTROL DE MOTORES DE CA.
+.1 )ontrol con dispositivos electromagnéticos.
+.1.1 (rrancadores automáticos. +.1.2 )ontrol de velocidad. +.1.! )ontrol de giro y *renado. +.2 )ontrol con dispositivos electromagnéticos. +.2.1 (rranque automático. +.2.2 )ontrol de velocidad. +.2.! Inversión de giro y *renado. UNIDAD V CONTROL MODERNO Y CONTROL DE MOTORES MOTORES ESPECIALES.
.1 %écnicas modernas de control. .1.1 )ontrol por campo orientado. .1.2 )ontrol directo del par. .2 -otor eléctrico de pasos. .! -otor eléctrico l#nea.
UNIDAD I FUNDAMENTOS DE CONTROL POR RELEVACION. RELEVACION.
1.1Introduccin ! "o# #i#t$%!# d$ contro" d$ %&'uin!# $"ctric!# .
&esde &esde el surgi surgimi mien ento to de las las máqu máquin inas as eléc eléctr tric icas as 1/0 1/0 se a teni tenido do la necesidad de controlarlas su arranque, su velocidad, su par corriente demandada y su potencia3. 'n un principio diversos métodos *ueron propuestos por los mismos ingenieros de dise$o, más sin embargo *ueron muy ine*icientes y los controles carec#an de posición. CLASE
&e los a$os 1400514!0 las máquinas eléctricas rotatorias empearon a ser controladas controladas control control par, par, control control 6, control control ᴕ3 por medio de resistenci resistencias as de modo que si se quer#a mayor velocidad se cortocircuitaban una o varias resistencias a la ve. &e 14!05147surgio el control eléctrico de las máquinas. &e 1475140 control analógico de las máquinas, en este tiempo surgió la era del tiristor ")83, este io posible el control de par, de velocidad, pero no de posición de máquinas de ).( y ).&. : 17 1 +
8(0 8(1 8(2 8(! 8(+<%0)>I
1/ 1 1 2 !
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7 / 4 10 11 12 1!
;")1<)=>I? ;")2<)=>;:% -)=8
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9 .
AI)17B+(
&espués de 14052000, se dan las técnicas de control con microcontrolador. &espués del 2000 viene la era moderna del control de máquinas eléctricas.
CLASE * 1. V$nt!+!# , d$#-$nt!+!# d$ "! !uto%!ti!cin /or r$"$-!dor$#.
Ventajas 5 5 5 5
@ajo costo Bacilidad de intercambio de pieas mantenimiento3 (dquisición rápida de respuestas Bácil operación
&esventajas 5 5 5 5
(lto costo de mantenimiento )osto de cableado ?o opera bajo condiciones de *alla (lto costo inicial de adquisición
RE
8elé
1.* Si%0o"o2! /!r! di#/o#iti-o# d$ contro"3 %$dicin3 /rot$ccin , #$4!"i!cin.
=a se$aliación de s#mbolos es una *orma de representar elementos de circuitos de potencia y de control por medio de una pluralidad de esquemas de montaje eléctrico. Aara el ingeniero o técnico electricista los esquemas eléctricos le son Ctiles para diversas *inalidades. Aueden servir como un registro de la instalación de los distintos dispositivos. Aueden servir para mostrar cómo están conectados eléctricamente. "e puede observar la DlógicaE de los circuitos de control. 'stos s#mbolos se encuentran normaliados ya sea por un estándar internacional o s#mbolos utiliados internamente en la empresa de modo que el ingeniero de dise$o de la instalación precise de una gu#a con*iable y de *ácil entendimiento a los técnicos instaladores y después en lo *uturo a los técnicos de mantenimiento o bien que un técnico o ingeniero a partir de una instalación ya eca sea capa de representar con s#mbolos el circuito bajo análisis. CLASE 5 A"uno# d$ "o# #2%0o"o# % uti"i!do# • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
8elevador rele3 @obina de rele 8ele polariado magnéticamente =#nea tri*ásica Interruptor normalmente abierto ?(3 )ontacto ?( Aulsador ?( Interruptor normalmente cerrado ?)3 )ontacto ?) Aulsador ?) -otor de )& -otor de inducción tri*ásico -otor de )& de imanes permanentes Busible &isyuntor tri*ásico &ispositivo térmico Aotenciómetro -otor s#ncrono de imanes permanentes 8ecti*icador Inversor Volmetro (mper#metro %rans*ormador 8ele térmico -otor de )& de eFcitación separada
UNIDAD II
CIRCUITOS BASICOS PARA CONTROL
.1 Ti/o# $ int$r/r$t!cin d$ di!r!%!# d$ contro"
=a utiliación de los s#mbolos y l#neas es una *orma abreviada de representar circuitos de potencia y de control y de su interconeFión. Aara ingenieros o técnicos los esquemas eléctricos son muy Ctiles, pueden servir como registro para el *uturo, para instalación instantánea y pone de mani*iesto una lógica del circuito de control. (lgunos s#mbolos ?'-( se muestran a continuaciónG CONTACTO RELE
BOBINA DE RELE
6ULSADOR
7USIBLE
MICROCONTROLADOR
DIS6OSITIVO TERMICO
DIS8UNTOR TRI7ASICO
MOTOR DE INDUCCION TRI7ASICO
MOTOR CD DE E9ITACION SE6ARADO
RECTI7ICADOR TRI7ASICO
MOTOR DE CD DE IMANES 6ERMANENTES
TEM6ORIADOR
LAM6ARA INDICADORA
SENSOR DE
i
LINEA
;TIMMER<
BLINDAJE ELECTROSTATICO
6OTENCIOMETRO
TRANS7ORMADOR DE NUCLEO DE =IERRO
SENSOR DE
v
MOTOR SINCRONO TRI7ASICO DE IMANES 6ERMANENTES
INVERSOR TRI7ASICO DE I>BT?S
.1 Di!r!%!# $"$%$nt!"$#
'Fisten diversos diagramas de los circuitos de control sin embargo normalmente se aplica una norma o regla en cada industria y es necesario que un ingeniero o técnico se apegue a dica norma. =a simbolog#a presenta elementos que pueden ser bobinas, cables, contactos, se$aliaciones, etc. ?ormalmente los contactos se presentan en su estado inactivo. 's prioridad proteger los dispositivos en caso de una sobrecarga o un cortocircuito, los dispositivos térmicos son los primeros que abrirán el circuito en caso de *alla, también los *usibles ayudan bajo dicos
eventos. &icos dispositivos de sobrecarga se utilian en serie con el circuito de *uera circuito de potencia3 que alimenta en este caso las maquinas eléctricas. =a siguiente *igura muestra un circuito de control l#nea delgada3 y de potencia l#nea gruesa3 el cual se utilia para arrancar un motor de inducción tri*ásico a tensión plena por lo cual debe utiliarse en maquinas menores a >Hatts.
CLASE @
;bsérvese que el circuito anterior no está alimentado asta que no esté cerrado el interruptor de desconeFión tri*ásico &" y el disyuntor manual tri*ásico )@. (un en tal caso el circuito de control es ine*ica asta que se pulsa un botón puesta en marca arranque3 que puede estar situado a una distancia considerable del rele principal 8, y cerrar sus contactos principales y auFiliares en las l#neas de circuito de potencia y de control, respectivamente. 'l *uncionamiento del circuito de control se inicia pulsando el botón momentáneo de !rr!n'u$ se energia la bobina - y por lo tanto cierran los contactos re*erenciados ?(. =a *unción del contacto auFiliar - es la cortocircuitar el botón de arranque de modo que aunque el botón momentáneo regrese a su posición original, la bobina - no se desenergetia. 'sto ará que el motor arranque a plena tensión y el modo de pararlo es el siguienteG • •
Aulsando el botón paro que es un contacto ?) &ebido a una sobrecarga que detectan los trans*ormadores de corriente ;=1 y ;=2, energiando sus respectivas bobinas y abriendo sus contactos ?).
•
• • •
Aor un cortocircuito en el motor que ace que salten los dispositivos de protección. Aor un cortocircuito o sobrecarga en el circuito de control Aor una baja de tensión sostenida -ediante la apertura del interruptor principal o el disyuntor
:na aplicación similar se muestra en la siguiente *igura para un motor de )& con eFcitación sunt paralelo3. :n motor de potencia sunt no se puede arrancar a plena tensión. 'l rotor es acelerado por medio de un reóstato de ! tomas en serie con el inducido la armadura y el rotor3. 'n esta aplicación, la protección de cortocircuito se ace por medio de *usibles, y el de sobrecarga por medio de un relé térmico. (mbas l#neas de control están protegidas con *usibles, y la bobina de puesta en marca del rele - también mantiene el inducido desconectado de ambos lados de la l#nea cuando el interruptor de la l#nea bipolar está cerrado. 'l motor se pone en marca pulsando el botón de arranque de contacto momentáneo. =os contactos principales -5?( y los contactos auFiliares -5?) alimentan las l#neas 1 y 2 del circuito de control y del inducido con toda la resistencia en serie. 'l circuito de eFcitación es activado cuando se cierra el interruptor bipolar para poner en marca el botón a plena tensión. 'l inducido se pone en marca y se acelera durante un periodo determinado mediante el relé de aceleración 1( de acción retardada de tipo amortiguador. &espués de un breve periodo de tiempo el relé 1( cierra sus contactos ?(, cortocircuitando un tercio de la resistencia en serie con el inducido y a la ve alimenta la l#nea ! del circuito de control. &espués de otro intervalo de tiempo el relé !( cierra cortocircuitando el tercio restante y el motor llega asta su velocidad nominal.
CLASE .1. Di!r!%! $"$%$nt!" , Di!r!%! !"!%0r!do
:n diagrama de alambrado ilustra la localiación *#sica de todos los componentes, bobinas, contactos, botones, protecciones, cargas, *ocos, etc. Que se muestran en la posición real que tienen en su instalación. (lgunos diagramas de alambrado pueden indicar nCmeros de conductores, calibres, tuber#a conduic, color de cables, etc. =os diagramas de alambrado son importantes porque indican cómo se conecta el equipo, donde y qué tipo de protección se coloca y también ayudan al dise$ador de la instalación a observar si ay errores de coneFión de los circuitos de potencia y de control antes de la instalación. CLASE Unidad III
Contro" d$ %otor$# d$ corri$nt$ dir$ct!
!.1 maquinas de )&
)omportamiento de un imán Buncionamiento de un motor
e s=
V f = Rf i f + L f
di f dt
; V a= R a ia + La
di a
+ e a
dt
α =
ϖ
=
dr dt
ΣT =0 Τ e=Τ J + Τ L + Τ b
JeK Aar electromagnético
Δϖ Δt
≈
dϖ dt
dψ dt
%LK Aar aderido a la inercia %iK Aar de carga %bK Aar debido a coe*iciente de *ricción viscosa. Τ =J ∗α
Τ =
J ∗dϖ dt
Τ e= J
dϖ + Τ L + bϖ dt
dω dt
=
Τ e J
+
Τ e J
CLASE *. Contro" con di#/o#iti-o# $"$ctro%!ntico#: *..1 Arr!nc!dor %!nu!" , !uto%&tico
:n regulador eléctrico puede de*inirse como un dispositivo o grupo de ellos3 que sirve para gobernar de una *orma deseada por usuarios3, movimientos, pares, velocidades y potencia del aparato o sistema a regular. :n arrancador eléctrico se de*ine como un regulador cuya *unción principal es la de poner en marca y acelerar un motor. "i ablamos de un arrancador manual entonces asociamos la presencia de un ser umano que sea quien regule y ajuste la aceleración con la ayuda de un dispositivos eléctricos, esta combinación es una de las mas ine*icientes y costosas en términos de oras5ombre para arrancar una maquina eléctrica. Puesta en marcha de un mtr de CD manua!mente"
=a *igura muestra en *orma esquemática una resistencia en serie con el inducido que se precisa para la aceleración de motores serie, sunt o compound, respectivamente, con un dispositivo de arranque manual para modi*icar la resistencia en serie con el inducido en 7 etapas, se observa que los motores sunt y compound suelen ponerse en marca con la corriente de eFcitación máFima, es decir la resistencia del reóstato regulador del campo es nula y el motor serie se pone en marca siempre bajo carga. 'n el instante que se aplica una tensión Va al borne del inducido para acer que gire el motor, el motor no está produciendo ninguna *.c.e.m ya que en ese instante la velocidad es nula los Cnicos *actores que limitan la corriente son la ca#da de voltaje en las escobillas ).v.e3 y la resistencia del circuito de inducido 8a. )omo ninguno de estos de estos voltajes, bajo condiciones in#ciales no sobrepasa al 10M o al 1M de la tensión aplicada en bornes del inducido, Va, la sobre corriente llega a ser mucas veces la corriente nominal como se ejempli*ica, a continuación.
CLASE
:n motor sunt de 120V de )& tiene una resistencia de 0.2N y una ca#da de voltaje de escobillas de 2V, la corriente nominal a plena carga de inducido es de /(. )alcular la corriente en el instante de arranque y el porcentaje a plena carga. V a= R a I a + Ea V a= R a I a + La
di a dt
+e a
e a=k o ϖ La= a
V a= R a i a + V . c . e
I a=
V a−V CE Ra
=
120
−2
0.2
=590 A
'ste ejemplo sirve para ilustrar el desper*ecto que puede ocasionar un motor industrial de )& donde no se limite la corriente de arranque. =a corriente en este ejemplo es eFcesiva, entre otros puntos a causa de una *uera contraelectromotri *.c.e.m3 en el instante de arranque. :na ve iniciada la rotación del eje de la maquina se comiena a producir una *.c.e.m proporcional a la velocidad. 'ntonces se requerirán dispositivos, generalmente resistentes de *ormas variables cuya *inalidad es de limitar la corriente durante el arranque. 'sta resistencia se puede ir reduciendo progresivamente a medida que el motor acelera. 'ntonces si se pone una resistencia en serie con el inducido denominado 8s, la ecuación debe modi*icarse para el caso de determinar una corriente por el inducido. AroblemaG )alcular los diversos valores de la resistencia de arranque para limitar la corriente del motor del ejemplo anteriorG a3 10M de la carga nominal en el instante de arranque b3 :na *.c.e.m que representa el 2M de la tensión de inducido al 10M de la carga nominal c3 :na *.c.e.m que representa el 0M de la tensión de inducido al 10M de la carga nominal. d3 Oallar la *.c.e.m a plena carga sin resistencia de arranque (3 )orriente nominalK /( 10M Va−V . c . e I arra!. =
100M 112.(
R e!".
Re!". =
Va −V . c . e 120 V −2 V = =1.048 # 112.5 A I arra!.
Rs =1.048 #−0.2 #= 0.84 #
B)
(
Rs =
C)
V L −C v .e − E a I a
) ( − R = a
120 V −2 − 30 112.5
)
= 0.58 #
Rs
(
V L−C v . e− E a I a
) ( − 0.2=
120 −2−60 112.5
)
−0.2= 0.31 #
D) Ea =− R a I a−V c . e + V L Ea =(−0.2 #∗75 A )−2 V + 120 V =103 V
CLASE 1
CLASE 11
Buncionamiento del circuito anteriorG 1.5 Aulsando el botón de sentido directo se eFcito el relé B cebando todos los contactos B normalmente abiertos y abriendo los normalmente cerrado, el relé -, en la l#nea de control ! queda eFcitada cerrando los contactos - normalmente abiertos y el motor arrancando con toda la resistencia de arranque en serie con el inducido. &espués la tensión aumenta en bornes AB, el relé A es eFcitado en la l#nea de control 7 y cortocircuita un contacto de la resistencia de la l#nea de arranque. 2.5 'l relé - también eFcita el relé de acción retardada 1( en la l#nea +. &espués de un corto tiempo 1( eFcita a 2( en la l#nea de control . &espués de otro
retardo, el relé 2P cierra su contacto normalmente abierto y cortocircuita el Cltimo elemento de la resistencia de arranque. !.5 )uando se pulse el botón sentido inverso, el inducido se debe conectar a una *uente de polaridad inversa. @ajo estas condiciones la tensión inducida 'a en la armadura se suma a la tensión de l#nea las cuales se ponen a la ).v.e ca#da de voltaje en las escobillas3 a la )& resistencia de *renado3 por inmersión. :na ca#da de tensión ocurre en la bobina A1, la cual ya no puede tener cerrado el contacto A1 pasando el reposo y deseFcitando al relé A de la l#nea de control 7 un tercio de 8 entra3. +.5 pulsando el botón de sentido inverso también se deseFcita el contacto normalmente abierto B de la l#nea de control !.+deseFcitando el relé - y casi sucesivamente se desecFita el relé 1( de la l#nea + y el 2( de la l#nea . .5 %odos los contactos 8 normalmente abiertos se eFcitan mediante el relé 8 a medida que el motor llega a velocidad o la ' a generada o la *.c.e.m. generada a estas presione y el relé A8 empiea errarse. 7.5 el motor invierte sentido de giro con los contactos de los relés normalmente abiertos que comienan a cerrarse en di*erentes instantes de tiempo, con secuencia A, 1P 2P acelerando la maquina asta la velocidad nominal. CASE 1 *. Contro" $"$ctrnico d$ %otor$# d$ CD
'l rápido desarrollo de los dispositivos semiconductores, as# como los continuos avances en la electrónica analógica y digital a permitido desde los a$os 70Rs la introducción de técnicas de control digital de maquinas eléctricas se desarrollan aun di*erentes topolog#as de la etapa de potencia electrónica de potencia3 también aun se siguen desarrollando diversos algoritmos de control, todo esto con el *in de incrementar la e*iciencia, la productividad y la reducción de costos de maquinas de )& son utiliados. ?o obstante debido a que la maquina contiene un colector mecánico limita su operación en ambientes eFplosivos, y por otro lado limita su control de velocidad y posición, puesto que sus partes móviles de conmutación realian operaciones no *avorables.
$ =Jα
Jα −
dϖ dt
2
= J
d r 2
dt
&erivada digital de 6
ω=
%sK 100Ss TU K TU51 K0
α ( k ) −α ( k −1 ) Δ t
6 K TU5U513
CLASE 1*
)ontrol de la velocidad de un motor de )& con accionamiento electrónico
Ventajas SCR • • •
Aara alta potencia )ontrol es más económico -enos perdidas no se calienta muco3
Desventajas •
?o puede trabajar el motor a bajas velocidades
Ventajas IGBT o MOSFFET • •
)ontrol de posición más preciso Auede operar a mayor *recuencia de conmutación
Desventajas • • •
's más caro "u control es más di*#cil respecto al del ")8 %iene más perdidas
"e sabe que una maquina de )& puede variar su velocidad variando el voltaje de armadura esto se puede acer mediante un puente recti*icador controlado como se muestra en el sig. )ircuito supone una corriente de campo constante que puede ser alimentada eFternamente.
:n inductor = en serie con la armadura garantia un *iltro de corriente en la armadura cuando se trata de motores de potencias grandes que contengan muca inductancia alambre3 no es necesario este *iltro inductivo. "e puede decir en esta *igura que la armadura se encuentra en reposo y el interruptor de desconeFión " se encuentra abierto. "upondrá que un microcontrolador se utilia para disparar las compuertas de los ")8. 'l disparo de estos ")8 desea ser controlado y que se desea un control de velocidad de la maquina, este control lo ace el so*tHare en el micro donde también se pueden incorporar condiciones como en caso de protecciones. Inicialmente los pulsos se pueden y se encuentran retrasados un ángulo de 40W de modo que Va a la salida del convertidor sea 0 este voltaje Va a la salida del convertidor es mayor a 'a debido a la ca#da en la resistencia en la bobina de armadura. ( partir de este momento y suponiendo que eFiste eFcitación de campo adecuada se puede cerrar el interruptor " y al*a se reduce ángulo de disparo3 gradualmente para que 'a comience a incrementar. =a corriente Ia de armadura comiena a *luir y el motor comiena a acelerar con*orme X disminuye. Buente !Y
(lterna 70O
)omunicación 8"2!2 :"@, internet, etc.
=
"
*uente Vcc constante
sensor de corriente
CLASE 15
'jemplo.5 :n motor de )& de capacidad industrial de 00OA, 210V y !00r.p.m. se conecta a una l#nea tri*ásica de 220V la cual es accionada por un convertidor puente tri*ásico controlado. =a corriente de armadura a plena carga es de 1/0( con una resistencia de armadura de .2mZ calculeG a3 'l ángulo de activación requerido X3 en condiciones de plena carga y máFima velocidad. b3 'l ángulo de activación X3 para que el motor desarrolle su máFimo par pero a la mitad de su velocidad nominal. c3 'l ángulo de activación requerido para lograr mover la carga nominal a 1000r.p.m. d3 'l ángulo requerido para mover la mitad de la carga a máFima velocidad
a)
'dK1.!V= cosX 'dK210V para máFima carga 210K1.!2203cosX 210
XKcos b)
51
(
)
1.35 220
K5@F
Oace un corto y es cero
Arimero para máFima velocidad
'dK8a[Ia9'a 210K.2[105!31/039'a 'aK21051/03.2[105!3 'a-(\K201V 'a555555555555Vel 055555555555555 0V 'a55555555555 VmaF55555555555555 201V 'a5555555100r.p.m.5555100.V para la mitad de la velocidad Aara la mitad de la velocidad y máFima carga 'dK1.!V= cosX 'dmitad vel K 8a[Ia9'a 'dmitad vel K.2[105!31/039100.V K104.7 104.7K 1.!2203cosX
109.6
]K cos
51
(
)
1.35 220
K.*5F
c)
'dK8a[Ia9'a 210K.2[105!31/039'a 'aK21051/03.2[105!3 'a-(\K201V 'amaF55555555555 !000r.p.m.55555555555555 201V 'a100055555555555 1000r.p.m.55555555555555 7/V 'd1000K1.!V= cosX 'd1000 K 8a[Ia9'a 'd1000 K.2[105!31/0397/V K/./ /./K 1.!2203cosX 75.75
]K cos
51
(
)
1.35 220
K@.F
d)
'dK8a[Ia9'a 'dK210V555555555555555100M 'dmitadK10v555555555550M 10K1.!2203cosX 105
]K cos
51
(
)
1.35 220
K.F
CLASE 1@
'n este caso el motor solo puede operar en un sentido. Aara lograr que invierta el giro será necesario invertir la polaridad de 'd una *orma de lograr esto es activando los pulsos de compuerta mas allá de los 40W pero para cambiar la
polaridad de 'a se debe de invertir ya sea la *uente del campo o de la armadura lo que implica instalar un equipo adicional. %eniendo en cuenta estas condiciones se observan los pasos que se deben de seguir cuando se desea invertir el giro. 1.5&isparar los pulsos de compuerta asta casi 10W para que 'd sea lo bastante grande y negativo con esta operación preparara el convertidor para que actué como inversor y requerirá de unos cuantos milisegundos asta que Id se aga 0. 2.5Invertir la corriente de campo tan rápido como sea posible para invertir la polaridad de 'a esto puede tomar de 1 a seg.debido a la eFistente inductancia. =a corriente de armadura seguirá siendo 0 durante este intervalo de tiempo. !.5"i no eFiste un método para invertir la corriente de campo entonces se requerirá de un puente recti*icador adicional conectado en antiparalelo para lograr la inversión de 'd. 1er método casi no se usa
2do método
ts3 0 .017<20 .0!2<20 . .017 'dK1.!V= cosX 'dK8a[Ia9'a 'aK>bH ^c main _de*ine Vc K220 _de*ine >tK ia 9i* `K IaK )osXK'd<1.!V=
"en !//t 0 1 0 1
CLASE 1
Auente recti*icador ! ")R "3
"i es UH no necesita el inductor UH un inductor de entre !mO y 10mO
'dK1.! V= cosX
'aK'd58a[IaK UbH ] K
Auente recti*icador de I@%R"
'l control de la corriente es no lineal
CLASE 1
'n c
VK0.0!mV
(KVin [bs
ImV5555555555555 1(
@KVin1[b1
Vin5555555555555 \
)KVin2 [b2 VoutKb9c39a
iamedKVout<1[10 5!
CLASE 1
CLASE 1 UNIDAD IV
CONTROL DE MOTORES DE CA TRI7ASICOS
5.1.1 ARRANCADORES AUTOMATICOS DE CA
=os arrancadores para motores de )( automáticos para voltajes mayores a 220 V suelen usar trans*ormadores para conseguir tensiones generalmente de 11 V para alimentar circuitos de control. (lgunos circuitos de control necesitaran )& para operar por lo que será necesario recti*icar. ?o es posible seleccionar un arrancador de motor poli*ásico sin considerar las diversas clases de motores además de determinar para que par y que corriente de operación. 'Fisten normas para tal selección. 5.1. ARRANCADORES AUTOMATICOS DE ACELERACION DE TIEM6O 7IJO DE TENSION REDUCIDA DE CA
'n aquellos casos en que la energ#a de la *uente lo permita ser#a posible arrancar o poner en marca motores a plena tensión sin perjudicar el motor. "in embargo, cuando el *lujo de corriente al arranque produce *luctuaciones momentáneas de tensión de modo que a*ecta a otros dispositivos eléctricos que requerirá algCn método de arranque por tensión reducida. C"!#$
=a siguiente *igura muestra un arrancador para transición en circuito cerrado a tensión reducida o por devanado principal para un motor de inducción tri*ásico de )(. )omo se muestra en el diagrama, se proporcionan ! etapas de retardo de*inido antes de que estén cerrados los contactos de marca. 'l circuito de control de 11 V está alimentado por medio de su propio trans*ormador y para accionamientos que utilian )& se pueden utiliar recti*icadores de onda completa. =os relés de acción retardada son generalmente para )( o )& del tipo amortiguador ajustable. 'l arrancador de la siguiente *igura *unciona como sigueG 1) Aulsando el botón de arranque se eFcitan los contactos principales y auFiliares " en los circuitos de potencia y control, respectivamente. 'l motor se pone en marca a tensión y corriente del primario reducida. ) 'l relé de amortiguador de acción retardada de )( %&1 eFcitado por medio de los contactos "?( y los %&!?) empiea a trasladar su armadura a la posición cerrada. &espués de un adecuado retardo, el relé %&1 cierra sus contactos ?( eFcitando al relé de acción retardada %&2. *) %&2 también proporciona un retraso antes de que a su ve eFcite el relé %&! por medio de los contactos %&2?( y los contactos 8?). )uando después de un adecuado retardo, %&! cierra, eFcita el contactor de la l#nea 8. 5) )uando cierra el contactor 8 de l#nea cortocircuitara la resistencia de arranque del primario dando origen a que *luya más corriente acia el motor el cual es llevado a su velocidad nominal puesto que queda conectado a plena tensión. (l mismo tiempo, los contactos auFiliares 8 des eFcitan todos los relés de retardo de modo que solo los relés " y 8 quedan eFcitados por medio de sus contactos de enclavamiento.
DIA>RAMA DE 6OTENCIA C"!#$ 1 ARRANQUE DE MOTOR MEDIANTE AUTOTRANS7ORMADOR
'l sistema de arranque a tensión reducida por autotrans*ormador consiste en alimentar un motor tri*ásico por medio de un autotrans*ormador el cual puede reducir la tensión de la *uente de f a 1
Aosibilidad de elegir la toma de tensión en porcentajes comCnmente de , 7 u 0M del valor nominal. Auede arrancar en 2 o ! tiempos dependiendo de las caracter#sticas del motor y de su potencia. Aasa de un punto de operación a otro sin reducción de potencia. INCONVENIENTES
Auede ser el más caro de los métodos de arranque con elementos electromagnéticos A6LICACIONES. Aara motores con potencia superior a los >` y superiores a los 100 >` que se pueden utiliar en ventiladores, bombas, compresores rotativos y de pistones.
ARRANQUE DE MOTORES DELTAGESTRELLA Circuito d$ /ot$nci!
Circuito d$ contro"
G8
C"!#$ 7ASOR ES6ACIAL DE VOLTAJE
's la suma vectorial de las ! *ases del voltaje en ca en un instante de tiempo el *asor espacial de corriente es esencialmente el mismo que el de voltaje solo que esta de*asado respecto al voltaje.
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