Arrancadores para motores DC Los propósitos de este tipo de equipo son: 1. Proteger el motor contra daños debidos a cortocircuitos en el equipo 2. Proteger el motor contra daños por sobrecargas prolongadas 3. Proteger el motor contra daño por corrientes de arranque excesivas 4. Proporcionar la forma adecuada para controlar la velocidad de operación, Para que un motor dc funcione bien, debe ser protegido de daño físico durante el periodo de arranque. En condiciones de arranque, el motor no está girando, por tanto EA=0V. Puesto que la resistencia interna de un motor normal es muy baja comparada cn su tamaño, fluye un corriente muy alta. Ejemplo: Consideremos un motor de 50hp, 250V, este motor tienen una resistencia en el inducido RA de 0.06Ω y corriente de plena carga menor que 200ª, pero la corriente de arranque es:
Esta corriente es 20 veces la corriente nominal del motor a plena carga. Es posible que un motor experimente daños debido a tan altas corrientes, a pesar de que solo esté expuesto a ellas durante un instante breve. Una solución al problema de corriente excesiva durante el arranque consiste en insertar una resistencia de arranque en serie con el inducido para restringir el flujo de corriente cuando EA crezca y sirva de limitante. La resistencia no debe estar en el circuito permanentemente debeodo a que generaría pérdidas excesivas y causaría una caída demasiado grande en el par-velocidad del motor con un aumento de la carga.
Motor dc en derivación con resistencia de arranque en serie con el inducido los contactos 1ª, 2 A, y 3 A cortocircuitan secciones de la resistencia de arranque cuando se cierran.
Arrancador manual para motor dc.
Circuitos de arranque para elmotor dc En la siguiente figura se muestran alguns de los equipos comúnmente usados en los circuitos de control de motores.
a) Fusible b) interruptores normalmente abiertos y normalmente cerrados. C)bobina de relé y contactos. D) relé de tiempo en atraso y contactos. E) relé de sobrecarga y sus contactos normalmente cerrados. Circuito común para arranque de motor, el cual usa estas componentes. En este circuito, una serie de relés de tiempo en atraso cierran los contactos que remueven cada sección de la resistencia de arranque e este circuito, una serie de relés de tiempo en atraso cierran los
contactos q remueven cada sección de la resisitencia de arranque en el tiempo correcto, después de aplicar potencia al motor. Cuando se pulsa el botón de arranque en este circuito, se conecta el circuito de motor a su fuente de potencia y la máquina arranca con toda la resistencia en el circuito. Sin embargo, el relé 1DT se energiza al mismo tiempo que arranca el motor, de modo que después de algún tiempo de atraso, los contactos 1TD cierran y renuevan potencia de arranque del circuito, simultameneamente, el relé 2TD se energíza y después de un tiempo, los contactos de 2 TD se cierran removiendo la segunda parte de la resistencia de arranque. Cuando los contactos 2TD se cierran, el relé 3TD se energiza de tal manera que el proceso se repite de nuevo y al final, el motor gira a plena velocidad sin resistencia de arranque en el circuito.
Circuito arrancador de motor con relés de tiempo en atraso para cortocircuitar la resistencia de arranque. En este tipo de arrancador una serie de relés determinan cual es el valor de EA en el motor y cortocircuitan la resistencia de arranque cuando EA se eleva a valores predeterminados. Este tipo de motor es mejor al anterior, puesto que si el motor está bastante cargado y arranca con más lentitud que la
normal, su resistencia del inducido está aún desconectada cuando su corriente cae al valor adecuado.
Circuito de arranque para motor dc que utiliza relés de contratensión para cortocircuitar la resistencia de arranque. Eficiencia del motor de DC. Para calcular la eficiencia de un motor dc, se debendeterminar las siguientes pérdidas. 1. Pérdidas en el cobre 2. Pérdidas por caída en las escobillas 3. Pérdidas mecánicas 4. Pérdidas en el núcleo
5. Pérdidas misceláneas. Las pérdidas en el cobre del motor equivalen a las pérdidas I2R en los circuitos de campo y de inducido del motor. Estas pérdidas se pueden encontrar conociendo las corrientes en la máquina y las dos resistencias. Para determinar la resistencia en el circuito del inducido de una máquina, bloquéese el rotor de modo que no pueda girar y aplíquese un pequeño voltaje dc a las terminales del inducido. Ejemplo: Un motor en drivación de 50hp, 250V, 1200r/min, tienen una corriente nominal del inducido de 170ª y una corriente nominal de campo de 5ª. Cuando se bloquea su rotor, un voltaje del inducido de 170ª y una corriente nominal de campo de 5 A. cuando se bloquea su rotor, un voltaje del inducido de 10.2V produce 170ª de flujo de corriente, y un voltaje de campo de 250V produce un flujo de corriente de campo de 5ª. Se suponeque el voltaje de caída en las escobillas es 2V. en vacío, con un voltaje en las terminales 240V, la corriente del inducido es igual a 13.2ª, la corriente de campo es 4.8ª y la velocidad del motor es 1150r/min. a) ¿Cuánta es la potencia de salida de ese motor en condiciones nominales? b) ¿Cuál es la eficiencia del motor? Solución: La resistencia del inducido de esta máquina es aproximadamente
Y la resistencia de campo es
A plena carga las pérdidas e el inducido son:
Y las perdidas en el circuito de campo son
Las perdidas en las escobillas a plena carga, están dadas por:
Las pérdidas rotacionales a plena carga son equivalentes a las pérdidas rotacionales en vacío, puesto que las velocidades de vacío y de plena carga del motor no difieren mucho.
Si la carga es nominal, la potencia de entrada de este motor está dada por:
Su potencia de salida está dada por
La eficiencia del motor a plena carga es:
