INTRODUCCION Una de las funciones primarias dentro del control eléctrico de un motor es el arranque. El contro controll del del arran arranqu que e de un motor motor es de suma suma impor importan tancia cia para para dete determi rmina nada das s indu indust stri rias as cuyo cuyos s proc proces esos os de prod produc ucci ción ón incl incluy uyen en cier cierto tos s tipo tipos s de carg cargas as con con características muy particulares y que son accionadas mediante motores asíncronos rotor jaula de ardilla. En algu alguno nos s proces procesos os indu industr stria iales les dond donde e es import importan ante te obten obtener er una una seguri segurida dad d y productividad máxima con el menor costo posible, se ha encontrado que los dispositivos electrónicos electrónicos de estado sólido contribuyen contribuyen a un mejor control de las funciones dentro de los diversos procesos productivos. Esto se ha logrado sin producir cambios en los aspectos básicos de los sistemas industriales. Un arran arrancad cador or de estad estado o sólid sólido o se compo compone ne de tirist tiristore ores s contro controlad lados os duran durante te el arranque para mantener un porcentaje de la corriente de línea; al ir aumentando en forma gradual el voltaje de alimentación, se pueden controlar con facilidad la corriente y el par de arranque del motor. Los arrancadores de estado sólido (arrancadores suaves) son los tipos mas nuevos y flexibles dentro de los arrancadores de corriente alterna a potencia reducida, estos incorporan otras funciones que varían según el fabricante, tales como: protecciones contra sobrecorrientes, sobrecorrientes, asimetría, perdida de una fase, sobretemperatura, sobretemperatura, vigilancia del tiempo de arranque, además de reducir los costos de mantenimiento y de obras civiles por ser mas compactos y no poseer contactos ni partes electromagnéticas. Para Para el control control del del arran arranqu que e de un motor motor asíncro asíncrono no no requier requieren en de resist resistore ores, s, inductores o autotransformadores y tampoco de construcción o alambrado especial del motor. No es necesario el uso de una desconexión mecánica para arranque y paro, ya que esta se realiza a través del circuito de control de baja potencia reduciendo así el mantenimiento por no existir contactos ni partes móviles Dentro del Estudio Propuesto de Arrancadores Suaves de estado sólido para motores asíncr asíncron onos os rotor rotor jaula jaula de ardil ardilla la de tres tres fases fases en la Indus Industri tria a Nicara Nicaragü güen ense se,, se analizarán las diferentes industrias que utilizan este control de arranque, donde se enfocan los beneficios beneficios y ventajas, tales como la reducción reducción de la tarifa eléctrica y la minimización de problemas mecánicos del accionamiento, al prolongar tanto la vida útil de las partes involucradas como el mantenimiento correctivo de las partes dañadas. Además en el estudio propuesto, propuesto, se aborda la implementación implementación de un accionamiento accionamiento eléctrico con arrancadores suaves para la Unidad Termoeléctrica de la Planta Managua.
OBJETIVOS Objetivo General. •
Realizar un estudio de la aplicación de arrancadores suaves de estado sólido, para motores asíncronos rotor jaula de ardilla de tres fases, en la Industria Nicaragüense.
Objetivos Específicos. •
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Identificar en la actualidad, el empleo de Arrancadores suaves de estado sólido, en la industria Nicaragüense. Estudiar las características tecnológicas de un arrancador suave de estado sólido. Realizar una propuesta de implementación de arrancadores suaves en la Unidad Termoeléctrica de la Planta Managua. Elaborar un diseño de control automatizado para gobernar el sistema de enfriamiento de la unidad termoeléctrica de la Planta Managua. Determinar los costos de implementación para un accionamiento eléctrico de este tipo y predecir la recuperación económica de la inversión.
JUSTIFICACIÓN Los motores asíncronos rotor jaula de ardilla son de uso muy común en la industria ya que son sencillos, compactos, robustos y requieren de muy poco mantenimiento. Se pueden encontrar este tipo de motores desempeñando muchas funciones en la industria Nicaragüense tales como el accionamiento de bombas de agua, ventiladores, compresores, cintas transportadoras, molinos, agitadores, etc. Sin embargo, no es fácil conseguir que el arranque de estos motores sea satisfactorio desde el punto de vista técnico-económico, ya que el arranque a plena tensión de estos motores (arranque directo) puede presentar problemas de tipo eléctrico y mecánico porque origina picos excesivos de corriente, provocando al mismo tiempo caídas de tensión también inaceptables produciendo trastornos en la red. Los problemas eléctricos se deben a que la corriente en el arranque llega a ser hasta de 7 veces la corriente nominal del motor, lo que ocasiona inconvenientes en el sistema lo que podría afectar a otros equipos conectados a la red, así como el disparo de las protecciones contra sobrecorriente; en adición, ocurren problemas mecánicos causados por el hecho de que el par del motor en el arranque generalmente es mucho mayor al demandado por la carga, lo que provoca entre otras cosas, patinado de correas, desgaste de acoplamientos, cajas de engranaje y cojinetes, asi como golpes de ariete en sistemas de bombeos. Las consecuencias financieras en estos casos son considerables ya que por cada problema técnico se tendría que sacar de servicio a la unidad productiva, y cada parada cuesta dinero debido a reparaciones en el equipo y con la consecuente perdida de producción. Por otro lado, cada día se eleva el costo de la energía eléctrica en el país, lo que obliga a la industria Nicaragüense a buscar e implementar nuevas formas de ahorro de energía, que le permitan reducir sus costos de producción y así poder obtener un mayor beneficio. Ante lo planteado anteriormente, la mejor solución para resolver el problema del arranque de motores asíncronos rotor jaula de ardilla es la aplicación de arrancadores suaves de estado sólido, estos dispositivos reducen la tensión de alimentación al motor y por ende los picos de corriente en el arranque, controlándola de forma gradual y controlada hasta que el motor alcanza su velocidad nominal. Por esto es de suma importancia el estudio de los arrancadores suaves de estado sólido, estos ofrecen ventajas técnicas y económicas no alcanzables con los tipos de arranque convencionales ya que reducen las posibilidades de daños en equipos e instalaciones eléctricas así como la reducción de la tarifa eléctrica, traduciéndose todo esto en ahorro de dinero.