INTRODUCCIÓN Entre las principales funciones del control eléctrico de motores lo constituye el arranque, la regulación de velocidad, la detención y la protección; la siguiente practica esta basada en la aplicación aplicac ión del llamado frenado dinámico para su posterior inversión de sentido de giro, los cuales representan aspectos básicos en las diversas aplicaciones de los motores eléctricos.
En diversos accionamientos industriales, se requiere de funciones que deben ser aplicadas a los motores eléctricos para optimizar los procesos industriales. Tales funciones pueden ser control de velocidad, inversión de giro y varias formas de frenado entre las cuales esta el frenado el frenado dinámico dinámico..
Este frenado dinámico en los los motores
de inducción se se obtiene al sustituir la
PRÁCTICA DE FRENADO DINÁMICO OBJETIVOS 1. Desarrollar un programa que permita frenar dos motores a través de un freno dinámico y luego de parado continué girando en sentido opuesto. 2. Determinar la tensión adecuada de CC para ser aplicada al motor trifásico de inducción, al momento de accionar el frenado. 3. Analizar el comportamiento del motor eléctrico al momento de aplicar el freno dinámico. 4. Examinar la conexión entre el circuito de potencia y el circuito de control para la ejecución del frenado dinámico y la inversión en los motores de inducción.
MATERIALES UTILIZADOS
24Voltios / 60Hz Telemechanics Micro 3722 Versión 2.0
Computador con el software PLC Júnior.
Guarda Motor
Cables de Potencia
Cables conectores
Variac
Puente rectificador (constituido por cuatro diodos)
FRENADO DINAMICO (DB) El frenado dinámico consiste en transformar la energía mecánica de la masa rotacional en energía eléctrica, la cual disipa en forma de calor en algún elemento resistivo.
es alta y el factor de potencia es bajo, existe un apreciable componente de corriente reactiva que disminuye notablemente el campo de continua resultante en el entrehierro. El par desarrollado depende de la corriente del rotor Ir y el flujo resultante entre el aplicado de CC y el producido por la f.m.m del rotor. Este último depende de la componente reactiva de Ir. Cuando el motor esta próximo a detenerse, el factor de potencia aumenta en el rotor y la f.m.m casi desaparece, desarrollándose así un par de frenado muy alto.
PROCEDIMIENTO 1. Para la ejecución de la practica se estudió con anterioridad la aplicación de un frenado dinámico en un motor 3φ, el cual consiste básicamente al sustituir la alimentación de AC por una de CC durante un tiempo no prolongado.
2. Posteriormente se procedió a diseñar un programa en PLC mediante el lenguaje estructurado de contactos, que cumpliera con las condiciones de diseño tanto para
Nótese que el valor de la tensión de CC para ser aplicada al motor y lograr el freno adecuado fue seleccionado después de haber realizado la prueba con 10 Voltios, 20 Voltios y 30 Voltios, siendo éste ultimo el elegido. Igualmente los tiempos establecidos entre cada acción fue la siguiente para cada motor: Tiempo Fuera de Servicio: 60ms Tiempo de aplicación de freno: 2 seg Tiempo para la inversión de giro: 2 seg.
Por otra parte cabe destacar que cada motor posee su Switch que realiza el freno dinámico por separado.
Circuito De Potencia FUENTE A.C 3ø M1
R
RT1
F M1
R
RT1
M1
SISTEMA DE POTENCIA
Para este sistema de potencia se utilizaron 6 contactores, cuatro reles térmicos, un puente rectificador el cual va a inyectar corriente continua al motor para frenarlo, mediante el Variac que es un autotransformador variables el cual va a aumentar o disminuir la corriente continua para poder frenar el motor en seco y además 2 motores (motor1, motor2)
Motor 1
Para el contacto M1 y R se utilizo en mismo contactor, en el sistema de control esta representado por la salida %Q2.1, indica que el motor 1 gira hacia la derecha
El contactor F en el sistema de control esta representado por la salida %Q2.2, indica que el motor 1 gira hacia la izquierda
El contactor B en el sistema de control esta representado con la salida
El Guardamotor opera bajo una tensión de 208V, mientras que las bobinas del motor funcionan con una tensión de 120V por lo que se conecto dicho motor en estrella para obtener la tensión deseada.
Entradas y salidas del sistema de control (PLC)
Entradas %I1.0
Marcha
%I1.2
Freno dinámico e inversión de giro motor 1
%I1.3
Freno dinámico e inversión de giro motor 2
%I1.6
Apagado motor 2
%I1.5
Apagado motor 1
Cada motor posee su propio pulsador para frenar e invertir su sentido de giro. Por lo que al cambiar de sentido de giro y frenado de algún motor, el otro motor no sufre ningún cambio.
Para frenar por freno dinámico e invertir el sentido de giro del motor 1, se pulsa la entrada %I1.2 se energiza una bobina interna %M0, el cual el motor 1 deja de girar, se desenergiza, se activa un temporizador %TM0 (tipo TON, TB 10ms) por un tiempo de 60ms, tiempo necesario para sacar de servicio el motor 1, luego desenergizado en motor 1, se energiza una bobina interna M1que permite frenar por freno dinámico el motor por medio del puente rectificador (constituido por 4 diodos), este puente rectifica la corriente alterna inyectada por el Variac (autotransformador variable) el cual aumenta o disminuye el voltaje necesario para poder frenar el motor en seco con corriente directa, por medio de la salida %Q2.0 contacto B en el sistema de potencia.
60ms, tiempo necesario para sacar de servicio el motor 2, luego desenergizado en motor 2, se energiza una bobina interna M14 que permite frenar por freno dinámico el motor por medio del puente rectificador (constituido por 4 diodos), este puente rectifica la corriente alterna inyectada por el Variac (autotransformador variable) el cual aumenta o disminuye el voltaje necesario para poder frenar el motor en seco con corriente directa, por medio de la salida %Q2.5 contacto D en el sistema de potencia.
Una vez energizada la bobina interna M14 se energiza también un temporizador %TM5 (tipo TON, TB 1s) por 2 segundos tiempo necesario para frenar el motor, una vez frenado el motor se energiza una bobina interna %M15 que desenergiza la salida del frenado %Q2.5 y energiza un temporizador %TM6 (tipo TON TB 1s) por 2 segundos tiempo necesario para que en motor 2 empiece a girar en sentido contrario (giro izquierda). El motor 1 sigue girando sin sufrir ningún cambio.
CONCLUSIONES Los frenos eléctricos son aquellos que utilizan energía eléctrica para producir los pares de frenado. Industrialmente se utilizan los métodos por inversión de giro, frenos dinámicos, entre los mas importantes. Actualmente es fundamental controlar los motores eléctricos mediante diversos tipos de frenos ya que este proceso cuidado, permitiendo que la automatización brinde al
requiere de sumo
proceso esa precisión en los
procesos industriales proporcionando confiabilidad y seguridad.
En la siguiente práctica se realizo el frenado dinámico a dos motores activados secuencialmente. Para la ejecución del frenado dinámico y la inversión del sentido de
giro del motor 3φ solo se requirió de una alimentación de c.a. y una de c.c. En tales condiciones, y con el motor en funcionamiento con ca, se pulsa inversión y el motor respectivo queda fuera de servicio por un tiempo de 60 mseg, luego el motor se frena
Alimentación inicial de AC: (para una fase) Variac La tensión medida fue de 22,2 voltaje eficaz con que trabajó el variac
V
Vp Vpp
Vprom
t
Alimentación AC luego de rectificada Puente rectificador La tensión medida fue de 20,3 voltaje promedio del puente rectificador medido
Republica Bolivariana de Venezuela Ministerio de Educación Superior Universidad “Fermín Toro” Escuela de Ingeniería Eléctrica. Cabudare Edo. Lara
VARIAC
Diagrama de conexión
FUENTE 208 V
PUENTE RECTIFICADOR
120 V
SALIDAS PLC 0
24 V
1
2
3
4
5
GUARDA 6
7
MOTOR
+ 0
2T1 4T2 6T3
1 2 3
L1 A1
L2
L3
CONTACTOR 1 13 NC 14 NC A2 T1
L1 A1
L2
L3
CONTACTOR 2 13 NC 14 NC
T2
T3
A2 T1
L1 A1
L2
L1 A1
CONTACTOR3
T2
T3
2T1 4 T2 6T3
A2 T1
T2
A2 T1
T3
2T1 4T2 6T3
6T3
L2
L3
CONTACTOR5
T2
T3
A2 T1
RELÉ TÉRMICO
T2
A2 T1
T3
L3
RELÉ TÉRMICO
T2
T3
2T1 4T2 6T3
RELÉ TÉRMICO
3
6T3
NEUTRO
98NA
97NA 4T2
L2
13 NC 14 NC
2
2T1
L1 A1
CONTACTOR 6
13 NC 14 NC
2T1 4 T2 6T3
97NA 4T2
L1 A1
98NA
1 97NA
L3
13 NC 14 NC
98NA
RELÉ TÉRMICO
L2
CONTACTOR 4
13 NC 14 NC
98NA
2T1
L3
2T1
4 97NA
4T2
6T3
2T1
4T2
6T3
MOTOR 2 120V 1A
MOTOR 1 120V 1A
