CONTROL DE MOTORES ELÉCTRICOS - ceduvirt.com

1 CONTROL DE MOTORES EL CTRICOS. Por: Jorge Antonio Polan a Puentes Contenido 1. TIPOS DE MOTORES .. 4. EL MOTOR 4. EL MOTOR DC .. 5. TIPOS DE MOTORES DC .. 7. MOTOR SHUNT O PARALELO .. 7. MOTOR SERIE .. 11. MOTOR COMPOUND .. 13. MOTOR PASO A 14. 15. MODOS DE OPERACI 18. EL MOTOR DE IM N PERMANENTE .. 19. DE N CLEO DE HIERRO .. 19. DE DEVANADO 20. DE BOBINA M 21. EL MOTOR MONOF SICO .. 21. MOTOR MONOF SICO DE INDUCCION .. 22. MOTOR MONOF SICO DE REPULSI N .. 29. EL MOTOR UNIVERSAL .. 31. EL MOTOR TRIF SICO AS NCRONO .. 32. MOTOR EN JAULA DE ARDILLA .. 33. MOTOR CON ROTOR BOBINADO .. 36. MOTOR TRIF SICO SINCR NICO.

2 37. 2. CONTROL DE MOTORES .. 39. CARACTER STICAS DE UN MOTOR .. 39. PLACA CARACTER STICA .. 39. INVERSI N DE GIRO .. 40. 1. ARRANQUE DE UN MOTOR .. 41. CARACTER STICAS DE ARRANQUE .. 42. CURVAS CARACTER STICAS .. 43. CONTROL CON CONTACTORES .. 45. ARRANQUE Y PARADA .. 46. ARRANCADORES 47. ARRANCADORES MAGNETICOS .. 47. RELEVADORES Y CONTACTORES .. 48. ESTACIONES DE BOTONES .. 48. CONTROL DE DOS ALAMBRES .. 48. CONTROL DE TRES ALAMBRES .. 49. ESTACIONES DE BOTONES M 50. ARRANCADOR 50. ARRANCADORES ESTRELLA-TRI NGULO .. 51. ARRANCADORES DE RESISTENCIAS .. 52. INSTALACI N DE MOTORES .. 53. ELECCI N DE FUSIBLES.

3 53. ELECCI N DEL 54. ELECCI N DE CONDUCTORES .. 54. ELECCI N DEL CONDUIT .. 54. ELECCION DEL INTERRUPTOR DE SEGURIDAD .. 55. 3. CONTROLES ELECTR NICOS .. 55. USO DE DRIVER 55. EL SEMICONVERTIDOR .. 58. EL CICLOCONVERSOR .. 61. EL TACO-GENERADOR .. 66. CONTROL POR PWM .. 67. CONVERTIDOR DE 68. TAC METRO 70. 4. CONTROL EN LAZO ABIERTO .. 73. MOTOR DC POR PWM .. 73. MOTOR AC POR FRECUENCIA .. 75. 2. CONTROL DE UN MOTOR PAP .. 77. MOTOR AC CON TAC METRO .. 79. 5. SIMULACI N DE MOTORES .. 82. INTRODUCCI N .. 82. TRANSFORMADOR MONOF SICO .. 82. TRANSFORMADOR TRIF 84. CONEXI N ESTRELLA .. 85. CONEXI N DELTA.

4 86. M QUINAS EL CTRICAS .. 87. PAR METROS .. 87. EL GENERADOR 91. ECUACIONES DIN MICAS .. 91. SIMULACI 92. EL MOTOR SHUNT .. 97. ECUACIONES DIN MICAS .. 97. SIMULACI 99. M TODOS DE FRENADO .. 102. ECUACIONES DIN MICAS .. 102. SIMULACI 103. MOTOR UNIVERSAL .. 105. ECUACIONES DIN MICAS .. 105. SIMULACI 106. 5. 7 MOTOR MONOF SICO .. 110. ECUACIONES B SICAS .. 111. ECUACIONES EN ESTADO ESTACIONARIO .. 113. SIMULACI 115. MOTOR TRIF SICO .. 124. CIRCUITO EQUIVALENTE .. 124. ECUACIONES BASE .. 125. ECUACIONES DIN MICAS .. 126. SIMULACI 127. 3. 1. TIPOS DE MOTORES . EL MOTOR ELEMENTAL. El motor el ctrico es un dispositivo electromotriz, esto quiere decir que convierte la energ a el ctrica en energ a motriz.

5 Todos los MOTORES disponen de un eje de salida para acoplar un engranaje, polea o mecanismo capaz de transmitir el movimiento creado por el motor. Un motor el ctrico elemental dc de 2 polos tiene las siguientes partes : Una armadura o rotor. Un conmutador. Escobillas. Un eje. Un Im n de campo. Una fuente de poder DC de alg n tipo. El funcionamiento de un motor se basa en la acci n de campos magn ticos opuestos que hacen girar el rotor (eje interno) en direcci n opuesta al estator (im n externo o bobina), con lo que si sujetamos por medio de soportes o bridas la carcasa del motor el rotor con el eje de salida ser lo nico que gire.

6 4. EL MOTOR DC. Para cambiar la direcci n de giro en un motor de Corriente Continua tan solo tenemos que invertir la polaridad de la alimentaci n del motor. Para modificar su velocidad podemos variar su tensi n de alimentaci n con lo que el motor perder velocidad, pero tambi n perder par de giro (fuerza). o para no perder par en el eje de salida podemos hacer un circuito modulador de anchura de pulsos (pwm) con una salida a transistor de mas o menos potencia seg n el motor utilizado. Si se aplica un voltaje en los bornes de un motor de circula por los conductores del inducido una corriente que al estar en un campo magn tico se produce una fuerza que hace girar los conductores y por lo tanto al inducido, la fuerza ejercida sobre un conductor es proporcional al campo magn tico y a la corriente, por lo tanto, el momento del par, llamado "par motor" se puede expresar como sigue: Par motor = K Ia Donde Ia es la corriente del inducido.

7 Al girar los conductores con el inducido, cortan l neas de fuerza y en el arrollamiento se induce una fem que se opone al voltaje aplicado en los 5. bornes. Por esta raz n, la fem inducida en un motor se llama "fuerza contra electromotriz" la corriente en el inducido es igual a: Ia =(Ea - Eb)/Ra entonces Ea = Eb + IaRa Donde: Eb = Ea = voltaje aplicado Ia = corriente en el inducido Ra = Resistencia del inducido y escobillas. El colector desempe a un papel muy importante en el funcionamiento de un motor de y consiste en invertir el sentido de la corriente en la espira en el instante en que est n enfrentados los polos de nombre contrario.

8 Esto hace que se invierta la polaridad del campo, con lo que hay repulsi n en lugar de atracci n, y la espira contin a girando. En la figura A, se observa que el polo N del campo principal repele al polo N del campo del inducido. Al completar media revoluci n, figura B, el colector invierte la corriente en el inducido, por lo tanto el sentido del campo del inducido se invierte. Esta inversi n hace que el polo S del campo principal y del inducido se repelen de nuevo y contin e as la rotaci n. FIGURA A FIGURA B. En un inducido de varias espiras, se mantiene sobre l un par motor uniforme y continuo. Como las espiras est n pr ximas entre s , el campo resultante producido por le inducido permanece en la misma posici n, resultando por tanto en "campo magn tico estacionario".

9 Teor a de funcionamiento. La potencia absorbida de la red por un motor var a autom ticamente, para acomodarse a la carga mec nica. Inicialmente cuando el motor parte del reposo, el inducido tendr una corriente de Ia =. Ea / Ra, debido a que la fcem Eb = 0. Cuando el motor aumenta la velocidad, 6. la fcem = Eb aumentar tambi n, por lo tanto, Ia = ( Ea - Eb) / Ra disminuye. El motor dejar de acelerar cuando la corriente haya descendido hasta un valor tal, que el par motor sea igual a la suma del par de rozamiento y del par de frenado ocasionado por la carga mec nica. Si la carga mec nica aumenta. La velocidad disminuye, la fcem tambi n disminuye y la Ia aumenta.

10 Al aumentar la corriente, aumenta el par motor . La velocidad del motor dejar de disminuir cuando el par motor se haga igual al par resistente. Si disminuye la carga, la velocidad aumenta, la fcem aumenta, la corriente Ia disminuye y el par motor disminuye. El motor dejar . de acelerar cuando el par motor y resistente se igualen. ECUACIONES DEL MOTOR DE CC. Par motor = K Ia hp = 2 x par motor x rpm/33000. Fem = K rpm. 1 hp = 746w K y son constantes que dependen de la construcci n y del sistema de unidad adoptado. TIPOS DE MOTORES DC. MOTOR SHUNT O PARALELO. Para el motor shunt de la figura, tenemos: If = Ea/Rf Ia = (Ea - Eb)/Ra.