INTRODUCCIÓN
Un arrancador suave es un dispositivo electrónico que regula la tensión del motor y proporciona una suave transición de paro hasta la máxima velocidad de funcionamiento. No todos los motores están equipados con arrancadores suaves, pero se han convertido en algo común, en especial en especial en algunos motores delicados que pueden ser fácilmente dañados por la afluencia repentina de energía.
Los arrancadores suaves controlan continuamente la corriente que recibe el motor, siempre adaptándose a las curvas características de la carga, disminuyendo el esfuerzo mecánico y reduciendo los picos en la alimentación. alimentación.
Entre sus características principales están:
Diseño compacto y programación análoga
Rango de corriente entre 12,5 y 106,0 Amp, con voltaje de alimentación entre 200 y 480 VAC ± 10 Rampas de aceleración y desaceleración de 0,1 a 20,0 seg Semiconductores (Tiristores) (Tiristores) con control en dos fases y modulación continua de la tensión para una operación segura y confiable Protección térmica incorporada Ajuste a través de potenciómetros de las rampas de aceleración, desaceleración desaceleración y tensión de inicio de funcionamiento Ajuste de la protección térmica del arrancador a través de potenciómetros para calibración de comente nominal y clase de disparo Reduce los picos de carga del motor y los choques mecánicos en el sistema Arranque con torque reducido justo como los circuitos estrella - triángulo, pero en lugar de 6 cables solo se requieren 3 cables para su instalación motor
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
La tensión del motor se controla por medio de un principio de corte de fases (se modifica por el control de ángulo de cada fase en media onda sinusoidal) Fig.1. Dos tiristores en cada fase realizan la conmutación de la alimentación (se encuentran conectados en antiparalelo), lo que permite que el arrancador pueda manejar elevados pares de arranque y frecuentes operaciones de arranque/parada. arranque/parada. Unos transformadores de corriente miden la corriente absorbida por el motor y
proporcionan información para controlar la corriente de arranque del motor en un valor constante, así como para numerosas funciones de protección de los motores y sus aplicaciones.
Fig.1 Control de ángulo en cada fase y conexión de tiristores en antiparalelo.
COMPOSICIÓN ELECTRÓNICA
Los arrancadores se componen de dos módulos en una misma envolvente. Así tenemos un módulo de control y un módulo de potencia que se encarga de alimentar al motor. 1) Módulo de control: En los arrancadores y variadores modernos se controlan mediante un microprocesador que gestiona las ordenes transmitidas por un operador o por una unidad de proceso y los datos proporcionados por las medidas como la velocidad, la corriente, etc. Los parámetros de funcionamiento y alarmas pueden verse en displays , diodos LED, visualizadores de segmentos Fig.2. 2) Módulo de potencia: El módulo de potencia básicamente está conformado por componentes de potencia, como diodos , tiristores.Fig.3.
Fig.2 Composición electrónica de un arrancador (Módulo control).
Fig.3 Composición electrónica de un arrancador (Módulo de potencia). PARAMETRIZACIÓN
A. Rampa de aceleración (subida) Durante la rampa de aceleración, el controlador aumentará gradualmente la tensión aplicada al motor hasta alcanzar la tensión de trabajo. La velocidad del motor
dependerá de la carga aplicada al eje del motor. Un motor con carga pequeña o nula alcanzará la velocidad máxima antes de que la tensión haya alcanzado su máximo valor. El tiempo de la rampa de aceleración se calcula digitalmente, y es independiente de otros ajustes, de la frecuencia de la red y de las variaciones de carga. La tensión inicial determina el par de arranque del motor. En la práctica, el par de arranque necesario (UStart) y el tiempo de rampa (tStart) se configuran de acuerdo a los requisitos de arranque [1]. En la Fig.4 y Fig.5 se observa la curva de tensión lineal en un arranque suave.
Fig.4 Curva de tensión en un arranque suave.
Fig.5 Rampa de tensión.
B. Rampa de deceleración (bajada) Durante la parada, el controlador disminuirá gradualmente la tensión aplicada al motor, lo que reduce el par motor y la intensidad (Fig.5). En consecuencia, la velocidad del motor disminuirá gradualmente. La parada suave es conveniente para reducir efectos como el golpe de ariete, en conducciones de fluidos, y la cavitación en bombas, así como para evitar daños en los materiales colocados sobre las cintas transportadoras. Esta rampa puede ajustarse de manera que se consiga un tiempo para pasar de la velocidad de régimen fijada a una velocidad intermediaria o nula. El tiempo de parada establecido (tStop) debe ser más largo dependiendo de la carga o usar una parada sin tiempo. Los tiristores del arrancador suave también están sujetos a la mismas tensiones térmicas que estuvieron presentes durante el proceso de arranque.
Fig.6 Rampa de desaceleración (Función Pump- Control).
C. Tensión de arranque
El valor del par inicial se utiliza para determinar la tensión inicial de arranque. De esta manera, es posible adaptar el controlador a aplicaciones que requieren un valor elevado del par inicial. En algunos casos, la aplicación necesitará un par inercial elevado. En estos casos podremos combinar el cálculo a partir del par inicial de arranque con la función de pulso de inercia. El pulso de inercia consiste en un pulso de 200 ms durante el cual el motor recibe la máxima tensión. APLICACIONES
Bombas de vacío. Bombas centrífugas. Trituradoras (Sin carga inicial) Compresores de tornillo. Ventiladores axiales (de baja inercia y de baja carga). Bandas transportadoras. Puertas automáticas. Molinos. CIRCUITOS DE FUERZA Y CONTROL.
Fig.7 Circuito de Control y Fuerza de Arranque suave de varios motores con un solo arrancador electrónico.
Fig.8 Circuito fuerza y control de Arranque suave de motores en cascada (Encendido manual uno a uno).
Fig.9 Circuito de control y fuerza de Arranque suave de motores en cascada (Encendido Automático). REFERENCIAS
INFORME TÉCNICO: IT-EE09, Arranque y control de motores trifásicos asíncronos. http://jorgeleon.terradeleon.com/automatizacion/Controlelectrico/i ndex.html
ARRANCADORES SUAVE CSX CSXSeries Los arrancadores de la serie CSX, nos ofrecen una arrancada y parada suave en un tiempo realmente compacto. Los arrancadores de la serie CSXi incorporan un nuevo sistema denominado "Current constant" que controla, analiza y mide la corriente constantemente. Esto ofrece la posibilidad de sumar una función de protección para el motor a la vez de disponer de las mismas funciones de arrancada y parada suave. •Alimentación de 200Vac hasta 575Vac •Rangos de potencia de 7KW hasta 110KW. •Diseño compacto y de fácil manejo •Contacto By-pass montado •Certificados, CE, UL, C -UL, C.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Su principio de funcionamiento se basa en el control del ángulo de fase. Alisando la característica de aceleración y desaceleración se reduce la carga en el motor y se previenen sacudidas en la maquinaria accionada. En la operación con bombas los partidores suaves eliminan los golpes de presión en tuberías y válvulas cuando se produce la partida y la detención de la bomba. El suministro gradual de corriente al motor también elimina los disparos indeseados de las protecciones, corrientes erráticas de alimentación y sobrecalentamientos del motor. Tales medidas correctoras reducen el desgaste de la maquinaria
COMPARACION METODOS DE PARTIDA MOTORES ASINCRONICOS
Fig.1. Curvas de comparación de partida de motores. MODELOS
Fig.2. Modelos de arrancador suave csx. DIMENSIONES FISICAS
Fig.3. Dimensiones de arrancador suave csx. DIAGRAMA DE POTENCIA
Fig.4.Diagramas de conexiones.
CONTROL DE ARRANCADOR
Fig.5. Diagramas de conexión de mando. AJUSTES
Fig.6. Ajustes de arrancador suave csx.
APLICACIONES
Líneas de producción. Maquinaria pesada. Puentes grúa. Compresores y ventiladores. Bombas impulsadoras de agua. Centrifugas. Cintas transportadoras.