Recordando
ARRANQUE DE MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA
Objetivos •
Reconocer las partes, características y tipos de motores DC.
•
Identificar y diferenciar las características propias de cada tipo de arranque.
•
Interpretar los esquemas de fuerza y mando de arrancadores.
•
Analizar y diseñar otros sistemas de arranque o variaciones de los vistos en esta unidad.
•
Esta sesión aporta al logro del siguiente Resultado de la Carrera: “Los estudiantes identifican, analizan y solucionan problemas de equipos y sistemas”.
Introducción Los motores de corriente continua han tenido durante muchos años la exclusividad de la variación de velocidad, hasta que los equipos electrónicos han permitido construir variadores de frecuencia con los que se pueden obtener variación de velocidad con buen rendimiento para los motores trifásicos con rotor bobinado.
Los motores de corriente continua se emplean preferentemente en tracción y máquinas varias que precisan variación de velocidad.
Generalidades Todas las máquinas de corriente continua son reversibles y pueden funcionar como motor o como generador . Disponen de dos devanados: el inducido inductor (o excitación)
en el rotor y el
Símbolo general de un motor de corriente continua
CONFIGURACIONES
Según cómo se conecten entre si estos devanados , se pueden conseguir las siguientes configuraciones: a) Motor de excitación Serie
La potencia es constante en la zona normal de marcha.
b) Motor de excitación shunt
La velocidad es constante en la zona normal de marcha por lo que la potencia es proporcional al par motor.
c)Motor excitación compuesto (compound ) Las características de potencia, par motor y velocidad son intermedias entre los dos grupos anteriores.
d)Motor de excitación independiente Su velocidad es relativamente constante cualquiera que sea la carga.
CUADRO RESUMEN
Arranque de motores de Corriente Continua Generalidades
El Generador: Partes Fundamentales
Arranque de motores de Corriente Continua Generalidades
Arranque de motores de Corriente Continua Generalidades
Todas las máquinas eléctricas rotativas son reversibles
Motor Generador •
Pueden funcionar como motor o como generador
Conversión de Energía Eléctrica en Energía Mecánica Conversión de Energía Mecánica en Energía Eléctrica
La máquina de CC consta de dos devanados alimentados con CC: uno llamado inductor que está en el estator de la máquina y otro llamado inducido que está en el rotor.
Motor de CC para aplicaciones de robótica
Pequeños motores de CC e imanes permanentes
Motor de CC de 6000 kW fabricado por ABB
Arranque de motores de Corriente Continua Motores DC Partes
LA REACCIÓN DE INDUCIDO
LA REACCIÓN DE INDUCIDO Desplazamiento de la “plano
o
línea neutra”
PROBLEMAS DURANTE LA CONMUTACIÓN POLOS DE CONMUTACIÓN
REDUCCIÓN PAR Y AUMENTO VELOCIDAD Disminución del valor global del campo de la máquina
LOS POLOS DE CONMUTACIÓN COMPENSAN LOCALMENTE LA REACCIÓN DE INDUCIDO ELIMINANDO LA DISTORSIÓN DEL CAMPO
Arranque de motores de Corriente Continua Motores DC Partes
N I
F Brush
F V
Armature windings
Rotor w
F
S
Arranque de motores de Corriente Continua Motores DC Partes
Arranque de motores de Corriente Continua Motores DC Polos
Arranque de motores de Corriente Continua Motores DC Funcionamiento
Sentido de rotación de la espira
Colector de dos delgas
1 2
1
2
1 2
- +
0
- +
Instante Inicial
Conmutación
Inversión de la polaridad
Características eléctricas fundamentales de los motores DC
Consideraciones a tener en cuenta Cuando el motor es accionado por su carga suministra energía eléctrica a la red o una resistencia de descarga. El par motor que el motor es capaz de suministrar eléctricamente, está limitado a un valor máximo, excepto cuando la corriente correspondiente puede conmutarse. Cuando el equipo modifica la distribución de corriente en el inductor y en el inducido, el par máximo puede reducirse hasta valores que pueden llegar a ser inferiores al par normal. Si se aumenta la corriente en el inducido, se saturan los polos de conmutación, las escobillas y el colector pueden sufrir un desgaste excesivo y pueden aparecer chispas entre los porta escobillas de polaridades opuestas.
Consideraciones generales sobre el arranque •Para evitar una elevada corriente de arranque, conectar en serie con el inducido una resistencia de arranque. Disponer de un arrancador para motor DC denominado reóstato de arranque, constituido por un número de contactos conectados a grupos de resistencias. En caso de avería en la red, y también para prevenir un eventual corte en el circuito de excitación, se puede obtener una eficaz protección instalando un arrancador con bobina de retención, esta última constituida por un pequeño electroimán cuyo arrollamiento está conectado en serie con el circuito de excitación del motor. Cuando el motor ha de efectuar frecuentes cambios de su sentido de giro, se instalan reóstatos de arranque combinados con inversores, dispositivos que se denominan arrancadoresinversores.
Procedimientos para la regulación de velocidad a) Por variación de la corriente de excitación.
b) Por variación de la resistencia del circuito del inducido.
c) Por variación de la tensión de alimentación U.
En un motor eléctrico están relacionados, el par M y la frecuencia de giro n, pues está disminuye cuando aumenta el par. Cuando el motor arranca la frecuencia de giro n es nula, y el par que actúa en este instante sobre el eje se denomina par de arranque MA
Arranque de motores de Corriente Continua Motores DC Motor con excitación Independiente
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR DE EXCITACIÓN INDEPENDIENTE
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR DE EXCITACIÓN INDEPENDIENTE INVERSIÓN DE GIRO
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR DE EXCITACIÓN INDEPENDIENTE CONEXIÓN
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO EN DERIVACIÓN O SHUNT
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO EN DERIVACIÓN O SHUNT
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO EN DERIVACIÓN O SHUNT INVERSIÓN DE GIRO
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO EN DERIVACIÓN O SHUNT CONEXIÓN
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO EN SERIE
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO EN SERIE
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO EN SERIE
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO EN SERIE CONEXIÓN
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO COMPOUND
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO COMPOUND CONEXIÓN LARGA
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO COMPOUND CONEXIÓN CORTA
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO COMPOUND CONEXIÓN
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO COMPOUND CAMBIO DE GIRO
MÁQUINA DC FORMAS DE EXCITACIÓN MOTOR AUTOEXCITADO COMPOUND CAMBIO DE GIRO
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque
ARRANQUE DE MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA
MANUAL
SEMIAUTOMÁTICO
AUTOMÁTICO
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor DC Shunt
Arrancador manual provisto de bobina de retención, sin inversión del sentido de giro, sin regulación de velocidad, con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor DC Shunt
Arrancador manual sin bobina de retención, sin inversión del sentido de giro, con regulación de velocidad por reóstato intercalado en el circuito de excitación y con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor DC Shunt
Arrancador - regulador manual, para arranque y regulación de velocidad, sin inversión del sentido de giro, con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles..
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor DC Shunt
Arrancador manual por medio de un combinador de tambor, sin inversión del sentido de giro, sin regulación de velocidad y con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor DC Shunt
Arrancador manual. Sin inversión del sentido de giro. Sin regulación de velocidad. Equipo de mando por contactor, que comprende:
• Un contactor bipolar. • Relés térmicos para protección contra las sobrecargas.
• Los bornes necesarios para el conexionado.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor DC Shunt
Arrancador manual, con inversión del sentido de giro por inversión manual de tambor intercalado en el circuito del inducido, sin regulación de velocidad y con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor DC Serie
Arrancador manual, sin inversión del sentido de giro, sin regulación de velocidad y con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor DC Serie
Arrancador manual, sin inversión del sentido de giro, con regulación de velocidad, por shuntado progresivo de la excitación y con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor DC Serie
Arrancador manual por combinador de tambor, sin inversión del sentido de giro, sin regulación de velocidad y con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor DC Serie
Arrancador manual, sin inversión del sentido de giro, sin regulación de velocidad y con mando por contactor, que comprende:
• Un contactor bipolar. • Relés
térmicos para protección contra sobrecargas.
la las
• Los bornes necesarios para el conexionado.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor DC Serie
Arrancador manual, con inversión del sentido de giro por inversor manual de palanca, intercalado en el circuito del inducido y con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor DC Serie
Arrancador manual, con inversión del sentido de giro por inversión manual de tambor intercalado en el circuito del inducido, sin regulación de velocidad y con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor Compound
Arrancador manual, sin inversión del sentido de giro, con regulación de velocidad por reóstato intercalado en el circuito de excitación y con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor Compound
Arrancador manual, con inversión del sentido de giro, por inversor manual de palanca intercalado en el circuito del inducido, sin regulación de velocidad y con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor Compound
Arrancador manual, con inversión del sentido de giro, por inversor manual de tambor intercalado en el circuito del inducido, sin regulación de velocidad y con protección contra cortocircuitos, por medio de fusibles.
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor Compound
Equipos de mando automático para arranque y regulación de la velocidad
Arranque de motores de Corriente Continua Tipos de arranque – Motor Compound
mando automático para motor shunt, con inversión del sentido de giro
END
Tipos de frenado de un motor AC