Trataré de explicartelo en forma breve. Las configuraciones en Estrella y en Triángulo, son formas de conexión para máquinas eléctricas trifásicas: Motores y Generadores. En los motores de potencias medias a altas, se untilizan en combinación para reducir la corriente del motor, al momento del arranque. Mediante un sistema temporizado, se somete a arranque, el motor, en configuración estrella y, luego de un breve retardo y ya el motor en marcha, se cambia a la configuración Triángulo, poniendo al motor en marcha contínua. Todo motor trifásico, se puede conectar en dos tensiones distinta: Ej., un motor trifásico de 220V (Conexión Triángulo) se puede conectar a 440V (Conexión Estrella). Si observas el dibujo adjunto, te darás cuenta que, en la configuración Triángulo, cada línea (fase) alimenta a una sola bobina del motor. Mientras qué, en la cunfiguración Estrella, cada fase, alimenta dos bobinas en serie. Al momento del arranque, queda un motor de 440V (Estrella), conectado a una línea de 220V. La corriente del motor será casi de la mitad de su valor nominal, pero suficiente para que éste se mueva. Una vez alcanzada cierta velocidad angular y, vencida la inercia, se cambia a Triángulo (tambíen se le llama Delta) que es la configuración de trabajo. Se hace esto, debido a que los picos de corriente elevan el factor multiplicador en los medidores y, por ende, el monto de facturación de la compañía de electricidad. En los generadores, se utilizan para definir el tipo de suministro eléctrico con el cual se van a alimentar las líneas. Para poder suministrar líneas de 220V sólamente, se utiliza la configuración Triángulo ó Delta. Si se suministran líneas de 1 X 120V, 2 X 120V y/o 3 X 220V simultáneamente, se requiere la configuración Estrella, con Neutro, como puedes ver en el dibujo.
Capítulo 1:
El motor asincrónico trifásico Enlaces patrocinadosBobinados-Electromecánica Fabricación de bobinas magnéticas. Prototipado. Series según necesidad www.elementosmagneticos.com
MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA Existen distintos tipos de motores que funcionan en CA que, obviamente, poseen diferentes prestaciones, que los hacen útiles para uno u otro tipo de trabajo. De todos e llos, son los motores asincrónicos, y en particular los trifásicos, los más utilizados cuando se requiere una fuente de propulsión de energía eléctrica. Ello se debe fundamentalmente a su sencillez constructiva, que los hace fácil es de mantener, a su robustez, a su costo relativamente bajo en relación con motores de igual potencia pero de otras tecnologías y su excelente relación entre potencia y tamaño. EL CAMPO ROTANTE Curso Avanzado Financiero Curso Avanzado en Contabilidad. Plazas Limitadas. Informate Online. programas-deusto-madrid.esEnlaces patrocinados programas-deusto-madrid.esEnlaces
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Consideremos un conjunto de tres bobinas idénticas colocadas de manera tal que sus ejes forman ángulos de 120º y alimentadas desde una red trifásica, es decir con tensiones desfasadas 120º en el tiempo. Cada una de estas bobinas generará un campo magnético, estos campos, en virtud del desplazamiento espacial de las mismas, se encontrarán desplazados en el espacio y, como consecuencia del desfasaje de las tensiones que les dan origen,
también estarán desplazados en el tiempo.
Esta situación se pone de manifiesto en las figuras de más arriba, la de la derecha muestra las tres bobinas conectadas en estrella (aunque el mismo análisis que haremos a continuación podría efectuarse con una conexión en triángulo), se observan también flechas que representan los campos magnéticos, el sentido que se muestra es el que hemos elegido arbitrariamente para representar el campo cuando toma valor positivo. La fi gura de la izquierda muestra la variación temporal de los tres campos a los que hemos llamado BR, BS y BT en correspondencia con los nombres asignados a las fases del sis tema trifásico que los origina Entonces, en cualquier instante tendremos, en el centro del conjunto de bobinas, un campo magnético Bo resultante de la suma de los tres vectores. Los diagramas de la izquierda muestran estos tres vectores y su suma en tres instantes de tiempo diferentes, sin necesidad de entrar en demasiados detalles es fácil ver que la resultante cambia de posición a medida que transcurre el tiempo aunque su módulo permanece constante, resulta obvio que el vector está girando y que su velocidad angular se c orresponde con la frecuencia de la tensión. (Al final de este texto, en el apéndice A se demuestra matemáticamente lo que acaba de verificarse con el análisis gráfico).
Un simple análisis adicional, similar al anterior, permite verificar que el intercambio entre dos de las fases que alimentan las bobinas da como resultado la inversión en el sentido de giro del campo.
El momento del arranque tiene una importancia especial en el funcionamiento del motor: en este momento el rotor se encuentra detenido y le tomará algún tiempo para vencer la inercia y alcanzar su velocidad de funcionamiento normal, por lo tanto el resbalamiento es muy alto (de hecho, en el momento inicial es del 100%) lo que significa que la corriente debe ser mayor que la requerida durante la marcha a velocidad nominal. Como hemos visto, en un motor típico la corriente de arranque es varias veces mayor que la nominal, si bien esto no es perjudicial para el motor que se encuentra preparado para soportar tales intensidades durante el tiempo que dura el arranque (si por cualquier causa el rotor se bloquea y no se pone en movimiento, la corriente mantiene su alto valor y los bobinados del motor se queman), las altas intensidades puestas en juego pueden perjudicar el normal funcionamiento de la instalación eléctrica de la cual el motor forma parte, y al propio motor cuando se trata de máquinas de mucha potencia y el tiempo de arranque resulta excesi vo, en consecuencia se usan distintos métodos para lograr que la corriente de arranque disminuya.
De todos los métodos utilizados estudiaremos únicamente el arranque estrella-triángulo por ser uno de los más conocidos y de más simple implementación. Este tipo de arranque está limitado a motores que fueron diseñados para funcionar con sus bobinados conectados en triángulo y es tá basado en que las tensiones de fase son "tres raíz cuadrada" veces menores que las tensiones de línea. Al modificar la tensión aplicada a los devanados también se modifican las características par-velocidad e intensidadvelocidad, las figuras muestran lo que ocurre c on ambas cuando las tensiones son la de fase y la de línea. Por lo tanto, aprovechando que es posible el acceso a los extremos de las bobinas, durante el arranque se conectan entre fase y neutro y, una vez que se ha alcanzado suficiente velocidad se las conecta entre fases, al estar conectadas en estrella las bobinas están sometidas a menor tensión y por lo tanto es menor la c orriente que circula por ellas. Este s istema, ilustrado en las figuras de más arr iba de denomina arranque estrella-triángulo y, habitualmente, se efectúa con sistemas automáticos especialmente diseñados.
Capítulo 8:
Regulación de velocidad Enlaces patrocinadosBobinados-Electromecánica Fabricación de bobinas magnéticas. Prototipado. Series según necesidad www.elementosmagneticos.com
Como se ha visto, la velocidad del motor está directamente relacionada con el resbalamiento y este con la potencia que el motor debe desarrollar, al no entrar otras var iables en juego se tiene como consecuencia que mientras que se mantenga constante la carga ha de mantenerse constante la velocidad. No obstante hay algunas alternativas que permiten efectuar un control, las cuales buscan disminuir la potencia en el eje con lo cual el motor, para mantener en movimiento la carga, debe aumentar su resbalamiento y, en consecuencia, disminuir su velocidad angular.
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Una de ellas es la tensión de alimentación, como se aprecia en la figura de arriba, al disminuir la tensión cambia la característica par-velocidad del motor y cambia la posición del punto de funcionamiento estable para una determinada carga. Este método es aplicado en particular en motores de rotor jaula en los que no se dispone de otro medio para controlarlos, sin embargo los sistemas para lograr la disminución de la tensión son a menudo complicados y caros, tanto más cuanto mayor es la potencia del motor.
Otra manera de disminuir la potencia en el eje es actuar sobre el rotor para lo cual es necesario disponer de un motor con rotor bobinado. En este tipo de motor, en lugar de gruesas barras cortocircuitadas por sus extremos, se han realizado tres bobinas, estas se encuentran conectadas en estrella y el extremo libre de cada una es accesible desde el exterior por medio de anillos conductores solidarios con el eje pero ai slados eléctricamente del mismo, denominados anillos rozantes, tres contactos llamados escobillas permiten conectar a las bobinas un conjunto de resistencias variables (reóstatos) conectadas en estrella, variando el valor de éstas resistencias es posible modificar la resistencia total del cir cuito rotórico y, por lo tanto, la c orriente que circula por el rotor, dado que el par en el eje depende, entre otros factores, de ésta corriente, es fácil ver cómo es posible modificar la vel ocidad del motor por este mecanismo. Capítulo 10:
Arranque de motores monofásicos Enlaces patrocinadosCurso Search Marketing Impulsa tu Carrera con el Posgrado en Social Media Mkt. onlinebschool.es/Social_Media
Como hemos visto en un análisis previo, un conjunto de tres bobinas desplazadas 120º en el espacio, al que se le aplica un conjunto de tensiones trifásicas, produce un campo magnético rotante. Sin embargo, este análisis no se limita a conjuntos trifásicos, y es relativamente simple comprobar que, si se aplican dos tensiones desfasadas en el
tiempo a dos bobinas desplazadas en el espacio, se obtendrá como resultado un campo giratorio (de hecho, es posible verificar esto experimentalmente poniendo en movimiento un motor trifásico c on solo dos fases).
Esto sugiere que será suficiente con agregar u na segunda bobina alimentada con una tensión adecuada (desfasada con respecto a la principal) para contar con un pequeño campo giratorio que ponga al rotor en movimiento, siguiendo a uno de los campos rotantes. Motores Persianas Los mejores precios en Motores Motores para persianas Alemanes Motoresypersianas.com/Motores/-50%Enlaces patrocinados •
Básicamente, todos los motores monofásicos se constituyen de és ta manera: poseen una bobina principal o fase principal encargada de dar toda la potencia que se necesi ta en el eje, una bobina secundaria o fase auxiliar , orientada de distinta manera que la primera y que, junto a ésta produce la fuerza que pone en marcha al motor y un sistema de arranque que se encarga de producir una tensión distinta de la de la red para la bobina secundaria. Para comprender el funcionamiento del sistema de arranque debemos considerar que el campo magnético generado por una bobina se encuentra en fase con la corriente y que el ángulo de fase de esta respecto de la tensión dependerá de la impedancia de la bobina o del cir cuito en el que esta se encuentra. Supongamos que la fase principal es puramente inductiva, en ese caso el campo que ésta genera estará atrasado 90º con respecto a la tensión. Si la fase auxiliar tuviera una impedancia con una importante componente resistiva, el atraso del campo con respecto a la tensión de alimentación sería menor que 90º (de hacho puede ser mucho menor e inclusive próximo a 0º) con lo cual se contaría con las condiciones para la ob tención del campo rotante. Otra forma de lograr el desfasaje, muy utilizada porque no introduce componentes resistivos en el circuito, con las pérdidas que estos implican, es el agregado de un capacitor en serie con la fase auxiliar. La ventaja del arranque por capacitor es su elevada cupla inicial mientras que el otro mecanismo permite, invirtiendo la forma en que se efectúan las conexiones de las fases a la red, i nvertir el sentido de giro del rotor, l as figuras muestran, esquemáticamente, estas conexiones.
Una vez que el motor está en marcha, la fase auxiliar puede desconectarse o no, el mejor funcionamiento se logra cuando se la desconecta puesto que se deja trabajando solo al campo principal que es el que desarrolla la potencia en el eje. Para desconectar la fase auxi liar puede utilizarse un método manual o bien, lo que es más habitual, un método automático, el sistema automático más utilizado es un interruptor que se acciona por fuerza centrifuga el cual se ajusta de manera tal que sus contactos se abren cuando el rotor alcanza la velocidad adecuada (el 75% de la velocidad nominal), otro sistema automático aprovecha el h echo de que la corriente del estator disminuye a medida que el motor aumenta su velocidad (tal como se describió para el motor trifásico), esta corriente actúa sobre un dispositivo electromecánico (relé o contactor) que es el encargado de desconectar la fase auxiliar .
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Arranque de motores Tomado de: Resumen:
En este este artículo se presentan los aspectos a considerar para dimensionar adecuadamente el arranque de los motores eléctricos. Desarrollo:
Se denomina arranque de un motor al régimen transitorio en el que se eleva la velocidad del mismo desde el estado de motor detenido hasta el de motor girando a la velocidad de régimen permanente. El conjunto que se pone en marcha es inercial y disipativo, incluyendo en este último concepto a las cargas útiles, pues consumen energía. El estudio del arranque de los motores tiene una gran importancia práctica, ya que la elección correcta de las características de los motores eléctricos y arrancadores a instalar están basados en el conocimiento de las particularidades de éste régimen transitorio. Recordemos que el comportamiento dinámico del conjunto motor-maquina accionada está regido por la siguiente ecuación diferencial:
Tm - Tr = J . dω / dt Donde Tm es el par motor, Tr el par resistente, J es el momento de inercia del conjunto motor-maquina accionada y ω es la velocidad angular de dicho conjunto. Por lo tanto, para que el conjunto comience a girar se necesita que el par motor supere al par resistente, de manera de generar una aceleración angular de arranque. El proceso de arranque finaliza cuando se equilibra el par motor con el par resistente, estabilizándose la velocidad de giro del motor. Como la cupla motora es el producto de la corriente absorbida por el flujo del campo magnético, además de un factor que caracteriza al tipo de máquina, este mayor par de arranque generalmente está asociado a una mayor corriente de arranque, la que no debe superar determinado límite por el calentamiento de los conductores involucrados. Aunque se suele enfocar el diseño de estos sistemas de arranque en atención a las corrientes y cuplas involucradas, no deben dejarse de lado otros aspectos que también
resultan importantes, como por ejemplo el consumo de energía disipada en forma de calor y las perturbaciones sobre la red de baja tensión. Estas perturbaciones incluyen principalmente las caídas de tensión (muy notables en los elementos de iluminación), que pueden afectar el funcionamiento de otros elementos conectados a la misma, lo que resulta crítico en las instalaciones con muchos motores que realizan frecuentes arranques. Por otro lado, los dispositivos de arranque pueden ser de operación manual o por contactores. Estos últimos permiten efectuar el mando a distancia del motor con cables de secciones pequeñas (sólo se requiere la corriente necesaria para la bobina del contactor), lo que facilita el accionamiento y diseño del dispositi vo de control por
trabajar con intensidades reducidas. 1 - Arranque de motores asincrónicos con rotor en jaula Los motores de corriente alterna con rotor en jaula de ardilla se pueden poner en marcha mediante los métodos de arranque directo o a tensión reducida (excluimos de esta exposición a los motores monofásicos). En ambos casos, la corriente de arranque generalmente resulta mayor que la nominal, produciendo las perturbaciones comentadas en la red de distribución. Estos inconvenientes no son tan importantes en motores pequeños, que habitualmente pueden arrancar a tensión nominal. Por ejemplo, el código municipal fija los límites de corriente en el arranque indicados en la tabla siguiente:
Hasta 3 HP 4,0 . In Más de 3 hasta 6 HP 3,5 . In Más de 6 hasta 9 HP 3,1 . In Más de 9 hasta 12 HP 2,8 . In Más de 12 hasta 15 HP 2,5 . In Más de 15 hasta 18 HP 2,3 . In Más de 18 hasta 21 HP 2,1 . In Más de 21 hasta 24 HP 1,9 . In Más de 24 hasta 27 HP 1,7 . In Más de 27 hasta 30 HP 1,5 . In Más de 30 HP 1,4 . In La máxima caída de tensión en la red no debe superar el 15% durante el arranque. Los circuitos con motores deben contar con interruptores que corten todas las fases o polos simultáneamente y con protecciones que corten automáticamente cuando la corriente adquiera valores peligrosos. En los motores trifásicos debe colocarse una protección automática adicional que corte el circuito cuando falte una fase o la tensión baje de un valor determinado. 1.1 - Arranque directo de motores asincrónicos con rotor en jaula
Se dice que un motor arranca en forma directa cuando a sus bornes se aplica directamente la tensión nominal a la que debe trabajar. Si el motor arranca a plena carga, el bobinado tiende a absorber una cantidad de corriente muy superior a la nominal, lo que hace que las líneas de alimentación incrementen considerablemente su carga y como consecuencia directa se produzca una caída de tensión. La intensidad de corriente durante la fase de arranque puede tomar valores entre 6 a 8 veces mayores que la co rriente nominal del motor. Su
principal ventaja es el elevado par de arranque: 1,5 veces el nominal. Siempre que sea posible conviene arrancar los motores a plena tensión por la gran cupla de arranque que se obtiene, pero si se tuvieran muchos motores de media y gran potencia que paran y arrancan en forma intermitente, se tendrá un gran problema de perturbaciones en la red eléctrica. Por lo tanto, de existir algún inconveniente, se debe recurrir a alguno de los métodos de arranque por tensión reducida que se describen a continuación. 1.2 - Arranque a tensión reducida de motores asincrónicos con rotor en jaula Este método se utiliza para motores que no necesiten una gran cupla de arranque. El método consiste en producir en el momento del arranque una tensión menor que la nominal en los arrollamientos del motor. Al reducirse la tensión se reduce proporcionalmente la corriente, la intensidad del campo magnético y la cupla motriz. Entre los métodos de arranque por tensión reducida más utilizados podemos mencionar el de arrancador estrella-triángulo, el de autotransformador de arranque y el de arrancador electrónico. 1.2.1 - Arranque de motores asincrónicos con rotor en jaula por conmutación estrellatriángulo El arranque estrella-triángulo es el procedimiento más empleado para el arranque a tensión reducida debido a que su construcción es simple, su precio es reducido y tiene una buena confiabilidad. El procedimiento para reducir la tensión en el arranque consiste en conmutar las conexiones de los arrollamientos en los motores trifásicos previstos para trabajar conectados en triángulo en la red de 3 x 380 V.
Los bobinados inicialmente se conectan en estrella, o sea que reciben la tensión de fase de 220 V, y luego se conectan en triángulo a la tensión de línea de 380 V; es decir que la tensión durante el arranque se reduce 1,73 veces. Por ser ésta una relación fija, y dado que la influencia de la tensión sobre la corriente y la cupla es cuadrática, tanto la corriente como el par de arranque del motor se reducen en tres veces.
Además, es necesario que el motor esté construído para funcionar en triángulo con la tensión de la línea (380 / 660 V). Si no es así, no se lo puede conectar. Además el estator debe tener sus seis bornes accesibles (situación que no se da en todos los motores, como por ejemplo en las bombas sumergibles). Para ello se abren los circuitos de las bobinas del estator y se las conecta al conmutador. En este caso al motor ingresan 6 cables, más el de puesta a tierra. La conmutación de estrella a triángulo generalmente se hace en forma automática luego de transcurrido un lapso (que puede regularse) en el que el motor alcanza determinada velocidad. En el caso más simple tres contactores realizan la tarea de maniobrar el motor, disponiendo de enclavamientos adecuados. La protección del motor se hace por medio de un relé térmico. El térmico debe estar colocado en las fases del motor. La regulación del mismo debe hacerse a un valor que resulta de multiplicar la corriente de línea por 0,58. La protección del circuito más adecuada también es el fusible. Algunas indicaciones que se deben tener en cuenta sobre el punto de conmutación son: el pico de corriente que toma el motor al conectar a plena tensión (etapa de triángulo) debe ser el menor posible; por ello, la conmutación debe efectuarse cuando el motor esté cercano a su velocidad nominal (95% de la misma), es decir cuando la corriente de arranque baje prácticamente a su valor normal en la etapa de estrella. Asimismo, el relé de tiempo debe ajustarse para conmutar en este momento, no antes ni mucho después. Habitualmente, un arranque normal puede durar hasta 10 segundos, si supera los 12 segundos se debe consultar al proveedor del equipo. Si no se cumple con lo anterior, el pico de coriente que se produce al pasar a la etapa de triángulo es muy alto, perjudicando a los contactores, al motor y a la máquina accionada. El efecto es similar al de un arranque directo. Finalmente digamos que el dispositivo estrella-triángulo tiene el inconveniente de que la cupla de arranque que se obtiene a veces no es suficiente para hacer arrancar máquinas con mucho momento de inercia, en cuyo caso se utilizan los dos métodos que se describen a continuación. Ambos permiten conectar motores trifásicos con motor de jaula, los cuales traccionan, por ejemplo, bombas sumergibles. 1.2.2 - Arranque de motores asincrónicos con rotor en jaula por autotransformador de arranque
El autotransformador de arranque es un dispositivo similar al estrellatriángulo, salvo por el hecho de que la tensión reducida en el arranque se logra mediante bobinas auxiliares que permiten aumentar la tensión en forma escalonada, permitiendo un arranque suave. Su único inconveniente es que las conmutaciones de las etapas se realizan bruscamente, produciendo en algunas ocasiones daños perjudiciales al sistema mecánico o a la máquina accionada. Por ejemplo, desgaste prematuro en los acoplamientos (correas, cadenas, engranajes o embragues de acoplamiento) o en casos extremos roturas por fatiga del eje o rodamientos del motor, producidos por los grandes esfuer zos
realizados en el momento del arranque.
Una variante menos usada es la conexión Kusa, en la que durante el proceso de arranque se intercala una resistencia en uno de los conductores de línea. 1.2.3 - Arranque de motores asincrónicos con rotor en jaula por dispositivos electrónicos Los arrancadores electrónicos son una mejor solución que los autotransformadores gracias a la posibilidad de su arranque suave, permitiendo un aumento en la vida útil de todas las partes involucradas. Los mismos consisten básicamente en un convertidor estático alterna-continua-alterna ó alterna-alterna, generalmente de tiristores, que permiten el arranque de motores de corriente alterna con aplicación progresiva de tensión, con la consiguiente limitación de corriente y par de arranque. En algunos modelos también se varía la frecuencia aplicada. Al iniciar el arranque, los tiristores dejan pasar la corriente que alimenta el motor según la programación realizada en el circuito de maniobra, que irá aumentando hasta alcanzar los valores nominales de la tensión de servicio. La posibilidad de arranque progresivo, también se puede utilizar para detener el motor, de manera que vaya reduciendo la tensión hasta el momento de la detención Estos arrancadores ofrecen selección de parada suave, evitando por ejemplo, los dañinos golpes de ariete en las cañerías durante la parada de las bombas; y detención por inyección de corriente continua para la parada más rápida de las masas en movimiento. Además poseen protecciones por asimetría, contra sobretemperatura y sobrecarga, contra falla de tiristores, vigilancia del tiempo de arranque con limitación de la corriente, control de servicio con inversión de marcha, optimización del factor de potencia a carga parcial, maximizando el ahorro de energía durante el proceso y permiten un ahorro en el mantenimiento por ausencia de partes en movimiento que sufran des gastes. 2 - Arranque de motores asincrónicos con rotor bobinado En un motor asincrónico, la velocidad a la que se produce la máxima cupla es función de la resistencia del circuito rotórico. En particular, la máxima cupla de arranque se tiene cuando dicha resistencia es aproximadamente igual a la reactancia del motor. En los motores de corriente alterna con rotor bobinado, para efectuar el proceso de puesta en marcha se instala un reóstato de arranque conectado a los anillos rozantes del motor de manera de aumentar a voluntad la resistencia rotórica total. En este método, el motor arranca con toda la resistencia en serie con el circuito del rotor. Luego por medios manuales o automáticos, en forma continua o escalonada, se va reduciendo la resistencia a medida que la máquina gana velocidad, hasta que en régimen permanente el reóstato queda en cortocircuito.
Cabe acotar que se construyen rotores tipo jaula del tipo de ranura profunda que producen una cupla de arranque algo similar a la de un rotor bobinado con reóstato de arranque. En el momento del arranque la circulación de corrientes secundarias localizadas en las cercanías del entrehierro tienen una mayor densidad de corriente, bloqueando el flujo magnético hacia el interior del núcleo, por lo que el conjunto se comporta como si tuviera mayor resistencia efectiva. Al aumentar la velocidad, disminuye la frecuencia secundaria y cesa ese efecto transitorio. 3 - Arranque de motores sincrónicos Una máquina sincrónica "pura" no tiene par de arranque. Por lo tanto, en general se fabrican de forma de que pueda desarrollar un suficiente par de inducción para el arranque por medio de jaulas auxiliares, hasta una velocidad próxima al sincronismo en la que la corriente de excitación desarrolle un par de sincronización conveniente. En algunos casos, las corrientes parásitas en los polos proveen el par asincrónico suficiente para el arranque, pero en otros casos debe instalarse un bobinado especial. Las formas de arranque son semejantes a las del motor asincrónico, aunque se suele coenectar una resistencia intercalada en el bobinado de excitación, para evitar sobretensiones en los terminales cuando hay movimeinto relativo entre el flujo del inducido y el bobinado del campo. Si el campo del motor es excitado por rectificadores, esta tensión inducida podría producir una componente de continua y un par pulsatorio, que podria causar transtornos en el arranque.
Cuando se necesita un par de arranque muy elevado, los bobinados de arranque (amortiguadores) se disponen con anillos rozantes para intercalar resistencias externas. 4 - Arranque de motores de corriente continua Con los medios de rectificación de que se dispone actualmente resulta fácil y práctico la utilización de motores de corriente continua, debido a la facilidad que tienen para arrancar y regular su velocidad. En la práctica se utilízan diversos motores de corriente continua como:
-De excitación independiente. -De excitación serie / universal. -De excitación derivación (shunt). -De excitación compuesta en conexión adicional (compound).
-De imanes permanentes. -Especiales. Dentro de los motores de excitación independiente, serie, derivación y compuesta, se distinguen los siguientes bobinados cuya denominación y e identificación señalamos:
AB - Inducido. GH - Polos auxiliares y de compensación.
JK - Bobinado inductor independiente. EF - Bobinado inductor serie.
CD - Bobinado inductor derivación.
Un motor de corriente continua queda definido por: -Red que alimenta al arrancador / variador (tensión y sistema de c.a.). -Tipo de motor en función de la c. c.
-Potencia en kW. -Velocidad máxima en rpm. -Gama de trabajo, mínima y máxima.
-Par a transmitir, en Nm. -Tensión del inducido, en V. -Tensión del inductor, en V.
-Intensidad del inducido, en A. -Intensidad del inductor, en A. -Grado de protección IP. -Tipo de fijación y salida del eje.
El tipo de convertidor necesario depende de la clase de servicio que se requiera, las que pueden ser: Servicio clase I Empleo al 100% de In, sin posibilidad de sobrecarga. Servicio clase II Empleo al 100% de In, con posibilidad de 150% de In durante 1 minuto, que puede repetirse cada hora. Servicio clase III Empleo al 1 00% de In, con posibilidad de 125% de In durante 2 hs. y del 200% de In durante 10 seg. A cada sobrecarga debe seguir el tiempo para que el motor adquiera su temperatura de régimen. Las características más destacables de los motores en corriente continua son: Motor de excitación independiente
-Par de arranque muy elevado. -Fácil control de velocidad en forma automática. -Requiere reóstato de arranque. -Se utiliza en motores pequeños. Motor de excitación serie
-Par de arranque muy elevado. -Difícil control de velocidad. -Requiere reóstato de arranque. -Se utiliza para tracción eléctrica.
Motor con excitación derivación (shunt)
-Par de arranque menor que en el motor serie. -Muy estable. -Requiere reóstato de arranque en el inducido. -Utilizado en máquinas herramientas. Motor con excitación compuesta -Par de arranque más elevado que el motor en derivación.
-Muy estable. -Requiere reóstato de arranque en el inducido. -Utilizado en máquinas herramientas y para tracción.
En estos motores la FEM en reposo es cero, y por consiguiente, la corriente y el par de arranque sólo quedan limitados por la resistencia del circuito de inducido. Los motores de corriente continua pueden arrancar por diferentes procedimientos actuando sobre la tensión. Los más utilizados son el reóstato de regulación y los dispositivos electrónicos de rectificación controlada. 4.2 - Arranque de motores de corriente continua por reóstatos Los reóstatos se conectan en serie con el inducido, de manera de producir una caida que disminuya la tensión efectivamente aplicada sobre el mismo. En el caso del motor derivación, se deduce que conservando constantes el flujo y la tensión total, la pendiente de la característica velocidad / par es proporcional a la resistencia del circuito de inducido. Aumentando esta resistencia, la característica cortará al eje de velocidad cero en un punto de menor par (y corriente) de arranque. Por su parte en el caso del motor serie el efecto de la resistencia adicional es semejante, obteniéndose un determinado par de arranque con una sobrecorriente menor que en el motor derivación, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de tracción. 4.2 - Arranque de motores de corriente continua por dispositivos electrónicos En estos arrancadores el equipo electrónico, generalmente de tiristores, recibe un suministro de corriente alterna monofásica o trifásica y lo convierte en un suministro de tensión continua variable, que permiten el arranque con aplicación progresiva de tensión, con la consiguiente limitación de corriente y par de arranque. En general se pueden hacer consideraciones análogas a las realizadas en el apartado 1.2.3.
Finalmente digamos que muchas veces el criterio de selección entre el uso de los distintos sistemas de arranque pasa fundamentalmente por una consideración de tipo técnico-económica.
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