Curso básico de control de motores eléctricos

Este curso es ideal para personas que están comenzando

El control de la energía eléctrica, es básica cuando se usa maquinaria industrial. La electricidad industrial está relacionada en primer lugar con el control del equipo eléctrico industrial y sus procesos relacionados.

Cuando se trabaja con equipo eléctrico industrial, es necesario y fundamental, tener la habilidad para leer diagramas esquemáticos; aunque hay distintos tipos de diagramas relacionados con el equipo eléctrico. Existen otros diagramas relacionados con este equipo, como son: el diagrama de bloques, de interconexión, de alambrado, de disposición, los isométricos y los diagramas de construcción.

Control del motor

Es un término genérico que significa muchas cosas, desde un simple interruptor de volquete hasta un complejo sistema con componentes tales como relevadores, controles de tiempo e interruptores. Sin embargo, la función común es la misma en cualquier caso: esto es, controlar alguna operación del motor eléctrico. Por lo tanto, al seleccionar e instalar equipo de control para un motor se debe considerar una gran cantidad de diversos factores a fin de que aquél pueda funcionar correctamente junto a la máquina para la que se diseña.

PROPÓSITO DEL CONTROLADOR

Algunos de los factores a considerarse respecto al controlador, al seleccionarlo e instalarlo, pueden enumerarse como sigue:

Arranque.

El motor se puede arrancar conectándolo directamente a través de la línea. Sin embargo, la máquina impulsada se puede dañar si se arranca con ese esfuerzo giratorio repentino. El arranque debe hacerse lenta y gradualmente, no sólo para proteger la máquina, sino porque la oleada de corriente de la línea durante el arranque puede ser demasiado grande. La frecuencia del arranque de los motores también comprende el empleo del controlador.

Parada.

Los controladores permiten el funcionamiento hasta la detención de los motores y también imprimen una acción de freno cuando se debe detener la máquina rápidamente. La parada rápida es una función vital del controlador para casos de emergencia. Los controladores ayudan en la acción de parada retardando el movimiento centrífugo de las máquinas y en las operaciones de las grúas para manejar cargas.

Inversión de la rotación.

Se necesitan controladores para cambiar automáticamente la dirección de la rotación de 1as máquinas mediante el mando de un operador en una estación de control. La acción de inversión de los controladores es un proceso continuo en muchas aplicaciones industriales.

Marcha.

Las velocidades y características de operación deseadas, son, función y propósito directos de los controladores. Éstos protegen a los motores, operadores, máquinas y materiales, mientras funcionan.

Control de velocidad.

Algunos controladores pueden mantener velocidades muy precisas para propósitos de procesos. industriales, pero se necesitan de otro tipo para cambiar las velocidades de los motores por pasos o gradualmente.

Seguridad del operador.

Muchas salvaguardas mecánicas han dado origen a métodos eléctricos. Los dispositivos piloto de control eléctrico afectan directamente a los controladores al proteger a los operadores de la máquina contra condiciones inseguras.

Protección contra daños.

Una parte de la función de una máquina automática es la de protegerse a sí misma contra daños, así corno a los materiales manufacturados o elaborados. Por ejemplo, se impiden los atascamientos de los transportadores. Las máquinas se pueden hacer funcionar en reversa, detenerse, trabajar a velocidad lenta o lo que sea necesario para realizar la labor de protección.

Mantenimiento de los dispositivos de arranque.

Una vez instalados y ajustados adecuada mente, los arrancadores para motor mantendrán el tiempo de arranque, voltajes, corriente y troqué confiables, en beneficio de la máquina impulsada y el sistema de energía. Los fusibles, cortacircuitos e interruptores de desconexión de tamaño apropiado para el arranque, constituyen buenas prácticas de instalación que se rigen por los códigos eléctricos.

Control manual

Interruptor de volquete.

Muchos motores pequeños se arrancan con interruptores de volquete. Esto significa que el motor arranca directamente, sin el empleo de interruptores magnéticos o equipo auxiliar. Los motores que se arrancan con interruptores de volquete se protegen mediante fusibles o cortacircuitos en el circuito derivado y, generalmente, impulsan ventiladores, sopladores u otras cargas por iluminación

Interruptor de seguridad.

En algunos casos se permite arrancar un motor directamente a través del voltaje completo de la línea, con un interruptor de seguridad accionado desde el exterior. El motor recibe protección en el arranque y durante la marcha, con la instalación de fusibles de doble elemento, retardadores de tiempo. El empleo de un interruptor de seguridad para el arranque es una operación manual, por supuesto, y tiene las limitaciones de la mayoría de los arrancadores manuales.

Controlador de tambor.

Los controladores de tambor son dispositivos manuales de interrupción, del tipo rotatorio, que se usan, a menudo, para invertir la dirección del movimiento de los motores y controlar la velocidad de las máquinas de c-a y c-c. Se pueden utilizar sin otros componentes de control en los motores de tamaño más pequeño, generalmente fraccionarios. En los motores de tamaño mayor, se emplean con arrancadores magnéticos, como dispositivos de control.

Tipo de placa frontal

Los controladores del tipo de placa frontal se han utilizado, durante muchos años, para el arranque de los motores de c-c. También se emplean para el control de la velocidad del motor de inducción con rotor devanado. Los contactos de interrupción múltiple, montados cerca de un brazo selector en el frente de una placa aislada, incorporan el uso adicional de resistencias montadas en la parte trasera, como una unidad completa. El empleo de arrancadores de placa frontal ofrece características que no se encuentran en otros controladores manuales.

Circuitos de control manual

Un diagrama básico de control expresado en la forma de diagrama de línea, es aquel que muestra una estación de botones controlando una lámpara. El circuito se considera manual, debido a que una persona debe iniciar la acción para que el circuito opere.

En la figura siguiente se muestra el diagrama de línea con los símbolos y el diagrama físico de cada componente para ilustrar el aspecto real de éstas y de su representación.

Obsérvese en el diagrama de línea, que las líneas gruesas y las obscuras Ll y L2 representan la alimentación (de fuerza) al circuito; el voltaje de alimentación se debe indicar en alguna parte del circuito y puede ser: 220 V, 440 V ó 2 300 v en corriente alterna.

Cuando se alimenta con voltaje de corriente directa debe indicar la polaridad con signo (- ó +) y los voltajes pueden ser: 50 V, 100 V, 200 V ó 250 V.

ARRANQUE Y PARADA

Puede ser necesario, en el arranque y la parada, considerar las siguientes condiciones a que se pueden sujetar el motor y la máquina a él conectada:

El arranque y frenado está definido como una función en la cual el motor opera cuando se acciona un botón y frena cuando el botón se desacciona. Esta acción de arranque y frenado se usa con máquinas, en las cuales el motor debe opera por períodos breves para conducir a la máquina a su posición o punto d, operación.

En la siguiente figura se muestra un circuito sencillo que incorpora un switch selector de un polo. Cuando el selector se coloca en la posición de operación el circuito de “retención ” de la posición no se abre. Si ahora se oprime el botón de arranque, se completa el circuito de la bobina M y se sostiene Girando el switch selector a la posición de frenado, se abre el circuito sostenido o retenido. Cuando el botón se restablece la bobina M se desenergiza. El botón de arranque juega una doble función como botón de frenado.

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