Arranque y Frenado de Motores CC

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ARRANQUE Y FRENADO DE MOTORES CC Alay Romero Adrian Alejandro E-mail: [email protected] Ingeniería Mecatrónica, Sexto Nivel Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE-Extensión Latacunga Márquez de Maenza S/N Latacunga Ecuador. 19 de febrero del 2015 RESUMEN: Este presente trabajo trata sobre el arranque y frenado de motores en corriente continua, donde analizaremos su instalación, puesta en servicio en el arranque de este motor, los diferentes tipos de frenados que existen. PALABRAS CLAVES: CC: Corriente continua. Fuerza contraelectromotriz: es un dispositivo que transforma energía eléctrica en energía mecánica. I arr: Corriente de arranque. Reóstato: es el dispositivo de un circuito eléctrico que permite modificar su resistencia . Tiristor: es un componente electrónico constituido por elementos semiconductores que utiliza realimentación interna para producir una conmutación. 1 INTRODUCCIÓN. En este presente paper trata sobre la información del arranque y frenado de los motores de corriente continua, donde analizaremos puesta a servicios del arranque del motor de corriente continua y por último el análisis de los diferentes tipos existentes de frenados para este tipo de motor. 2 ARRANQUE DE MOTORES CC. El arranque de un motor es el instante en que se conecta a la red. En ese momento, el par motor debe ser mayor que el par resistente que opone la carga. En el instante del arranque, al estar parado el motor su velocidad es nula, por lo que la fuerza contraelectromotriz que es proporcional a la velocidad también es nula. Esto provoca que toda la tensión de alimentación cae en el devanado del inducido, por lo que en el instante del arranque la intensidad que recorre el motor es muy elevada, pudiendo alcanzar valores de hasta diez veces la intensidad nominal en régimen de funcionamiento estable y más aún para motores de gran potencia, que es cuando el motor ha alcanzado una velocidad que se mantiene constante, ya que el par motor y el par resistente de la carga están equilibrados. (CATEDU, 2010) La intensidad que recorre el inducido tiene por expresión: Ecuación 1 Intensidad que recorre el inducido. (CATEDU, 2010) Como en el arranque E=0, ya que ω =0, la expresión anterior resulta:

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En este presente paper trata sobre la información del arranque y frenado de los motores de corriente continua, donde analizaremos puesta a servicios del arranque del motor de corriente continua y por último el análisis de los diferentes tipos existentes de frenados para este tipo de motor.

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ARRANQUE Y FRENADO DE MOTORES CCAlay Romero Adrian Alejandro

E-mail: [email protected] Mecatrnica, Sexto Nivel Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE-Extensin Latacunga Mrquez de Maenza S/N Latacunga Ecuador.

19 de febrero del 2015RESUMEN: Este presente trabajo trata sobre el arranque y frenado de motores en corriente continua, donde analizaremos su instalacin, puesta en servicio en el arranque de este motor, los diferentes tipos de frenados que existen. PALABRAS CLAVES: CC: Corriente continua.

Fuerza contraelectromotriz: es un dispositivo que transforma energa elctrica en energa mecnica.Iarr: Corriente de arranque.

Restato: es el dispositivo de un circuito elctricoque permite modificar suresistencia.Tiristor: es uncomponente electrnicoconstituido por elementossemiconductoresque utilizarealimentacininterna para producir una conmutacin.

1 INTRODUCCIN. En este presente paper trata sobre la informacin del arranque y frenado de los motores de corriente continua, donde analizaremos puesta a servicios del arranque del motor de corriente continua y por ltimo el anlisis de los diferentes tipos existentes de frenados para este tipo de motor.2 ARRANQUE DE MOTORES CC. El arranque de un motor es el instante en que se conecta a la red. En ese momento, el par motor debe ser mayor que el par resistente que opone la carga. En el instante del arranque, al estar parado el motor su velocidad es nula, por lo que la fuerza contraelectromotriz que es proporcional a la velocidad tambin es nula. Esto provoca que toda la tensin de alimentacin cae en el devanado del inducido, por lo que en el instante del arranque la intensidad que recorre el motor es muy elevada, pudiendo alcanzar valores de hasta diez veces la intensidad nominal en rgimen de funcionamiento estable y ms an para motores de gran potencia, que es cuando el motor ha alcanzado una velocidad que se mantiene constante, ya que el par motor y el par resistente de la carga estn equilibrados. (CATEDU, 2010)La intensidad que recorre el inducido tiene por expresin:

Ecuacin 1 Intensidad que recorre el inducido. (CATEDU, 2010)Como en el arranque E=0, ya que =0, la expresin anterior resulta:

Ecuacin 2 Corriente de arranque. (CATEDU, 2010)Por lo que para limitar la corriente de arranque a valores compatibles con los requerimientos del trabajo, y que no provoque efectos perjudiciales para los devanados se introduce una resistencia en serie con el inducido, que consistir en un restato de arranque de varios escalones, que en el momento del arranque estar totalmente introducido y que durante el proceso de cebado del motor hasta alcanzar el rgimen nominal se va extrayendo, bien manualmente, o bien automticamente mediante dispositivos electrnicos, el nmero de saltos o plots que presente el restato de arranque depender de la suavidad que precise el arranque y de la potencia del motor. (CATEDU, 2010)Adems de estos restatos tambin se utilizan otros equipos, como variadores electrnicos de tensin, generalmente de tiristores (SCR), se alimentan con corriente alterna que convierten en tensin continua variable, permitiendo el arranque por aplicacin creciente de tensin, limitando la corriente y el par de arranque. (CATEDU, 2010)El artculo 36 del Reglamento Electrotcnico para Baja Tensin dice que los motores con potencias de ms de 0,75 Kw, deben estar provistos de restatos de arranque o dispositivos equivalentes que limiten la corriente en el momento del arranque, para que no se sobrepasen los valores sealados a continuacin: (CATEDU, 2010) Para 0,75 Kw < Pmotor < 1,5 Kw la corriente est dada Iarranque < 2,5 Inominal. Para 1,5 Kw < Pmotor < 5 Kw la corriente est dad Iarranque < 2Inominal. Para Pmotor > 5 Kw la corriente est dada Iarranque < 1,5 Inominal.

Ilustracin 1 Esquema de fuerza del arranque de un motor CC. (WIKISPACES, 2009)3 FRENADO DE MOTORES CC.En diversas aplicaciones es necesario parar o disminuir la velocidad del motor en tiempos ms o menos cortos. El frenado de los motores de corriente continua se basa en el principio de reversibilidad que este tipo de mquinas poseedesgaste de los componentes del sistema de freno convencional y, adicionalmente, puede reducir el consumo de energa. (WIKISPACES, 2009)3.1 TIPOS DE FRENADOS.Freno dinmico:se aplica cuando son usados como generadores para disminuir la velocidad de aquel.Durante el frenado, loscamposde losmotoresestn conectados algeneradorprincipal o a la lnea de energa, mientras que losrotoresestn conectados a un banco de resistencias o a la lnea de alimentacin. Las ruedas de la locomotora hacen girar el rotor de los motores, y si los campos estn excitados, dichos motores actan como generadores. (WIKISPACES, 2009)Freno regenerativo:cuando la energa producida es devuelta a la lnea de alimentacin o es almacenada en bateras para uso futuro.La electricidad producida es devuelta a la lnea de alimentacin para ser usada por otros componentes o para ser almacenada en bateras, en lugar de ser disipada como calor. (WIKISPACES, 2009)

Freno reosttico:cuando la electricidad generada es disipada en forma de calor por medio de resistencias.

La energa elctrica producida por lo motores es disipada en forma de calor por medio de un banco deresistencias. Son necesarios grandes ventiladores para enfriar las resistencias y evitar daos. Los sistemas modernos tienen monitoreo de la temperatura, de tal forma que si la temperatura del banco alcanza valores excesivos es desconectado, y vuelve a funcionar el sistema de frenos slo. (WIKISPACES, 2009)CONCLUSIONES: Cuando se realiza el arranque, al estar parado el motor su velocidad es nula y la fuerza contraelectromotriz tambin es nula. La corriente de arranque es muy elevada que puede alcanzar valores de hasta diez veces la intensidad nominal. El frenado de los motores de corriente continua se basa en el principio de reversibilidad.RECOMENDACIONES: Utilizar fuentes bibliogrficas confiables, con el propsito de obtener informacin verdica de los temas que se trate. Se puede utilizar cualquiera de los tres tipos de frenados enunciados para nuestra conveniencia pero hay que tener en cuenta los costos de estos.REFERENCIAS:CATEDU. (4 de Abril de 2010). e-ducativa. Recuperado el 18 de Febrero de 2015, de e-ducativa: http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//4750/4933/html/45_arranque_de_los_motores_de_cc.html

WIKISPACES. (16 de Agosto de 2009). severomaquinaselectricas. Recuperado el 18 de Febrero de 2015, de severomaquinaselectricas: http://severomaquinaselectricas.wikispaces.com/2.5.1.+Inversi%C3%B3n+de+giro+y+frenado+motores+C.C.