CONTROL ELCTRICO INDUSTRIALCONTENIDOEl Tablero de Control-Funcionamiento1. Contactor2. Temporizador ON-Delay3. Temporizador OFF-Delay4. Rele trmico5. Pulsadores-Representacin del tablero de control1. Smbolo2. Esquema Elctrico3. Bloques informativos-Tipos de Mando1. Mando manual2. Mando automticoSistemas de Arranque a Tensin Plena1. Arranque directo2. Arranque directo con inversin de giro3. Arranque directo de un motor de dos velocidadesSistemas de Arranque a Tensin Reducida1. Arranque Estrella Triangulo2. Diseo. Inversin de giro con arranque estrella triangulo3. Diseo. Inversin de giro con arranque estrella-triangulo y limites de arranque4. Arranque con Resistencias Estatoricas5. Arranque con Resistencias RotoricasSistema de Arranque con Arrancadores de Estado Slido1. Arranque suaves para motores asincrnicos2. Aplicacin. Arranque en cascada de dos motores trifasicos utilizando un solo arrancador electrnico.AplicacionesDiseo con circuitos con arranque directo1. Diseo. Circuitos de mando con limitadores del nmero de arranques1. Con lmite de un arranque2. Con lmite de dos arranques2. Diseo. Arranque director con inversin de giro y lmites de arranque.3. Aplicacin 1. Transporte de un producto en caja.1. Con limite de un carrito, deja pasar un producto, un solo sentido4. Aplicacin 2. Transporte de un producto en caja.1. Con limite de dos carrito, deja pasar dos producto, un solo sentido5. Aplicacin 3. Transporte de un producto a granel (temporizado) hacia uno de los dos sentidos de la faja (inversin del giro segn llegada del carrito)1. Sin limite de llegadas2. Arranca una vez en cada sentido3. Arranca dos veces en cada sentido6. Aplicacin 4 Transporte de un insumos a granel (temporizado) hacia uno de los dos sentidos de la faja (inversin del giro segn llegada del carrito)1. Sin limite de llegadas2. Arranca una vez en cada sentido3. Arranca dos veces en cada sentidoDiseo 2Diseo combinando los diversos tipos de arranque1. Aplicacin. Arranque y parada en secuencia de un motor de Rotor bobinado y de un motor de Jaula de ardilla..2. Aplicacin. Arranque con resistencias Estatoricas y con inversin de giro3. Aplicacin. Arranque con resistencias Rotoricas y con inversin de giro4. Aplicacin. Proyecto de automatizacin del transporte y molienda de materiales.El Tablero de ControlTemporizadoresTemporizador On-Delay.Temporizado a la conexin. A la conexin y pasado el tiempo fijado en el temporizador, se cambia el estado de sus contactos.Temporizador OFF-Delay. Temporizado a la desconexin. A la conexin se cambian sus contactos, a la desconexin se cuenta el tiempo fijado en el temporizador para des-energizar sus contactos (vuelven a la posicin normal).Para comprender mejor el funcionamiento, muestro dos circuitos que hacen lo mismo: se enciende un motor y se apaga al tiempo indicado en los temporizadores. En el primer circuito se disea con un temporizador ON-DELAY y en el otro se disea empleando un temporizador OFF-DELAY.

Arranque de Motores: Los arrancadores: Son aparatos de maniobra con los cuales se lleva a los motores desde el estado en reposo hasta su velocidad de rgimen, mientras se mantienen dentro de lmites prefijados los valores de la corriente de arranque y el torque del motor.Circuito Principal: Circuito que contiene equipos elctricos para generar, transformar, distribuir, conectar.Circuito Auxiliar: Comprende todas las partes conductivas de una combinacin de aparatos de maniobra que pertenecen a un circuito (a excepcin del circuito principal), que se utiliza para comando, medicin, avisos, regulacin, enclavamiento, procesamiento de datos.Motores Asncronos: Se compone de: un estator y un rotor. El estator genera un "campo magntico giratorio" que se obtiene con tres devanados desfasados a 120 (acoplados en estrella o tringulo) y conectados a un sistema trifsico de c. a.Este "campo magntico giratorio" induce corrientes electromagnticas (f.e.m) en el rotor y estas producen fuerzas que dan lugar al giro del rotor y al par del motor. El rotor no gira a la misma velocidad del "campo magntico giratorio", y este desplazamiento es el genera el par de fuerzas del motor.Como se acaba de indicar, la velocidad del sincronismo no puede alcanzarse nunca, por ello se conocen como motores asncronos.La velocidad del sincronismo se calcula por:

http://www.tuveras.com/maquinaasincrona/motorasincrono1.htmhttp://www.tuveras.com/maquinaasincrona/motorasincrono7.htm#estator

Conexin de los devanadosConexin Estrella: Consiste en unir entre si un terminal de cada bobina del estator. Y la alimentacin es en cada uno de los otros terminales

Conexin Triangulo: Consiste en conectar en serie las bobinas. Y la alimentacion en los terminales de las bobinas

Sistema de Arranque a Tensin PlenaArranque DirectoEn arranque directo se aplica tension nominal a traves del contactor y dispositivos de proteccn como los fusibles y el rele trmico.En este arranque el motor desarrolla en el arranque su torque mximo, si la carga lo requiere. El inconveniente es que toma una corriente de arranque mxima de 5 a hasta 8 veces la corriente nominal.Para calculos considerar Iarr= 6 In.Este sistema es recomendable para motores de baja potencia, normalmente recomendado hasta 5 Kw ( 6.7 HP). Muy utilizado para motores trifsicos asincrnos con rotor en jaula de ardilla. Solo se requieren conexin a 3 bornes del motor.No se recomienda en fajas trasportadoras, ni en montacargas por el elevado par de arranque.

Diseo de un Arrancador DirectoSe utiliza un contactor: Principal. Tambin, un rel trmico (o dispositivo de proteccin), pulsador de parada y pulsador de arranque.Circuitos:

Arranque Directo con Inversin de Giro

Sistemas de Arranque a Tensin ReducidaMtodos de arranque: Estrella-Triangulo Estrella-Triangulo con resistencia-Triangulo Mediante Autotransformador Resistencias Rotoricas Resistencias Estatoricas Arrancadores Electronicos.

Arranque Estrella-Triangulo: Un motor de corriente alterna (asncronos) con rotor en jaula de ardilla se puede poner en marcha con el mtodo de arranque directo o a tensin reducidaPara su plena carga un motor asncrono opera normalmente con una disposicin de las bobinas Estatoricas en triangulo o delta.El arranque directo de un motor, absorbe elevadas corrientes en el momento de conectarlo a la red, normalmente de 5 a 8 veces el valor de la In (intensidad nominal), lo cual se traducir en devanados elctricamente mas robustos y dispositivos de control y de proteccin de mayor rango, y alimentadores de mayor capacidad. Encareciendo los costos. Por eso el arranque directo no se usa en motores de elevada potencia. Y se utiliza el arranque denominado estrella-triangulo.Se aplica en mquinas que arrancan en vaco, en ventiladores y bombas centrifugas de pequea potencia.Conexin Estrella: Consiste en unir entre si un terminal de cada bobina del estator. Y la alimentacin es en cada uno de los otros terminales. Se genera una tensin equivalente a la tensin entre fases, dividida por raz de 3. Es decir que la tensin durante el arranque (I arr) se reduce en 1.73 veces. (raz de 3 = 1.73)I arr = 2 In (intensidad nominal)Conexin Tringulo: Consiste en conectar en serie las bobinas. Y la alimentacin en los terminales de las bobinas. La tensin es equivalente a la tensin lnea-lnea.I arr = 6 In (intensidad nominal)Sistema de arranque Estrella-Tringulo: La secuencia comienza en configuracin estrella, generando una tensin en cada una de las bobinas del estator 1.73 veces menor que la nominal. Una vez que el motor alcanza entre el 70% u 80% de la velocidad nominal se desconecta el acoplamiento en estrella para realizar la conmutacin a configuracin tringulo, momento a partir del cual el motor opera en condiciones normales.

Curvas de Arranque

Diseo de un Arrancador Estrella-TrianguloSe utilizan un temporizador y tres contactores: Principal (red), Triangulo y Estrella. Tambin, un rel trmico (o dispositivo de proteccin), pulsador de parada y pulsador de arranque.Sistema de Arranque:

Esta otra alternativa del circuito de mando se requiere un contacto auxiliar menos para el contactor principal

Este esquema corresponde cuando el contacto principal tiene un temporizador On-Delay adosado

Arranque Estrella-Triangulo con Inversin de Giro

Arranque con Resistencias EstatoricasSe intercalan una o mas resistencias (escalones) a fin de reducir las corrientes transitorias y el torque durante el arranque.Curvas de Arranque

Diseo de un Arrancador con Resistencias Estatoricas de 1 escalnSe utilizan un temporizador y dos contactores: Principal(red), Resistencias. Tambin, un rel termico (o dispositivo de proteccin), pulsador de parada y pulsador de arranque.Sistemas de Arranque:

Aplicaciones

Mquinas de fuerte inercia:Compresores de refrigeracin, mquinas tensoras, ascensores, escaleras automticas, etc.

Arranque con Resistencias Rotoricas: Se intercalan una o mas resisistencias (escalones) en el circuito del rotor del motor a fin de reducir las corrientes transitorias y el torque durante el arranque. Se aplica a motores de rotor bobinado.

Diseo de un Arrancador con Resistencias Estatoricas de 1 escalnSe utilizan un temporizador y dos contactores: Principal (red), Resistencias. Tambin, un rel trmico (o dispositivo de proteccin), pulsador de parada y pulsador de arranque.Sistemas de Arranque:

AplicacionesMquinas de arranque en carga, de arranque progresivo: Gras, puentes gra, ascensores, montacargas, compresores de pistn, bombas volumtricas, cizallas, trituradoras, etc.Arranque con Arrancadores de Estado Slido

Arrancadores Suaves para Motores AsncronosLos motores asincrnicos o de induccin son un tipo de motores de corriente alterna. El rotor puede ser tipo jaula de ardilla o bobinado, y un estator que contiene las bobinas inductoras.El arrancador suave es un limitador de torque que permite un arranque suave y tambin una detencin o parada suave a los motores asincrnicosDiseo de un Arrancador Estrella-TrianguloSe utilizan un temporizador y tres contactores: Principal(red), Triangulo y Estrella. Tambin, un rel trmico (o dispositivo de proteccin), pulsador de parada y pulsador de arranque.Sistemas de Arranque:Esto evitas los golpes mecnicos que causan dao. Se aplican en fajas o cintas transportadoras, bombas, ventiladores, puertas automticas, etc.

Un ejemplo es el Telemecanique Altistart 01. (Vista a la derecha)http:/www.schneider-electric.cl/documents/local/cap02.pdfDescarga el DataSheet desde este servidor

Funciones del ArrancadorDiagrama de MandoMando a 2 hilosLa marcha y parada son controladas por una sola entrada lgica. El estado "1" de la entrada lgica LI2 ordena la marcha y el estado "0" la detencin.

Mando a 3 hilosLa marcha y la parada son controladas por dos entradas lgicas diferentes. El impulso sobre la entrada LI2 (orden de marcha es memorizado hasta la abertura de la entrada LI12. As, la orden de marcha se mantiene hasta la orden de parada (pasada a "=" de la entrada LI1)

Control manual sin contactor

El requema de la izquierda muestra los Contactos bsicos.

Haremos los esquemas de mando y fuerza utilizando el CADeSIMU. Utilizamos el objeto de un variador de velocidad en lugar arrancador electrnico, para efectos de la simulacin.A la derecha la imagen equivalente en CADeSIMU del circuito de arriba con un comando de 2 hilos.

Arranque Suave de Varios Motores con un solo Arrancador ElectrnicoPrimero, desarrollamos un arranque electrnico que una vez haya alcanzado la velocidad plena (se debe dar el tiempo suficiente en un temporizador) cambia a arranque directo y libera el arrancador electronico. ,Con este diseo base, se harra el arranque sucesivo de varios motores con el mismo arrancador electrnico.

Arranque suave de dos motores en cascada - Encendido Manual uno a uno

Este circuito permite compartir un solo arrancador electrnico con dos motores asncronos. Cualquiera de los motores se encienden con pulsadores manuales uno por uno. Se impide que se accione el encendido del otro motor hasta que se libere el arrancador electrnico.

Arranque suave de dos motores en cascada automticoEste circuito utiliza un solo arrancoador electronico para arrancar en forma secuencial dos motores asncrons.

Arranque suave de tres motores en cascada automticoEste circuito utiliza un solo arrancoador electronico para arrancar en forma secuencial tres motores asncrons.

Circuito de mando:

El circuito de fuerza