CONTROL DE MOTORES

control de motores :

Para el control de motores es necesario una serie de dispositivos adicionales para la practica.

1. control de arranque:
Si un motor de DC es conectado a una fuente constate de tensino, debe proveerse externamente un medio para limitar la corriente de armadura a un nivel seguro hasta que el motor haya acelerado a una velocidad donde la FCEM tenga un valor suficiente para limitar inherentemente la corriente de armadura. la corriente de armadura es dada por:

En el arranque inicial, cuando la velocidad es cero, la corriente de armadura es limitada unicamente por la resistencia combinada de las escobillas y el devanado (Ra); asi, la corrinte puede alcanzar niveles dañinos. la solucion practica es insertar temporalmete una resistencia en serie con el ciercuito de armadura, para el caso de un motor con excitacion en paralelo.el dem¡nominador de la ecuacion ahora se convierte en Ra+Rst. el valor completo de Rst se selcciona para limitar la armadura a un valos aceptable cuando wm=0.Rst se reduce a cero cuando el valor de la velocidad y , por tanto E aumenta.

existen numerosos esquemas para la puesta enpracitca de esta resistencia de arranque que varian desde una resistencia variable operada manualmente hasta relevadores automatizados que reducen Rst con base en tiempo, corriente o velocidad.sin embargo,el concepto fundamental es comun a todos los casos. ademas, un arrancador para un motor DC tiene algunaprovicion para desconectar el circuito de la armadura del suministro principal en caso de uan interrupcion de la tension de suministro.en tal caso, la secuancia de arranque debe reiniciarse despues de una falla de potencia,de otra manera el motor podria desacelerar o detenerse durante uan interrupcion del suministro y la amenaza de alta corriente regresa al restaurarse la tension del suministro.

2. control de velocidad:

ls esquemas para el control de la velocidad de motores DC pueden clasificarse en tres categorias:

• control del campo.


• control de la resistencia de la armadura.


• control de la tension de armadura.

control de campo:para el caso del motor DC con excitacion en paralelo, un reostato de campo, es colocado en serie con el campo paralelo de tal manera que la corriente de campo y,por lo tanto,el flujo puedan variar. la velocidad del motor es correspondiente al i-esimo ajuste de la corriente de campo(Ifi) es dada entonces por la ecuacion:

el metodo del reostatode campo para el control de velocidad de motores con excitacion en paralelo ofrece las evntajas de un costo comparativamente bajo del equipo y un aumento relativamente pequeño en perdidas. su desventaja esta en el hecho de que el rango util del control de velocidad es limitado.obviamente , la velocidad no puede controlarse a valores pequeños ya que el flujo magnetico no puede incrementarse sin limite.

En el extremo opuesto del rango de control de flujo magnetico puede reducirse pra lograr velocidades mas altas. inicialmente, el incremento del flujo magnetico lleva a un aumneto en la regulacion de velocidad como lo indica la pendiente cada vez mas negativa de las curvas par-velocidad.

Si el flujo magnetico disminuye lo suficiente, se alcanza el punto donde la reaccion de armadura debida a cualquier incremento de carga puede reducir significativamente el flujo neto por polo, resultando en un incremento de velocidad inestable con el incremento de la carga como ocurriria en un motor compuesto diferencial. este ultimo problema puede ser eliminadocon la adicion de un campo debil en serie que se conecte acumulativamente. tal motor es conocido comunmente como un motor con exitacion en paralelo(shunt) estabilizado.

El control de la velocidad a traves del campo tambien puede implementarse para un motor con excitacion en serie collocando una resistencia de derivacion en paralelo con el devanado en serie. En tal arreglo, la corriente se divide entre al camino paralelo a traves del devanadodel campo en serie y la resistencia de derivacion, resultando en una fmm menor por ampere de corriente discutido en la seccion, donde el numero de vueltas del campo en serie fue reducido por la accion de un conmutador. El control de velocidad por resistencia de derivacion es sensible a la distribucion del flujo de corriente por el divisor de corriente, a traves de las dos trayectorias paralelas hechas de materiales que tienen diferentes caracteristicas de temperatura-resistividad y diferentes temperaturas.

control de la resistencia de armadura:si se añaden resistencias externas al circuito de armadura de un motor de DC con excitacion en paralelo, la ecuacion de velocidad puede expresarse como :

el estado en los contactores (S1,S2,S3) determinada el valor de la ressistencia externa. Para un valor particular de la corriente del campo con excitacion en paralelo (If), la caracteristica par-velocidad esta formada por la familia de curvas.Al contrario del metodo de control de campo, lavelocidad puede ahora controlarse para valores pequeños, aun hasta una velocidad cercana a cero. El control de velocidad por resistencia de armadura es igualmente aplicable a los motores serie. la desventaja en cualquier caso de aplicaion son las altas perdidas resistivas asociadas con las resistencias externas que conducen la corriente de armadura.

control de la tension de armadura: El control de la tension de armadura es similar en su resultado final al control de la resistencia de armadura. las grandes perdidas resistivas desaparecen. sin embargo , se requiere una fuente de tension DC de alto nivel de potencia para alimentar el circuito de armadura y una fuente separada DC para el campo de excitacion debe añadirse. la fuente Vadc puede ser un generador DC. En tal caso, el arreglo completo se conoce como sistema Ward-Leonard. O bien Vacd puede ser un convertidor electronico de potencia( conocido como un convertidor conrolado por fase) capaz de producir una tension DC de magnitud variable a traves de la rectificacion de una tension de entrada AC.La velocidad es descrita por:

bibliografia:

maquinas electricas

analisis y diseño aplicando meitlab

Jimmie J. Cut Hoy

Mc Graw Hill