Introduccion Practica 4.docx

Practica 4

Objetivo(s):  Que el estudiante arme un circuito de control e inversión de giro de un motor jaula de ardilla.  Aprender que es lo que sucede para que se lleve acabo el giro de un motor trifásico.

Introducción El control industrial de motores eléctricos se enfoca generalmente en su arranque variación de velocidad, inversión de giro y operación remota de los circuitos de control. Siendo necesario proteger la operación de los mismos mediante uso adecuado de los elementos de protección. En la presente practica nos enfocaremos precisamente en el paro arranque e inversión de giro de un motor, así como efectos que intervienen en esta inversión de giro apoyándonos en un diagrama previamente realizado.

Para realizar la siguiente practica que con lleva con el circuito inversor de giro de un motor de inducción trifásico, este circuito como su nombre lo dice el giro de un motor y tal efecto se logra invirtiendo el campo magnético generado por las bobinas en el estator de modo que el rotor tienda a seguirlo Para invertir el sentido de rotación de un motor de inducción, se debe invertir el sentido del campo magnético giratorio generado por sus bobinas, esto se logra invirtiendo dos cualesquiera de las tres fases de alimentación del motor. Al invertir dos fases de alimentación, lo que se está haciendo en realidad es invertir la secuencia de fases de la línea trifásica de alimentación al motor. Si se invierten las tres fases se mantiene la misma secuencia de fases y, por lo tanto, el motor no cambia su sentido de rotación.

La inversión de giro puede realizarse en forma automática, o semiautomática, mediante el empleo de dos contactores, uno para marcha hacia adelante y el otro para reversa, los que realizan el intercambio de dos de las fases de alimentación. Cabe resaltar que los dos contactores no se pueden activar al mismo tiempo porque se ocasionaría un corto circuito entre las fases por lo que se deben enclavar ambos contactores para que cuando se active uno el otro se encuentre desactivado y viceversa. Además, la importancia de saber con qué tipo de conexión sea la adecuada para que se tenga que echar andar el motor.

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Materiales

-voltímetro

-Tacómetro (opcional)

- botones de paro

- Pilotos

-motor jaula de ardilla

-Cables Desarrollo

Alarma porque hay una obstrucción Si el sobre esfuerzo viene cuando detecta el fin de carrera siendo este la aplicación para un motor de corriente directa inversión de giro un ejemplo que comento el profesor acerca de parabrisas de un coche la inversión de giro que tiene Algunas de las aplicaciones que se hicieron mención durante la práctica por ejemplo cualquier mecanismo que requiera un regreso del mecanismo que este activado esta inversión de giro como sabemos de realiza con un motor trifásico jaula de ardilla para que se lleve a cabo la inversión de giro requiere que dos de las líneas del motor se inviertan Esto tiene que ver con la generación del campo magnético giratorio Una FEM inducida donde todos se encuentran desplazados 120° grados volvimos a recordar porque un sistema trifásico y que esto tiene que ver con la saturación ya que

Fig.1 Onda Trifásica

si fueran mas fases no seria eficiente Se usa para cada una de las tres líneas Un devanado en su polo opuesto se enreda en un sentido luego lo conecto en serie con el otro en sentido contrario para generar un campo Generando tres pares de polos el fenómeno de campo magnético giratorio vemos que hay un desfase entre las tres líneas generando un campo en el cual el norte está en el lado izquierdo y el sur en el lado derecho existe un desplazamiento de 45° con respecto a la línea 1 y a las demás líneas el campo va rotando cada 45° generando un campo magnético se encuentra a en una posición inclinada girando una velocidad de sincronismo La velocidad de sincronismo es:

𝑽𝒔𝒊𝒏𝒄 =

𝟏𝟐𝟎∗𝑭 𝑷

Ejemplo dado por el Ingeniero Elpidio Cruz Castillo P= número de polos de la maquina

120 por el factor de fórmula de una onda senoidal

F= frecuencia de alimentación en Hertz

2

𝑽𝒔𝒊𝒏𝒄 =

𝟏𝟐𝟎 ∗ 𝟓 = 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒓. 𝒑. 𝒎. 𝟔

No se pueden tener nones ya que no se pude tener solo un norte ya que esto generaría que no se cumpliera la ley de Faraday haciendo que ya no se genere esa FEM (fuerza electromotriz o voltaje inducido) inducida estando solamente el polo sin tener líneas de flujo de campo también existe una variación que es la sig.

𝑽𝒔𝒊𝒏𝒄 =

𝟔𝟎∗𝑭 𝒑

p= pares de polos de la maquina F= frecuencia de alimentación en Hertz

Fig.2 Regla de la mano derecha para flujos magnéticos

Las dos fórmulas de velocidad de sincronismo dan el mismo resultado el resultado anterior obtenido acerca del problema que explico el profesor durante la plática quiere decir que este campo girara a 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒓. 𝒑. 𝒎. En la placa de datos podemos encontrar 𝑚𝑖𝑛−1 /min o alguna otra nomenclatura, pero esta hace referencia a la velocidad angular mediad en revoluciones siendo esta a velocidad de sincronismo en el campo concéntrico que existe interactúa con el otro campo que ya existe este produce una FEM en el que genera un trabajo haciendo que los conductores tras analizarlos con la regla de la mano derecha

Mediante el índice señalan las líneas de flujo del campo con el dedo medio señala la dirección en que se produce esa corriente produciendo un vector que sale en z siendo este un torque una fuerza siendo este un momento angular es producto de la fuerza por la distancia la fuerza genera y la distancia ósea el radio que encontramos entre el conductor y el punto central del campo esto hace que sea lo que se encargue del giro en la maquina , en nuestro motor el rotor en el jaula de ardilla las barras que tiene el motor son devanados de una solo espira vemos que son grandes y esto porque conducen mucha 3

corriente el profesor nos comento que si se tenia una alta corriente esto hace que se tenga un alto par la maquina ; el rotor trata de seguir el campo producido siendo que el rotor gira por detrás del campo magnético tratándolo de alcanzar pero no puede esto debe a que es una maquina asíncrona

Ing. Elpidio Cruz Castillo : Asíncrona que sus velocidades no son iguales ya que existe perdidas ya sea por fricción, dispersión de flujo haciendo que entre la parte fija(estator) y la parte móvil(rotor) se genere un espacio este espacio se conoce como entrehierro parte donde se genera la perdida por flujo . Fig.3 Rotor, Estator y Entrehierro

La distancia ideal que debe tener el especiado del entre hierro viene dada por la norma

NMX-J-136 dice que debe ser el 2% 0 3% máximo y se va usar de acuerdo a la escala que se maneje ya sea en sistema inglés o sistema internacional La diferencia de velocidad entre el campo generado y mi parte móvil se llama deslizamiento EL deslizamiento es un indicador de la velocidad del rotor con respecto a la velocidad en el estator nos indica la eficiencia que es lo que aprovecha de lo que se le suministra en cuanto a velocidad La máquina se considera síncrona cuando el campo que suministra a un motor por ejemplo un jaula de ardilla síncrona no arranca por si sola como un motor monofásico no rompen el par de arranque se le pone un devanado de C.D para generar un polo interactuando con el que sen encuentra en la jaula intensificándolo haciendo que el estator no absorba tanta energía de la línea de alimentación ya que no

Fig.4 Velocidad del motor

Fig.5 Motor bloqueado, síncrono o generador dependiendo de su deslizamiento

motro necesita generar tanta energía para que le rotor pueda alcanzarlo haciendo que estos vayan acoplados de forma magnética haciendo que estator solo necesite un empujen en el arranque haciendo que estas

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vayan en sincronía generando que de una máquina de inducción se pase a una maquina síncrona y si aumentamos la velocidad haciendo que el rotor vaya mas deprisa que el campo generado giratorio haciendo que se pase de motor de inducción a máquina síncrona y de ahí a un generador cantidad de deslizamiento

𝒔=

𝑽𝒔𝒊𝒏𝒄 −𝑽𝒓𝒐𝒕𝒐𝒓 𝑽𝒔𝒊𝒏𝒄

x 100

si el rotor está bloqueado su velocidad es cero cuando el

deslizamiento vale 1 significa que tengo rotor bloqueado , si la velocidad del rotor es la misma que la de sincronismo entonces el deslizamiento es cero y cuando es cero se dice que es síncrono , si las revoluciones del rotor son mayores que las del campo tenemos un generador ya que es negativo Si se invierten dos de las líneas el sentido de giro cambia haciendo que su cumpla el funcionamiento analizado

En seguida procedimos a realizar el circuito que vemos a continuación

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el profesor nos explicó la importancia de la luz indicadora este independiente del botón de paro, se tiene un módulo de contactos auxiliares cada uno con su protección su relé térmico y la inversión de giro se hace después de cada relé térmico de cada uno. Al circuito le realizamos unos ajustes, pero estos ajustes que se realizan al plano en la vida real tendríamos que acudir a planeación para hacerle las modificaciones que deseamos y posteriormente sea aprobado hasta entonces para poder proseguir haciendo la instalación del circuito eso pasaría en la vida real pero como es didáctico lo modificaciones que hacemos se pueden hacer sin problema El profesor nos sugirió que para que las lámparas encendieran teníamos que poner un contacto auxiliar a cada una o escoger los de 120. Al momento de realizar los cambios de líneas y en la protección hicimos que el diagrama de control fuera más robusto agregando lámparas guía para ver supiéramos cuando el motor estaba funcionando independientemente de que sentido después agregamos los botones de enclavamiento para cada sentido de giro , un paro general para des energizar el circuito y poder así cambiar el sentido de giro además agregamos algunos contactores para evitar que se pueda cambiar de giro sin antes no haber des energizado nuestros circuito ya que eso causaría un corto circuito una vez realizado la conexión del diagrama de control con todo lo que incluye contactores botones pulsadores, protecciones térmicas adecuadas para una mayor seguridad de nuestro circuito, procedimos a armar nuestro circuito de fuerza conectando el motor mediante la conexión paralelo estrella ya que el motor presentaba 12 puntos de conexión tres que se encuentran conectados por dentro del motor conectando los otros 9, así los 12 puntos fueron conectados , tras realizar las conexiones de ambos diagramas entre los compañeros de laboratorio y con la revisión del profesor procedimos a probarlo cada botón de giro, el botón de paro y verificamos que el sentido de giro fuera el correcto tanto lado derecho como izquierdo haciendo funcionar de forma correcta el circuito comprobamos que no se podía cambiar de giro sin antes apretar el botón que nos des energice el circuito ya que como se planeo tiene la finalidad de evitar que se produzca un corto circuito

Cuestionario (Investigación) Diagrama Eléctrico Es la representación gráfica de un circuito y para su elaboración se emplean símbolos normalizados internacionalmente: IEC = Comisión Electrotécnica Internacional. DIN = instituto Alemán de normalización. ANSI = American National Standards Institute (instituto americano de normas). NEMA = Asociación Norteamericana de Manufacturas Eléctricas. ISO = Organización Internacional para la Estandarización.

Un diagrama eléctrico elaborado correctamente debe estar hecho de tal manera que pueda ser interpretado por cualquier técnico electricista. 6

Para elaborar un esquema eléctrico se utilizan símbolos, trazos, marcas e indices. Partes de un diagrama eléctrico

Símbolo: es la representación gráfica de una máquina o parte de esta, de un aparato o de un instrumento de medición. Trazo: linea que representa un conductor o la unión mecánica de varios aparatos elementos. Marca: letra o letras que se usan para identificar aparatos, símbolos o trazos. Indice: número que se usa con la marca para la plena identificación de un aparato, símbolo o trazo. Los diagramas siempre se diseñan en estado de reposo, es decir, que las bobinas están desenergizadas y los aparatos de mando sin accionar.

Diagrama de control americano Fig.6 Ejemplo de un Diagrama en base a la simbología americana ANSI

Interpretación de diagrama de control basado en normas americanas (sistema americano) el diagrama este compuesto por dos líneas verticales separadas, que representan las líneas de alimentación del circuito. una serie de líneas horizontales, entre las verticales, que corresponden a los circuitos parciales en los cuales se ubican los símbolos de los diferentes elementos del circuito de control de acuerdo a la función que van a realizar. para interpretar el diagrama se realiza la lectura desde arriba hacia abajo y desde la izquierda a la derecha.

Sistema europeo

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Interpretación de diagrama de control basado en normas europeas (sistema europeo)

Fig.7 Ejemplo de un Diagrama con simbología Europea IEC

El diagrama está compuesto por dos líneas horizontales separadas, que representan las líneas de alimentación del circuito. Una serie de líneas verticales, entre las horizontales, que corresponden a los circuitos parciales.

En las líneas se ubican los símbolos de los diferentes elementos del circuito de control, de acuerdo a la función que van a realizar. para interpretar un diagrama se realiza la lectura desde arriba hacia abajo y desde la izquierda a la derecha.

Identificación En un diagrama de control todos los elementos deben estar identificados: las bobinas y contactos de los contactores, la línea en donde se encuentran, la protección térmica del motor, las luces indicadoras, las líneas del diagrama, los cables y todos los dispositivos de control tienen un símbolo que los representa.

Esta identificación será una guía para el técnico electricista al momento de ensamblar un proyecto o buscar solución a una avería en el sistema.

GRAFCET Los primeros métodos para el desarrollo de automatismos eran puramente intuitivos, llevados a términos por expertos y desarrollados basándose en la experiencia. En la actualidad se utilizan métodos más sistemáticos con lo que no es necesario ser un experto en automatismos para llevarlos a término. El GRAFCET es un diagrama funcional que describe los procesos a automatizar, teniendo en cuenta las acciones a realizar, y los procesos intermedios que provocan estas acciones. Este método de representación es aceptado en Europa y homologado por varios países, entre ellos Francia por la norma NFC-03-190 y en Alemania por DIN.

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es una herramienta metodológica gráfica para la implementación de los automatismos de carácter secuencial en sistemas de eventos discretos • presenta ventajas tales como legibilidad y presentación sintética (sintaxis y reglas de evolución). Evita incoherencias y bloqueos en el funcionamiento • diseño estructurado jerárquicamente. En cada nivel de descripción, el

Fig.7 Tipos de transición en Grafcet

diagrama puede ser modificado sin retomar partes ya estudiadas

• ha sido ampliado a lo largo de los últimos años en varias Normas publicadas por la IEC (Comisión Electrotécnica Internacional)

• sequential Function Chart (SFC) es un lenguaje de programación gráfico para PLCs definido por IEC-61131-3 en 1993, IEC-6848 en 1988 y que se basa en GRAFCET • no es un lenguaje de programación, es un lenguaje gráfico descriptivo REGLAS DEL GRAFCET. Un GRAFCET está compuesto de:  ETAPA: define un estado en el que se encuentra el automatismo. Las etapas de inicio se marcan con un doble cuadrado.  ACCIÓN ASOCIADA: define la acción que va a realizar la etapa, por ejemplo, conectar un contactor, desconectar una bobina, etc.  TRANSICIÓN: es la condición o condiciones que, conjuntamente con la etapa anterior, hacen evolucionar el GRAFCET de una etapa a la siguiente, por ejemplo, un pulsador, un detector, un temporizador, etc. Fig.8 tipos de simbología usada en Grafcet

EJEMPLO: Como ejemplo práctico vamos a realizar un sencillo arranque Estrella – Triángulo de un motor trifásico asíncrono. El ciclo de funcionamiento se inicia con el pulsador de marcha SM que activa los contactores de estrella y línea, para que pasado un tiempo (T0) se desconecte la estrella y entre el triángulo. Además, tendrá un relé térmico (FR) que parará la maniobra en caso de avería y activará una luz de emergencia, y un pulsador de paro (SP).

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En el diagrama debemos valorar todas las posibilidades de evolución del automatismo, en cada etapa las posibles transiciones que se pueden cumplir y como deben actuar. Debemos realizar el diagrama de tal manera que de una etapa pase a otra, considerando que cuando paremos la maniobra, este estado también es una etapa que no conectará nada (en nuestro caso). El GRAFCET asociado será el siguiente. TRADUCCIÓN A CONTACTOS Constará de dos partes: la primera es la que va a describir el GRAFCET y la segunda las ACCIONES ASOCIADAS a realizar en cada etapa. El GRAFCET debe hacer seguir el camino de por donde tiene que ir el diagrama saltando de etapa a etapa cuando se cumpla la transición (o transiciones), y todo ello eléctricamente.

De cada etapa pueden derivar varios caminos en función de la transición que se cumpla, nosotros debemos contemplarla y activar donde vamos y desactivar donde estábamos, de esta manera sólo haremos caso a las entradas necesarias en cada etapa y el resto no influirá en la maniobra facilitando el seguimiento en caso de avería. Después de realizarlo podemos simplificar el esquema, pero lo dejaremos de esta manera para una mejor clarificación.

Fig.9 ejemplo de un diagrama tipo Grafcet

Frenado de Motores Entendemos que una máquina eléctrica funciona como freno cuando ejerce un par de frenado; es decir, de sentido contrario a su velocidad. Dependiendo de cómo sea el par de la carga, se tiene que el comportamiento del sistema máquina eléctrica-carga cuando la primera actúa como freno es así: * Si la carga deja de actuar como tal y pasa a ejercer un par motor, el sistema buscará un punto de funcionamiento en el que se equilibre este par con el de frenado de la máquina eléctrica y la velocidad alcanzará un valor constante. Esto es lo que sucede cuando un vehículo eléctrico desciende una pendiente. Mientras subía la pendiente la máquina eléctrica ejercía un par motor que tenía que vencer al par resistente debido al peso y a los rozamientos. Cuando el vehículo desciende la pendiente el par debido al peso pasa a ser un par motor y la máquina eléctrica se conecta de modo que ejerza un par de frenado que impida que la velocidad aumente excesivamente. 10

* Si la carga sigue actuando como tal, se suman los pares de frenado de la carga y de la máquina eléctrica provocando la disminución de la velocidad, que incluso puede llegar hasta la detención del sistema máquina eléctrica-carga. Esto es lo que sucede cuando un vehículo eléctrico circula en un trayecto plano. La máquina actúa, en principio, como motor y los rozamientos del vehículo constituyen la carga mecánica. Si ahora se desea frenar el vehículo, se conecta la máquina eléctrica como freno para que el vehículo disminuya su velocidad merced al efecto conjunto del par de frenado de la máquina eléctrica más el par de carga de los rozamientos. Tipos de Frenados de Motores de C-d Algunos motores eléctricos son frenados mediante dispositivos mecánicos operados magnéticamente. Otros, con frenados reostáticos. En los frenos mecánicos existe el inconveniente que el frenado depende fundamentalmente del estado de las superficies rozantes y en los frenos reostáticos des gastables y sujetos a fallas. Ambos sistemas requieren una mantención periódica. A continuación, describimos tres tipos de frenados eléctricos que son: Freno Mecánico El freno mecánico consiste en la transmisión mecánica de la fuerza ejercida sobre el freno, transmitiéndose este por un sistema de palancas, cables, u otros mecanismos a los diversos puntos del frenado. Se utiliza únicamente para pequeñas potencias de frenado y suele requerir frecuentes ajustes para igualar su acción sobre las ruedas.

Es bastante difícil lograr un frenado uniforme en cada una de las ruedas, siendo este el freno mecánico usado solamente como freno de estacionamiento.

Contramarcha Este sistema es utilizado en algunas aplicaciones especiales como, por ejemplo, algunas laminadoras las cuales deben detenerse súbitamente para luego cambiar de sentido de giro. Esto se efectúa sin suspender la excitación del motor e invirtiendo la tensión en la armadura. En el instante en que se ha invertido la tensión, el voltaje aplicado a la armadura y la FEM son casi iguales y aditivas, luego, para no ocasionar daños por el impulso de sobre corriente es necesario intercalar en serie una resistencia que es usualmente un 85% mayor que la resistencia de arranque normal. Fig. 10 Freno de contramarcha

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Frenado por Inercia Consiste en hacer funcionar la máquina de inducción como generador, con lo cual ejerce un par de sentido contrario a la velocidad. Para ello hay que conseguir que la velocidad de la máquina sea superior a su velocidad de sincronismo, bien aumentando la primera o bien disminuyendo la segunda. Un ejemplo de esto es el vehículo que sube y baja una pendiente. Mientras sube, la máquina asíncrona actúa de motor y la velocidad es ligeramente inferior a la de sincronismo. Cuando baja, el vehículo aumenta su velocidad debido a la acción motora de la máquina de inducción y de su peso hasta que supera la velocidad de sincronismo. A partir de este momento, la máquina asíncrona comienza a girar con una velocidad superior a la de sincronismo y empieza a actuar de freno (de generador) alcanzándose el equilibrio cuando el par de frenado de la máquina iguale al debido al peso. De esta manera la máquina asíncrona “retiene” el vehículo impidiendo que alcance velocidades excesivas. La velocidad final será pues ligeramente superior a la de sincronismo. Como se aprecia en este ejemplo, una máquina de inducción pasa automáticamente a funcionar como freno regenerativo si el sistema se acelera y su velocidad sobrepasa a la de sincronismo. Fig.11 Comportamiento del frenado

Si la máquina de inducción está alimentada mediante un variador de frecuencias se la puede hacer actuar como generador sin que aumente su velocidad. Para ello hay que reducir la frecuencia f1 de forma que la velocidad de sincronismo sea inferior a la de giro del rotor. De esta manera, disminuyendo gradualmente el valor de la frecuencia hasta valores muy bajos se puede ir reduciendo la velocidad hasta casi provocar la parada de la máquina. En este frenado la máquina actúa como generador por lo que se puede recuperar la energía de frenado (menos la disipada en las pérdidas de la máquina) convirtiéndola en energía eléctrica que se devuelve a la red por el estator de la máquina asíncrona.

Cuadrante 1 y 3 el producto de la f.e.m. – intensidad es positivo, la potencia es positiva y el motor está absorbiendo energía eléctrica para convertirla energía mecánica. Cuadrante 2 y 4 el producto es negativo, en estas condiciones la maquina está cediendo energía eléctrica.

Frenado Dinámico

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Uso del frenado dinámico el cual consiste en quitar la energía alterna del motor e instantáneamente inyectar una tensión DC de aproximadamente 10 veces menos que la tensión AC eficaz por unos 2 segundos y el motor frenara bruscamente En este procedimiento de frenado se alimenta el estator con corriente continua. De esta manera en el entrehierro de la máquina aparece un campo magnético fijo que induce FEM en los conductores del rotor si éste se está moviendo. Las corrientes retóricas debidas a estas FEM se combinan con el campo magnético para producir un par que trata de evitar las variaciones de flujo sobre el devanado del rotor. Por lo tanto, este par intenta que el rotor no se mueva (para que los conductores retóricos no “vean” un campo variable). Aparece, pues, un par de frenado. Otra forma de comprender este funcionamiento es interpretar que en este Fig.12 Diagrama de freno dinámico caso la máquina funciona con un campo magnético giratorio cuya velocidad de sincronismo es nula (campo inmóvil). Como en corriente continua en la ley de Ohm sólo intervienen las resistencias, pero no las reactancias, la tensión continua con que se alimenta el estator debe tener un valor pequeño para que no origine corrientes peligrosas. El motor es llevado rápidamente a reposo haciendo uso de la acción generativa del motor. Si los terminales de la armadura son desconectados y se conecta a la armadura una resistencia de valor bajo, manteniendo la excitación, entonces se produce una detención del motor ya que la fuerza electromotriz produce una corriente en la resistencia con lo que la energía cinética acumulada en las partes rotatorias se disipa rápidamente en forma de calor. El valor óhmico de la resistencia es determinante en la rapidez, con lo que se consume la energía mecánica y por ello el tiempo requerido para frenar, generalmente se ha adoptado un valor de esta resistencia tal que produzca un impulso inicial del orden de 180% del valor inicial, sin embargo, puede ser traspasado para frenados más violentos permitiendo mayores corrientes y el consiguiente chisporroteo en el colector. Esta forma de

frenado, sin embargo, no provee un frenado constante ya que a medida que la velocidad baja, en forma proporcional baja la generación, al principio el frenado es máximo y luego va reduciéndose a cero cuando el motor se detiene. Esto significa que el motor no está bloqueado cuando el motor no gira, luego se hace necesaria la existencia de frenado mecánico que provea este bloqueo. Si bien el frenado no es constante, es posible hacerlo controlando la excitación del generador, para lo cual basta con implementar un control realimentado mediante tiristores.

Ejemplo En el caso de que el brazo de la grúa sea tan largo y pesado que durante el movimiento de rotación genere variaciones de inercia de tal importancia que ya no puedan ser controladas únicamente por el convertidor, la solución para obtener una rotación perfecta tiene un sólo nombre: FRENO DINÁMICO.

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Características: Se trata de un dispositivo de frenado electrodinámico aplicado en el eje de un motor específico y especialmente proyectado para este tipo de uso. Aplicación: Combinado con el convertidor, es ideal para controlar el movimiento de rotación en grúas de torre de gran tamaño y con brazos muy largos. Función: Es capaz de absorber en tiempo real todas las variaciones de inercia provocadas por la masa giratoria, la posición de la carga y el viento, permitiendo de esta manera efectuar maniobras de gran precisión de posicionamiento del brazo, incluso en condiciones de trabajo muy pesado. Frenado por contracorriente En este frenado se invierte el sentido de giro del campo magnético con respecto al de giro del rotor, por lo que la máquina empieza a funcionar con un deslizamiento superior a 1 y a ejercer un par de frenado En este tipo de funcionamiento la máquina tiene unas corrientes muy elevadas (superiores a las de arranque) y se calienta mucho, lo que puede provocar su deterioro. Por esta razón, no debe emplearse más que en casos excepcionales o en motores especialmente diseñados. A veces se utilizan sistemas similares a los de arranque (disminuir la tensión del estator o añadir resistencias en serie con el rotor) para reducir las corrientes durante este tipo de frenado. En el caso de motores trifásicos la inversión del sentido de giro del campo magnético se consigue permutando la conexión de dos de las fases del estator. Aplicación en la Grafica

Fig.13 Frenado a contracorriente

Cuando la máquina asíncrona tiene su campo magnético girando en sentido positivo (con velocidad n1) ejerce el par dado por la curva. En estas condiciones, de acuerdo con la relación (2), cuando la máquina gira con una velocidad n el deslizamiento s viene dado por: Si se invierte el sentido de giro del campo giratorio, la velocidad de sincronismo pasa a ser –n1 con lo que a la velocidad n el deslizamiento ahora pasa a ser: Teniendo esto en cuenta y que ahora la máquina actuará como motor (con el deslizamiento s’ tomando valores entre 0 y 1) cuando su par sea negativo (del mismo sentido que la velocidad de sincronismo), se deduce que la máquina asíncrona a pasado a funcionar con la curva. el sistema inicialmente se encontraba en el punto A actuando la máquina asíncrona como motor venciendo el par resistente. Ahora se quiere frenar rápidamente el sistema. Se invierten las conexiones de las fases del primario para conseguir el cambio de sentido de giro del campo giratorio. Esta inversión se puede realizar muy rápidamente, de forma que cuando ya se ha producido la inversión, la velocidad del rotor aún no le ha dado tiempo a cambiar debido a la inercia mecánica del conjunto máquina-carga. 14

Esto hace que la curva de la máquina pase de ser la (1) a ser la (2) y el motor en el instante de la inversión pase a estar actuando como freno a contracorriente en el punto B. El sistema se ve ahora sometido a un par de frenado total que es la suma del de la máquina asíncrona y el par resistente de la carga. Esto provoca que la velocidad vaya disminuyendo rápidamente hasta que la máquina se sitúa en el punto C cuando la velocidad se ha anulado. En este instante se debe desconectar la alimentación del estator de la máquina asíncrona. De no hacerse así, la máquina volvería a actuar como motor, pero girando en sentido negativo, y acabaría por funcionar en el punto estable D. En el momento de la inversión, cuando la máquina aún no ha modificado su velocidad y pasa del punto A al B en la Fig. 13, se produce un aumento muy grande de la corriente.

Conclusión Tras finalizar la practica aprendimos que para realizar la inversión de giro de un motor trifásico para nosotros como ingenieros debemos entender primero que es lo que con lleva esta inversión de giro lo que sucede dentro del motor para realizarla los efectos que entran como el efecto Faraday , la FEM que inducimos que nos da como resultante un par un trabajo que se obtiene tras a analizarla con la regla de la mano derecha las líneas de campo que se generan para esto también es importante destacar la importancia que tiene la velocidad de sincronismo ya que para saberla necesitamos saber el numero de polos o los pares de polos que tiene nuestro motor e inclusive la frecuencia de alimentación que suministramos ya que al hacer unos pequeños cálculos obtenemos la velocidad de sincronismo que nos dice la velocidad a la que va girando nuestro campo Una maquina síncrona, asíncrona y un generador que condiciones se necesitan para para de uno a otro Ya que básicamente en una maquina asíncrona el rotor va detrás del campo magnético tratando de alcanzarlo haciendo que se genere este movimiento por lo tanto nunca se igualaran sus velocidades , para una maquina síncrona ahora el rotor y el campo magnético llevan una misma velocidad van de la mano haciendo que se igualen y cuando sucede esto pasamos de tener una maquina asíncrona a una maquina síncrona , después si el rotor rebasa la velocidad del campo magnético podemos decir que ahora lo que se tiene es un generador La importancia que tiene la cantidad de deslizamiento que igual mediante una formula podemos obtenerla tras el resultado podemos deducir tres condiciones que son importantes las cuales son que el motor se encuentre bloqueado ya sea que si la velocidad del rotor es la misma que la de sincronismo se dice que el deslizamiento es cero entonces es sincronismo, pero si la velocidad del rotor rebasa la del campo tenemos un generador la velocidad angular que se produce en este proceso Tras entender que es lo que genera este proceso de inversión de giro y al aplicarlo mediante el armado del circuito que realizamos para que este funcionara correctamente con algunos cambios que tuvimos que hacer ya que debido a que no conocemos al cien todavía como operan algunos componentes en qué momento se debe realizar correctamente la inversión de giro que como vimos de hace después de las protecciones de cada uno de los contactores. La ayuda que nos brinda el programa CADe_simu para realizar las simulaciones y el plano con el que trabajamos que importancia tienen las protecciones 15

entender cómo actúa el diagrama para prevenir que por ejemplo si quisiéremos hacer la inversión de giro sin tomar en cuenta que deben llevar unos contactores extra o que debe llevar un botón que nos permita des energizar nuestro circuito y posteriormente hacer el cambio de giro ya que de no hacerse así podemos generar un corto circuito que va desde que se queme el contactor o se active nuestra protección Saber cómo tenemos que echar a andar nuestro motor en este caso fue una trifásica jaula de ardilla conectarlo correctamente además adicionalmente saber sus Comprenden, las máquinas herramientas, sopladores y fajas transportadoras estos son solo algunos de sus usos. Con ayuda de los elementos que ocupamos en laboratorio se pudo realizar esta practica adecuadamente haciendo que funcionara correctamente nuestro circuito.

Cibergrafía

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