Control de impulso permanente

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CONTROL DE IMPULSO PERMANENTE

Resumen:
 
En este este artículo se presentan los aspectos a considerar para dimensionar adecuadamente el arranque de los motores eléctricos.
 
Desarrollo:
 
Se denomina arranque de un motor al régimen transitorio en el que se eleva la velocidad del mismo desde el estado de motor detenido hasta el de motor girando a la velocidad de régimen permanente.
 
Elconjunto que se pone en marcha es inercial y disipativo, incluyendo en este último concepto a las cargas útiles, pues consumen energía.
 
El estudio del arranque de los motores tiene una gran importancia práctica, ya que la elección correcta de las características de los motores eléctricos y arrancadores a instalar están basados en el conocimiento de las particularidades de éste régimentransitorio.
 
Recordemos que el comportamiento dinámico del conjunto motor-maquina accionada está regido por la siguiente ecuación diferencial:
 
Tm - Tr = J . d/ dt
 
Donde Tm es el par motor, Tr el par resistente, J es el momento de inercia del conjunto motor-maquina accionada y es la velocidad angular de dicho conjunto.
 
Por lo tanto, para que el conjunto comience a girar se necesita queel par motor supere al par resistente, de manera de generar una aceleración angular de arranque. El proceso de arranque finaliza cuando se equilibra el par motor con el par resistente, estabilizándose la velocidad de giro del motor.
 
Como la cupla motora es el producto de la corriente absorbida por el flujo del campo magnético, además de un factor que caracteriza al tipo de máquina, este mayorpar de arranque generalmente está asociado a una mayor corriente de arranque, la que no debe superar determinado límite por el calentamiento de los conductores involucrados.
 
Aunque se suele enfocar el diseño de estos sistemas de arranque en atención a las corrientes y cuplas involucradas, no deben dejarse de lado otros aspectos que también resultan importantes, como por ejemplo el consumo deenergía disipada en forma de calor y las perturbaciones sobre la red de baja tensión.
 
Estas perturbaciones incluyen principalmente las caídas de tensión (muy notables en los elementos de iluminación), que pueden afectar el funcionamiento de otros elementos conectados a la misma, lo que resulta crítico en las instalaciones con muchos motores que realizan frecuentes arranques.
 
Por otro lado,los dispositivos de arranque pueden ser de operación manual o por contactores. Estos últimos permiten efectuar el mando a distancia del motor con cables de secciones pequeñas (sólo se requiere la corriente necesaria para la bobina del contactor), lo que facilita el accionamiento y diseño del dispositivo de control por trabajar con intensidades reducidas.
 
1 - Arranque de motores asincrónicoscon rotor en jaula
Los motores de corriente alterna con rotor en jaula de ardilla se pueden poner en marcha mediante los métodos de arranque directo o a tensión reducida (excluimos de esta exposición a los motores monofásicos).
 
En ambos casos, la corriente de arranque generalmente resulta mayor que la nominal, produciendo las perturbaciones comentadas en la red de distribución. Estosinconvenientes no son tan importantes en motores pequeños, que habitualmente pueden arrancar a tensión nominal.
 
Por ejemplo, el código municipal fija los límites de corriente en el arranque indicados en la tabla siguiente:
 
Hasta 3 HP 4,0 . In
Más de 3 hasta 6 HP 3,5 . In
Más de 6 hasta 9 HP 3,1 . In
Más de 9 hasta 12 HP 2,8 . In
Más de 12 hasta 15 HP 2,5 . In
Más de 15 hasta 18 HP 2,3 . InMás de 18 hasta 21 HP 2,1 . In
Más de 21 hasta 24 HP 1,9 . In
Más de 24 hasta 27 HP 1,7 . In
Más de 27 hasta 30 HP 1,5 . In
Más de 30 HP 1,4 . In
 
La máxima caída de tensión en la red no debe superar el 15% durante el arranque.
 
Los circuitos con motores deben contar con interruptores que corten todas las fases o polos simultáneamente y con protecciones que corten automáticamente cuando...
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