Control de la velocidad de motores trifásicos

El control de la velocidad de los motores trifásicos, se logra con un  controlador variador de frecuencia  “VFD” (del inglés Variable Frecuency Drive) También se usa termino  controlador de frecuencia ajustable “AFD” (Adjustable Frecuency Drive).

Controlador Variador de Frecuencia

Para los técnicos operarios de la maquinaria es un  variador de velocidad electrónico para el motor eléctrico. Para el técnico de mantenimiento también es conocido como drivers de CA, microdriver o inversor.

Controlador Variador de Frecuencia con estación de control remota

Al ser un controlador muy completo es posible ordenar el arranque y paro del motor desde el mismo, o bien añadir estaciones remotas de arranque y paro, así como ajustar la velocidad por teclado o con potenciómetro de ajuste.

Módulo didáctico VFD en el Centro Mexicano-Francés  del CONALEP

 

CONTROL DE VELOCIDAD DE MOTOR TRIFASICO  POR COMPUTADORA

Centro de manufactura integral en el laboratorio de Mecatrónica en el Centro Mexicano-Francés  del CONALEP

El sistema bandas del Centro de manufactura integrado por computadora en  el plantel Centro Mexicano Francés del CONALEP en Gómez Palacio, Durango México. Tiene una mesa central de interface hombre maquina, que permite ordenar el cambio de velocidad del sistema de bandas por medio de una computadora.

Mesa Central  en el laboratorio de Mecatrónica en el Centro Mexicano-Francés  del CONALEP

La comunicación se logra por medio de software WinccV7.0 SP3 y el STEP7 de SIEMENS y configurando los sistemas de automatización SIMATIC de SIEMENS.

Comunicación entre componentes de banda

Pantalla  del sistema de  bandas del centro Integral de manufactura del CMF del CONALEP

También es posible visualizar la ubicación de las piezas en  los procesos, y sobre todo dirigirlas a los procesos de maquinados o enlatados según sea el caso.

Variadores de frecuencia de tecnologia Alemana  del sistema de bandas del CMF del CONALEP

Motorreductor eléctrico

Un motorreductor eléctrico, es el conjunto de un motor eléctrico y una caja de engranes acoplados, para obtener una velocidad de salida menor a la del motor eléctrico.

Motorreductor 

Motor eléctrico y caja de engranes

Los motorreductores permiten obtener mayor fuerza a la salida en la caja de engranes que la que obtendríamos directamente del motor. con este sistema obtenemos movimientos mas suaves.

Potencia mecánica en un motor

Los motorreductores  también pueden adquirirse  con eje de salida lateral, y en algunos casos es importante el sentido de giro del motor eléctrico para que los elementos en  la transmisión (engranajes) se acoplen bien. 

Motorreductores

 Los motorreductores son de gran importancia y se encuentran en equipos pequeños o muy grandes. pueden tener motores de corriente alterna o directa.

Motorreductor con motor de C.D.

Diagrama eléctrico de un sistema industrial automático del uso agua

Un diagrama eléctrico de un sistema industrial automático del uso agua, implica circuitos del llenado y vaciado de tanques y cisternas.

Sistema de uso automático de agua

En nuestro ejemplo el funcionamiento automático  lo determina los niveles  del agua, es decir para y arranca por las posiciones de los interruptores de flotador.

Símbolos de control utilizados

Diagrama eléctrico de  un sistema  automático del uso agua 

La entrada de agua al tanque permitirá que el interruptor FS1 se cierre, la entrada agua continuara llenando el tanque  hasta  cerrar FS2, cuando esto suceda se energizar la bobina M, mandando el funcionamiento de la moto-bomba.

Aunque baje el nivel de agua y se abran los contactos de  FS2 continuara funcionando la moto-bomba  ya que se cierra el circuito por medio del contacto auxiliar M conectado en paralelo con  este interruptor de flotador. 

En caso de que el proceso  el tanque de almacenamiento se sobrecargué con agua interruptor FS3 de nivel máximo de tanque impedirá que el tanque se continúe llenando.

Diagrama eléctrico con 2 interruptores de flotador.

En un diagrama eléctrico con dos interruptores de flotador, por lo general estos interruptores determinan los niveles bajo y alto de líquidos.

Diagrama eléctrico para llenado de depósito de agua con 2 interruptores de flotador

En nuestro ejemplo una bomba mandada por un motor eléctrico  llenara de manera automática  un  depósito  con agua. 

Este control  cuenta  con un selector de  tres posibilidades manual, fuera y automático.

Distribución de componentes de instalación eléctrica

Diagrama  de control eléctrico con ubicación de los  interruptores de flotador

Interruptores de nivel

    El interruptor de flotador FS1 detecta el nivel alto y detendrá el motor de la bomba cuando se llene el depósito.

    El interruptor de flotador FS2 detecta el nivel bajo y ordenara arrancar  el motor de la bomba cuando se llene el bajo.

Estados de los  interruptores de nivel

·       En el proceso de llenado de tanque

1.- estado inicial tanque vacío (o nivel bajo) arranque de motor

2.  El interruptor FS2 Nivel bajo se abre la moto-bomba continua funcionado gracias al contacto auxiliar en paralelo de m.

3.- Sigue aumentando de nivel de agua el motor continuo funcionando.

4.- Continúan las condiciones a pesar de que el interruptor FS2 de flotador ya fue cubierto en su totalidad

5.  El interruptor de nivel FS1 para el llenado.

 ·       En el proceso de vaciado de tanque

Se presentaran las condiciones invertidas a medida que se vacié el tanque y volverá a funcionar en automático  el nivel señalado como bajo, cuando se cierre FS2

Sistema de bobeo de agua con motor trifásico

Cuando se requiere una gran demanda en el suministro de agua, como en escuelas, comercios e industrias. Se  utilizan bombas grandes accionadas por motores trifásicos.

Arrancador para bomba  de agua con motor trifásico

Es necesario un circuito un circuito de potencia trifásico que alimente al motor, así como un circuito de control a bajo voltaje.

Diagrama eléctrico de arrancador  sistema de bombeo de agua

En nuestro ejemplo al ser un circuito automático,  en el arranque inicial es necesario poner fuera el selector "SS" para evitar un arranque directo, al accionar la palanca del interruptor  general “IG”.

Una vez cerrados los interruptores termomagnéticos y colocando el selector en posición dentro, el arranque y paro de nuestra bomba solo depende de la posición del interruptor de flotador "FS".

Tablero de control de “Arrancador para bomba  de agua con motor trifásico”

Una lámpara indicadora nos informa cuando el motor de la bomba esta en funcionamiento, también cuenta con un contactor que conecta o desconecta el motor y un relevador de protección contra sobrecarga.

Conexión de flotador eléctrico

Los flotadores eléctricos se utilizan para controlar el nivel de líquidos (agua) en tanques elevados (tinacos) o cisternas, ordenan parar o arrancar el motor de la bomba. 

Interruptor de Flotador (float switch)

La conmutación es posible a una bola interna (balín de acero), que acciona una palanca que cambia los contactos de un micro-interruptor (microswitch) según la altitud del flotador.

Las características eléctricas son 127 volts ~ , 60 Hz,  10 Amper

Flotador eléctrico con bola de acero

Los flotadores eléctricos tienen un cuerpo 100% hermético de polipropileno permitiendo que  pueda flotar gracias a su cable flexible (con  3 conductores)  puede cambiar de altitud, ajustando su desplazamiento por medio de un contrapeso.

Flotador con contrapeso

Si el flotador esta hacia abajo el peso del balín accionara el microswitch y se cerrara el contacto NO  (Normally Open).

Conexión Bomba Tinaco

Conexión Bomba Cisterna

Conexión Bomba Cisterna Tinaco  

El motor funcionara solo si hay el agua suficiente en la cisterna