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• Dario P Flores

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Introducción El término "arrancador de estado sólido" puede sonar un poco confuso, es por ello que, queremos empezar diciendo que ellos son utilizados cuando se requiere un arranque suave y lento. Los arrancadores de estado sólido evitan disturbios de la red eléctrica y picos de corriente así como esfuerzos mecánicos que causan desgaste en el motor y la máquina que se acciona Arrancadores de estado solido Los arrancadores de estado sólido son utilizados cuando se requiere un arranque suave y lento. En lugar de operarlos directamente a plena tensión, se arrancan con aumentos graduales de voltaje. Los arrancadores de estado sólido evitan disturbios de la red eléctrica y picos de corriente así como esfuerzos mecánicos que causan desgaste en el motor y la máquina que se acciona. Aplicaciones 

Molinos, trituradoras

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Bombas

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Bandas transportadoras

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Escaleras mecánicas

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Gruas

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Máquinas-herramienta

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Ventiladores

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Compresores

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Agitadores

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Decantadores

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Prensas

Arrancadores suaves Los Arrancadores Suaves optimizan las secuencias de arranque y de parada (aceleran y desaceleran), aumentan la productividad, permiten ahorro de energía / mantenimiento y protegen los motores de inducción trifásicos. El control de la tensión aplicada al motor por medio de los ajustes del ángulo de disparo de los tiristores permite a los Arrancadores Suaves arrancar y parar un motor eléctrico de modo suave y controlado. Con los ajustes adecuados de las variables, el par producido es ajustado a las necesidades de la carga para que la corriente necesaria sea la más baja posible en los arranques.

Comparación entre métodos de arranque de un motor eléctrico.

Beneficios de un arrancador      

Reducción del estrés mecánico y en los sistemas de transmisión (reductores, roldanas, correas, etc…). Aumento de la vida útil del motor y equipo mecánico debido a la reducción del estrés mecánico. Fácil operación, programación y mantenimiento. Instalación eléctrica y mecánica sencilla. Operación en ambiente hasta 55°C (122°F). Bypass incorporado lo que permite tamaño reducido, ahorro de energía y aumento de la vida útil del Arrancador Suave.

Arrancador WEG: SSW-05 Plus

CONECCION DE UN MOTOR ELECTRICO DE 3FACES A UN ARRANCADOR

En electrónica de potencia el arranque y control de los motores trifásicos de inducción, que tienen como uso principalmente las máquinas de tipo industrial y que por las variadas aplicaciones en el accionamiento de distintos tipos de cargas requieren de métodos de arranque y control de velocidad con las siguientes ventajas: -Arranque sin paros bruscos. -Aumento progresivo de velocidad. -Limitación en la corriente de arranque. -Uso reducido de los sistemas mecánicos de transmisión. Estos métodos de arranque reemplazan a otros arrancadores de tecnología electromagnética, como son: Estrella-Delta, por medio de resistencias en el rotor o en el estator, por medio del transformador.

Principio de funcionamiento La tensión de alimentación se aplica en forma progresiva al estator del motor, la variación de la tensión en el estator se obtiene mediante la variación continua del ángulo α de retardo al disparo o arranque de los tiristores del modulador de energía. La consigna de arranque permite regular la pendiente de una señal en forma de rampa, esta consigna está escalonada en segundos. Debajo del valor de esta pendiente (ángulo β regulable) los tiempos td necesarios de la señal de rampa para evolucionar 0 a Vmáx varían. Una lógica electrónica asociada permite convertir: Vrampa= f(t) en α= f(t) haciendo evaluarVestatormotor = f(t) de 0 a Vn durante el tiempo td de arranque deseado

EL ACONDICIONAMIENTO C.A. DE AMPLITUD DE PULSO MODULADO (PAM) Este tipo de accionamiento está más relacionado con la amplitud del pulso que con su frecuencia, en tanto que un accionamiento PWM y su alta frecuencia de switcheo puede afectar el ruido audible del motor. El accionamiento tipo PAM puede tener también algunos efectos adversos sobre el motor, incluyendo mayor calentamiento por los picos en la forma de onda de voltaje, por lo que no son de uso muy común en la actualidad. Los últimos métodos de diseño tecnológico para inversores están basados en los llamados “transistores bipolares de compuerta aislada”(IGBT), este transistor es una combinación de las ventajas que da un transistor MOSFET y un transistor bipolar, tiene una buena conductancia de corriente con pérdidas bajas. Tiene una alta frecuencia de switcheo y es fácil de controlar, esta tecnología ha ganado mucha popularidad, debido a que se puede aplicar en motores hasta de varios cientos de HP. Estos transistores tienen la capacidad de switchear a varios kilohertz, lo que virtualmente elimina el ruido audible en el motor, lo que era una objeción que se tenía originalmente para los IGBT.

Otro tipo de inversores el llamado “Inversor de fuente de corriente”(CSI),cuyo circuito equivalente se muestra en la siguiente figura, estos inversores usan normalmente SCR’s como switches para obtener una forma de salida de seis pasos, aquel tiempo de conducción de cambia hacia arriba o abajo para cada paso individual, resultando un ciclo de tiempo más largo o más corto.

De todos los accionamientos electrónicos de C.A., se cumple con la función de simplificar en esta forma: Se toma una alimentación trifásica de C.A. a la frecuencia del sistema de suministro, se convierte a C.D. y se invierte de regreso a una frecuencia variable de C.A. CAMBIO DE VELOSIDAD CON UN MOTOR MONOFÁSICO DE CORRIENTE ALTERNA En las casas habitación, siempre está disponible la corriente alterna monofásica y esta es una de las razones por las que los aparatos del hogar usan siempre corriente alterna monofásica, antes que los controles electrónicos se hicieran populares. En los tornamesas que usaban C.A., se aplicaba una velocidad constante y lo mismo ocurría con las cintas magnéticas de las grabadoras, esto se lograba con un motor de C.A. Síncrono; ya que se sabe que la velocidad rotacional de un motor síncrono es proporcional a la frecuencia de alimentación e inversamente proporcional al número de polos, este concepto condujo a la conveniencia de que con dos o tres grupos de devanados con distinto número de polos instalados en el estator, se lograrán distintas velocidades. RELACIÓN ENTRE EL NÚMERO DE POLOS, FRECUENCIAS Y VELOCIDADES EN MOTORES SÍNCRONOS DE C.A. NUMERO DE POLOS 2 4 6 8

VELOCIDAD A 60HZ(rps) 60 30 20 15

VELOCIDAD A 60HZ(rps) 50 25 16.6 15.5

Conclusión: Los arrancadores de estado sólido son dispositivos indispensables para el control de motores y la automatización. Los arrancadores de rampa elimina el pico de corriente. Los arrancador de estado sólido sirven también para detener los motores de lentamente.