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Accionamientos Elctricos Introduccin

Introduccin - Accionamientos Elctricos E. C. Quispe - UAO


Prof. Enrique Ciro Quispe Oquea, Dr.Ing. Programa de Ingeniera Elctrica

Departamento de Energtica y Mecnica

Facultad de Ingeniera



Introduccin

El estudio de los accionamientos elctricos involucra el estudio del

control de motores elctricos en estado estable y en operaciones

dinmicas, teniendo en cuenta las caractersticas mecnicas de la

carga y la operacin de los convertidores de potencia.

Se trata de conseguir una determinada respuesta de un sistema

mecnico, que puede ser:

- Una velocidad de referencia

- Un par de referencia

- Una posicin de referencia



Objetivos de los Accionamientos Elctricos

- Fijar variar o mantener la velocidad.

- Arrancar o parar con suavidad.

- Ajustar parmetros del proceso mecnico: caudal presin, etc.

- Controlar las aceleraciones.



Partes de un Accionamiento Elctrico




Fuente de Alimentacin: Normalmente se usa la red de corriente

alterna un generador de AC.

Controlador de Potencia: Antiguamente y aun se usa un Dispositivo

electromagntico (contactor) y actualmente se esta generalizando el

uso de Convertidores Estticos (electrnicos) de Potencia como

convertidores AC-CD, AC-AC, DC-AC DC-DC.

Sistema de Control: Puede ser analgico, digital una combinacin

de ambos. Lgica cableada, microprocesadores, DSP (Procesador

Digital de Seales), microcontroladores.




Motor Elctrico: De corriente alterna de corriente continua. En la

industria se usa mas el motor de induccin que ha desplazado al

motor de continua.

Sistema de transmisin y carga mecnica: constituido de

engranajes bandas y por el sistema a impulsar. Generalmente es un

par resistente para el motor. Algunas veces es activo como en los

elevadores.

Sensores: Se usan como sensores (transformadores de tensin

corriente, tacmetros encoders, sondas de efecto Hall). La

tendencia es eliminar los sensores mecnicos y reemplazarlos por

observadores de estado.



Prestaciones de los Accionamientos Elctricos

El sistema de accionamiento elctrico debe de garantizar el proceso de

conversin de energa elctrica en mecnica sea eficiente y adecuado, debe

de tener en cuenta la calidad de energa suministrada al motor y a la red de

alimentacin.

Ventajas para el Sistema elctrico de alimentacin:

- Menor corriente de arranque.

- Posibilidad de ahorro de energa.

- Control del factor de potencia.

- Control de la inyeccin de armnicos de corriente.

Ventajas para el motor:

- Menores esfuerzos mecnicos en el motor.

- Menor calentamiento del motor.



Ventajas para el sistema mecnico:

- Control rpido continuo y a distancia del sistema mecnico.

- Ajuste de variables: caudal, presin, velocidad etc.

- Caracterstica dinmica:

tiempos cortos de arranque, paro e inversin.

tiempos cortos en cambios de velocidad.

control de la aceleracin.

- Requerimientos de precisin:

mantener la velocidad constante

para en una posicin determinada

suministrar par a bajas velocidades.



Multidisciplinaridad de los Accionamientos Elctricos



Aplicaciones de los Accionamientos Elctricos:

Procesos Industriales: agitadores, bombas, ventiladores,

compresores.

Maquinaria: prensas, molinos, afiladores, centrifugas.

Acondicionamiento de calor y fro industrial: bombas, sopladores,

compresores, etc.

Industria del acero y del papel: elevacin, gras, rodillos.



Aplicaciones de los Accionamientos Elctricos:

Transporte: Ascensores, vehculos, trenes, metros,

Industria del alimento: transporte, ventilacin, empaquetado.

Industria del petrleo, gas y minera: extraccin de petrleo,

bombeo de crudo, sistemas de ventilacin.

Sector Residencial: bombas, neveras, lavaplatos, lavadoras.

Industria manufacturera, industria textil, etc.



Temas a tratar:

Determinacin del Concepto de Accionamiento Elctrico. Componentes de un

Sistema de Accionamiento Elctrico.

Estructura y Operacin de los Dispositivos semiconductores de Potencia

Estructura y Operacin de los Convertidores Estticos de Potencia

Caracterstica Torque velocidad de motores elctricos de CD.

Caracterstica Torque velocidad de motores trifsicos de Induccin.

Caracterstica Torque velocidad de motores sincrnicos.

Semana: Laboratorio No.1. Laboratorio de Arranque de Motores

elctricos de AC y DC. Usando dispositivos electromagnticos y

convertidores estticos.



Temas a tratar:

Control de velocidad de motores de CD.

Control de velocidad de motores trifsicos de Induccin.

Laboratorio No.2. Laboratorio de Control de velocidad de motores

elctricos.

Frenado de Motores de DC y AC. Frenado regenerativo y frenado dinmico.

Dinmica de sistemas de Accionamiento elctrico.

Seleccin de la potencia de motores elctricos y diagramas de carga.

Calentamiento de motores en regimenes de corta duracin e intermitentes

Numero admisible de arranques en motores de induccin.

Motores de Alta eficiencia.

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