Arrancadores suavesCadena Castro Lenin MarcelUniversidad Politcnica Salesiana, Quito, Ecuadoragramon_cry @hotmail.com

Abstract. The soft starters comply with electronic rectifiers with integrated power control and digital control electronics. A microprocessor provides many protection functions, control and supervision for smooth starts and stops, as well as optimizing the partial load operation.A large number of these teams work with analogue control the conduction angle and are suitable for both the start and soft stop to stop drives with AC.I. INTRODUCCINEl arranque suave de los motores asincrnicos trifsicos, puede constituir un riesgo potencial para una produccin continua y libre de disturbios. Cuando los motores son arrancados por conexin directa a red o usando tcnicas estrella-tringulo, pueden generarse valores elevados de corriente y torque muy perjudiciales. El resultado: problemas en la operacin, que pueden ser eliminados fcilmente utilizando partidores suaves. Los esfuerzos mecnicos, as como el stress sobre la red elctrica, se evitan en forma ptima y confiable, limitando la corriente y como consecuencia el torque de arranque. La tensin del motor es reducida controlando el ngulo de disparo y creando una rampa desde un valor inicial ajustable hasta llegar a la tensin total de la lnea en un perodo de tiempo ajustable. Las partidas y paradas suaves reducen el stress elctrico y mecnico, asegurando una produccin armoniosa.II.PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOLos arrancadores suaves integran dos tiristores en conexin anti paralela por cada fase (un tiristor por cada semionda negativa y positiva, respectivamente). Desplazando la fase y por medio de diferentes procedimientos de regulacin, se aumenta el valor efectivo de la tensin de motor a partir de la tensin o el par de arranque ajustable hasta alcanzar la tensin asignada del motor para un tiempo de arranque seleccionable. La corriente de motor vara en funcin de la tensin aplicada, de manera que la corriente de arranque se reduce por el factor de dicha tensin.

El par de motor y la tensin aplicada presentan una relacin cuadrtica, de manera que el par de arranque se reduce en relacin cuadrtica con la tensin aplicada en el motor. [1]Est compuesto por una pareja de SCRs en antiparalelo por fase. Mediante el control del ngulo de disparo de los SCRs es posible alimentar el motor con una tensin equivalente menor a la nominal. Esta tensin aumenta gradualmente hasta llegar a la tensin nominal en el tiempo predeterminado: este concepto es conocido como la rampa de arranque. Usualmente, despus de haber terminado la rampa de arranque, es habilitado un by-pass por el cual el motor es alimentado directamente a la red a travs de un contactor. Los arrancadores suaves generan distorsin armnica en un grado realmente poco significativo cuando los motores quedan funcionando a tensin nominal, bien sea a travs de bypass o a travs de si mismos. Sin embargo, algunos equipos modernos tienen la opcin de ahorro de energa, en cuyo caso por monitoreo de la corriente consumida de la red, hacen que el motor quede alimentado durante tiempo prolongado con una tensin no igual a la nominal, que significa en trminos reales un switcheo permanente de los componentes electrnicos, dando como resultado un aumento en el nivel de distorsin, que aunque no es significativo, si se adiciona al efecto que otras cargas puedan producir, har que la distorsin armnica total sea elevada.

Fig .1: Control del ngulo de fase y contacto de Bypass.

III. COMPOSICIN ELECTRNICA Un arranque suave es un trmino que describe la electrnica en cualquier circuito que reduce el exceso de corriente durante el encendido inicial.Es un motor de estado slido de arranque, una forma de voltaje reducido de arranque para motores de induccin AC. [2]

Fig. 2 Ejemplo de las partes que constituyen un arrancador suave electrnico.

Fig. 3 Ejemplo de las partes que constituyen un arrancador suave electrnicoIV. APLICACIONES Y EJEMPLOS Tiene varias aplicaciones entre las principales tenemos las siguientes: [3] transportadoras, puertas automticas, pequeas puertas, mquinas a correas.. Cintas transportadoras Ventiladores Compresores Bombas Mezcladoras Sierras de disco/de cinta Molinos

A. Ejemplosa,- Arranque suave de dos motores en cascada - Encendido Manual uno a uno

Este circuito permite compartir un solo arrancador electrnico con dos motores asncrons. Cualquiera de los motores se encienden con pulsadores manuales uno por uno. Se impide que se accione el encendido del otro motor hasta que se libere el arrancador electrnico. [4] Fig. 4 Ejemplo de diagramas de fuerza y control de un arrancador suave electrnico con dos motores trifsicos.b.- Arranque suave de dos motores en cascada automticoEste circuito utiliza un solo arrancador electrnico para arrancar en forma secuencial dos motores asncronos

Fig. 5 Ejemplo de diagramas de fuerza de un arrancador electrnico con t res motores trifsicos asncronos

Fig. 6 Ejemplo de diagramas de control de un arrancador electrnico con t res motores trifsicos asncronos

V. PARAMETRIZACIONc.- Rampa de aceleracin (subida)Durante la rampa de aceleracin, el controlador aumentar gradualmente la tensin aplicada al motor hasta alcanzar la tensin de trabajo. La velocidad del motor depender de la carga aplicada al eje del motor. Un motor con carga pequea o nula alcanzar la velocidad mxima antes de que la tensin haya alcanzado su mximo valor. El tiempo de la rampa de aceleracin se calcula digitalmente, y es independiente de otros ajustes, de la frecuencia de la red y de las variaciones de cargad.- Rampa de deceleracin (bajada)Durante la parada, el controlador disminuir gradualmente la tensin aplicada al motor, lo que reduce el par motor y la intensidad. En consecuencia, la velocidad del motor disminuir gradualmente.La parada suave es conveniente para reducir efectos como el golpe de ariete, en conducciones de fluidos, y la cavitacin en bombas, as como para evitar daos en los materiales colocados sobre las cintas transportadoras.e.- Tensin de arranqueEl valor del par inicial se utiliza para determinar la tensin inicial de arranque. De esta manera, es posible adaptar el controlador a aplicaciones que requieren un valor elevado del par inicial. En algunos casos, la aplicacin necesitar un par inercial elevado. En estos casos podremos combinar el clculo a partir del par inicial de arranque con la funcin de pulso de inercia. El pulso de inercia consiste en un pulso de 200 ms durante el cual el motor recibe la mxima tensin [5]

VI. CIRCUITO FUERZA Y CONTROL

Fig. 7 diagrama de fuerza y control de un arrancador electrnico (arrancador suave)

Fig. 8 diagrama de fuerza de un arrancador electrnico (arrancador suave)

Fig. 9 diagrama de control de un arrancador electrnico (arrancador suave)

VII. CONCLUSIONES1.- Los arrancadores suaves reduce los picos elevados de intensidad y evita los cambios bruscos de par que pueden ocasionar daos mecnicos al equipo.2.- Los arrancadores suaves son equipos electrnicos modernos que permiten arrancar un motor progresivamente limitando el torque (o par) y la corriente de arranque. El arranque electrnico reemplaza a los electromecnicos (Y-D, autotransformador, otros) y se realiza mediante la tcnica de control de torque y fase que consiste en incrementar paulatinamente el voltaje hacia el motor, dosificndolo hasta llegar al 100% nominal con ayuda de dos tiristores por fase conectados en anti paralelo3.- El par de motor y la tensin aplicada presentan una relacin cuadrtica proporcional, de manera que el par de arranque se reduce en relacin cuadrtica con la tensin aplicada en el motor.REFERENCIAS BILIOGRAFICAS

[1] [En lnea]. Available: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-automatizacion-electronica-y-calidad-de-potencia-articulo-tecnico-espanol.pdf.[2] [En lnea]. Available: http://www.nord.com/cms/media/documents/bw/BU0100_ES_2307.pdf.[3] [En lnea]. Available: http://www.caroligualada.es/Documentos/folleto%203RW%20colorCAI.PDF.[4] [En lnea]. Available: http://80.36.188.130/controlpotencia/imagCONTROL%20DE%20POTENCIA/RELES%20DE%20ESTADO%20S%C3%93LIDO/2.pdf.[5] [En lnea]. Available: http://jorgeleon.terradeleon.com/automatizacion/Controlelectrico/index.html.