Guía de electrónica de control para motores DC

Un accionamiento eléctrico es un sistema electromecánico que emplea un motor eléctrico como motor principal en lugar de un motor diesel, turbinas de vapor o de gas, hidráulicas, etc. para controlar el movimiento y los procesos de diferentes máquinas y mecanismos. Las aplicaciones típicas de los accionamientos eléctricos incluyen ventiladores, ventiladores, bombas de compresor, polipastos, grúas, transportadores, excavadoras, escaleras mecánicas, locomotoras eléctricas y coches.

Un accionamiento eléctrico tiene varias ventajas sobre otros tipos de sistemas de accionamiento, como por ejemplo:

- Las características de control pueden adaptarse a los requisitos de la aplicación.
- Métodos de control de velocidad sencillos y fáciles.
- El frenado eléctrico se puede accionar fácilmente.
- Libre de contaminación.
- Amplio rango de velocidad, potencia y par de giro.
- La eficiencia es mayor.
- Capacidad de sobrecarga en poco tiempo.
- Funcionan en una variedad de ambientes de trabajo, tales como explosivos, radiactivos y sumergidos.
- Arranque automático, sin necesidad de equipo de arranque externo.

Motor KSC-10-1541 de Kelvingear

En comparación con los motores hidráulicos y diesel, su funcionamiento es más limpio, menos ruidoso y menos mantenimiento.
Un sistema de accionamiento eléctrico típico incluye un controlador, una transmisión, un motor eléctrico y una carga impulsada (por ejemplo, ventiladores, bombas, transportadores y otros citados anteriormente): (A) distintos componentes de control de motores de corriente continua, tales como arrancadores de motor, interruptores y controles de operador, o (B) controladores electrónicos de motores, llamados controles de accionamiento, que utilizan semiconductores con circuitos electrónicos y software para realizar las mismas funciones que los distintos componentes de control de motores de corriente continua.

Tipos de control de motores de corriente continua
Existen tres tipos generales de control de motores de corriente continua: manual, semiautomático y automático. El control manual conecta directamente un motor de corriente continua a la línea de alimentación de entrada o a la red eléctrica. Se requiere la intervención del operador. El control semiautomático utiliza interruptores o sensores (por ejemplo, interruptores de límite, presión, temperatura, nivel de flotador, flujo, proximidad, temporización y foto-sensibles) para controlar un contactor magnético o arrancador que, cuando esté activado o cerrado, conectará el motor a la línea de alimentación de entrada. En el funcionamiento semiautomático, se necesita un operador para arrancar o parar el motor, pero el resto de la operación es controlada por los sensores o interruptores. El control automático es similar al control semiautomático con una diferencia importante: no se requiere la intervención del operador. Por ejemplo, un termostato en un sistema de aire acondicionado o un refrigerador encenderá o apagará el motor de un compresor para mantener la temperatura establecida automáticamente.

Funciones del control de motores de corriente continua
Existen varios tipos de funciones de arranque. El arranque a través de la línea es el método de arranque más básico. El motor se conecta directamente a la línea de alimentación a través de un interruptor de control del operador. Cerrando el interruptor se conecta el motor a la línea. Sin embargo, para algunos tipos de motores de corriente continua, la aplicación de una línea de voltaje completo durante el arranque generaría grandes cantidades de corriente de arranque, que podrían estar más allá de la capacidad de la fuente de alimentación y posiblemente causar daños al motor. En estos casos, se utiliza una resistencia de arranque para limitar la corriente de arranque.
Esto se logra insertando temporalmente una resistencia de arranque en serie con el bobinado de la armadura del motor. La resistencia baja parte de la tensión de la línea para limitar la corriente de arranque. El motor se acelerará gradualmente; esto se denomina comúnmente arranque suave. Cuando el motor alcanza la velocidad máxima, se retira la resistencia de arranque.

Parada
Hay tres formas de detenerse: frenar, frenar o una rampa de desaceleración. Cuando se desconecta la corriente de un motor, éste comienza a detenerse y depende del tiempo en función de la inercia y de la carga. En algunas aplicaciones no es práctico el coasting porque el motor tardaría demasiado tiempo en detenerse. En estos casos, se puede utilizar un freno para detener el motor rápidamente. Existen cuatro tipos de frenos: mecánicos, de embrague magnético/ corrientes parásitas, dinámicos y regenerativos. El frenado dinámico se logra disipando la energía cinética en la armadura a través de una resistencia de frenado. Durante la parada, mientras la armadura está girando, actúa como un generador. La resistencia de frenado dinámica se convierte en la carga de este generador, por lo que se produce una transferencia de energía desde la armadura (actuando como un generador) a la resistencia, que disipa la energía en forma de calor, haciendo que el motor se ralentice.