Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

380 CAPÍTULO 8 Motores y generadores de corriente directa
+ –
F 1
R ajus R F L F
PC
E A
M
R arran
+ –
SC
F 3 1RT 2RT 3RT
Arranque
Parada
M
1RT
2RT
M
FIGURA 8-31 Circuito de arranque de un motor de cd que utiliza relés
de temporización en atraso para eliminar el resistor de arranque.
M
FL
1RT
2RT
3RT
M
OL
F 2
F 4
lo que después de cierto tiempo se cerrarán los interruptores
1RT y se retirará parte de la resistencia de arranque del circuito.
Simultáneamente se energiza el relé 2RT, por lo que
después de otro periodo se cerrarán los interruptores 2RT y
se retirará la segunda parte del resistor de tiempo. Cuando se
cierran los interruptores 2RT, se energiza el relé 3RT, por lo
que se repite el proceso y finalmente el motor opera a plena
velocidad sin resistencia de arranque en el circuito. Si los
periodos de espera se eligen en forma correcta, los resistores
de arranque pueden retirarse en el momento adecuado para
limitar la corriente del motor a su valor designado.
En la figura 8-32 se muestra otro tipo de arrancador de
motor. En esta figura, una serie de relés miden el valor de E A
del motor y retiran la resistencia de arranque conforme E A
alcanza ciertos valores predeterminados. Este tipo de arrancador
es mejor que el anterior puesto que si el motor tiene
una carga muy grande y arranca más lento que lo normal,
aun así se retira su resistencia del inducido cuando la corriente
alcanza el valor apropiado.
Nótese que ambos circuitos de arranque tienen un relé
en el circuito de campo llamado PC. Éste es un relé de pérdida
de campo. Si se pierde la corriente de campo por cualquier
razón, se desenergiza el relé de pérdida de campo, que
a su vez desconecta la potencia del relé M. Cuando se desenergiza
el relé M, sus contactos normalmente abiertos se
abren y desconectan el motor de la fuente de potencia. Este
relé evita que el motor se embale si se pierde la corriente de
campo.
Nótese también que hay un relé de sobrecarga en cada
circuito de arranque de motor. Si la potencia que se obtiene
del motor es excesiva, estos relés se calentarán y abrirán los
interruptores SC normalmente cerrados, y se apagará el relé
M. Cuando se desenergiza el relé M, sus contactos normalmente
abiertos se abren y desconectan el motor de la fuente
de potencia, por lo que el motor está protegido contra algún
daño provocado por cargas excesivas prolongadas.
8.9 EL SISTEMA WARD-LEONARD Y LOS CONTROLADORES
DE VELOCIDAD EN ESTADO SÓLIDO
Se puede variar la velocidad de un motor de cd de excitación separada, en derivación o compuesto
de tres maneras diferentes: cambiando la resistencia de campo, variando el voltaje del inducido o
modificando la resistencia del inducido. De estos métodos, probablemente el más útil es el de control
por voltaje del inducido, puesto que permite amplias variaciones de velocidad sin afectar el par
máximo del motor.
Se ha desarrollado un cierto número de sistemas de control de motor a través de los años para
sacar ventaja de los altos pares y de la velocidad variable disponibles con el control por voltaje del
inducido de los motores de cd. Antes de que hubiera componentes electrónicos en estado sólido, era
muy difícil producir un voltaje de cd variable. De hecho, la manera normal de variar el voltaje del
inducido de un motor de cd era alimentado con su propio generador de cd independiente.
En la figura 8-33 se puede ver un sistema de control por voltaje del inducido de este tipo. Esta
figura muestra un motor de ca que sirve como motor primario de un generador de cd, que a su vez
se utiliza para alimentar un voltaje de cd a un motor de cd. Este tipo de máquina se llama sistema
Ward-Leonard y es extremadamente versátil.