Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

386 CAPÍTULO 8 Motores y generadores de corriente directa
Sección de electrónica de alta potencia
La sección de electrónica de alta potencia consta de un rectificador de diodo trifásico de onda completa
que suministra un voltaje constante al circuito de campo del motor y un rectificador SCR trifásico
de onda completa que proporciona un voltaje variable al circuito del inducido del motor.
Sección de electrónica de baja potencia
La sección de electrónica de baja potencia genera pulsos de disparo de los SCR que suministran el
voltaje del inducido al motor. Por medio del ajuste del tiempo de disparo de los SCR, la sección de
electrónica de baja potencia ajusta el voltaje del inducido promedio del motor. Esta sección consta
de los siguientes subsistemas:
1. Circuito de regulación de velocidad. Este circuito mide la velocidad del motor con un tacómetro,
la compara con la velocidad que se desea (un nivel de voltaje de referencia) y aumenta
o disminuye el voltaje del inducido para mantener la velocidad constante del valor que se requiere.
Por ejemplo, supóngase que se incrementa la carga en el eje del motor. En tal caso, el
motor disminuirá la velocidad. La disminución de velocidad reduce el voltaje que genera el
tacómetro, que alimenta al circuito de regulación de velocidad. Puesto que el nivel de voltaje
que corresponde a la velocidad del motor disminuyó más allá del voltaje de referencia, el circuito
regulador de voltaje adelantará el tiempo de disparo de los SCR y producirá un voltaje del
inducido más alto. Este nuevo valor de voltaje del inducido tenderá a aumentar la velocidad del
motor para llegar de nuevo al nivel deseado (véase la figura 8-40). Con el diseño adecuado, un
circuito de este tipo puede proporcionar regulaciones de velocidad de 0.1% entre condiciones
en vacío y a plena carga.
La velocidad de operación deseada del motor se controla por medio del cambio del nivel de
voltaje de referencia. El nivel de voltaje de referencia se puede ajustar con un pequeño potenciómetro,
tal como se muestra en la figura 8-40.
+
Potenciómetro de ajuste de velocidad
+
+
Regulador
V ref V sal = K(V ref – V tac )
de voltaje
–
–
n
n n12
n n11
1
2
2
–
+
V tac
–
(V tac velocidad) Tacómetro
a)
Motor de cd
b)
t t t
1
2
FIGURA 8-40 a) El circuito de regulador de velocidad produce un voltaje de salida que es proporcional a la diferencia entre la velocidad
deseada del motor (establecida por V ref ) y la velocidad real del motor (medida por V tac ). Este voltaje de salida se aplica al circuito de disparo de
manera que mientras más alto es, más temprano se prenderán los SCR en el controlador y más alto será el voltaje promedio en las terminales.
b) Efecto de incrementar la carga en un motor de cd en derivación con regulador de velocidad. Se incrementa la carga en el motor. Si no hubiera
regulador, el motor disminuiría su velocidad y operaría en el punto 2. Cuando hay un regulador de velocidad, éste detecta el incremento de
velocidad y aumenta el voltaje del inducido del motor para compensar. Esto aumenta toda la curva característica par-velocidad del motor, lo que
resulta en su operación en el punto 2’.
2. Circuito limitador de corriente. Este circuito mide la corriente en estado estacionario que fluye
hacia el motor, la compara con la corriente máxima deseada (establecida por un nivel de voltaje
de referencia) y disminuye el voltaje del inducido para evitar que la corriente exceda el valor