<p>Definición: El sistema de accionamiento eléctrico se define como el sistema que se utiliza para controlar la velocidad, el par y la dirección de un motor eléctrico. Cada sistema de accionamiento eléctrico es diferente de otros sistemas de accionamiento eléctrico, pero existen algunas características comunes asociadas con todos los sistemas de accionamiento eléctrico.
Sistemas de accionamiento eléctrico
La figura que se muestra a continuación representa el diseño típico de una red de distribución de energía a nivel de planta. Este sistema de accionamiento eléctrico recibe su suministro de CA entrante desde un Centro de control de motores (MCC). MCC controla la alimentación de algunos variadores ubicados en un área.
En una planta de fabricación grande, existen muchos MCC de este tipo y reciben energía del centro de distribución principal llamado Centro de control de energía (PCC). El MCC y el PCC normalmente usaban un disyuntor de aire como elemento de conmutación de energía. Las clasificaciones de estos elementos de conmutación son de hasta 800 V y 6400 A.
Los relés de sobrecarga térmica protegen la sobrecarga en el sistema de accionamiento eléctrico. La protección contra cortocircuitos la proporciona el mecanismo de detección magnética del interruptor. Los fusibles de alta capacidad de ruptura se utilizan para la protección de respaldo, así como también para brindar protección contra la falla que ocurre en la sección de barras antes del interruptor automático.
Considerado el ejemplo de dos sistemas de accionamiento. Uno emplea un motor de CC controlado por convertidor y otro motor de CA alimentado por inversor. El sistema de accionamiento del motor de CC controlado por convertidor se muestra en la siguiente figura.
El motor de inducción controlado por inversor GTO se muestra en la siguiente figura:
Las siguientes son las partes principales de estos sistemas de accionamiento:
- Interruptor de entrada de CA.
- Conjunto convertidor e inversor de potencia.
- Aparamenta de salida de CC y CA
- Lógica de control
- Motor y la Carga Asociada.
Las partes principales del sistema de energía eléctrica se explican a continuación.
1. Aparamenta de CA de entrada: Consiste en una unidad de fusible de interruptor y un contratista de alimentación de CA que tienen rangos de hasta 660 V, 800 A. El equipo de conmutación reemplaza al contratista normal por el contratista montado en la barra y también usa un disyuntor de aire como un interruptor de entrada. El contratista montado en la barra aumenta el rango a 1000V, 1200A.
Utiliza el fusible HRC cuyo valor nominal es de hasta 660 V, 800 A. La aparamenta de CA consta de sobrecarga térmica para proteger el sistema de sobrecargas. A veces, el contratista de la aparamenta es reemplazado por el interruptor automático de caja moldeada.
2. Ensamblaje del convertidor o inversor de energía: Este conjunto tiene dos bloques principales: electrónica de potencia y control. Los bloques de electrónica de potencia constan de dispositivos semiconductores, disipadores de calor, fusibles semiconductores, supresores de sobretensiones, ventiladores de refrigeración. La electrónica de control consiste en un circuito de disparo, su propia fuente de alimentación regulada y conducción y el circuito de aislamiento. El circuito de conducción y aislamiento controla y regula el flujo de energía al motor.
Cuando el variador opera en un lazo cerrado, tendrá un controlador y lazos de retroalimentación de velocidad y corriente. El sistema de control tiene aislamiento de tres puertos, es decir, la fuente de alimentación, entradas y salidas que están aisladas con niveles de aislamiento adecuados.
3. Supresores de sobretensiones de línea: Protege al convertidor de semiconductores contra los picos de voltaje que se producen en la línea debido a los encendidos y apagados de la carga que se conecta en la misma línea. El supresor de picos de línea junto con la inductancia suprimen los picos de tensión.
El supresor de picos de línea absorbe una cierta cantidad de energía atrapada cuando el interruptor automático de entrada opera y corta la corriente suministrada a la trampa. El supresor de picos de línea no será necesario cuando el modulador de potencia no sea un semiconductor.
4. Lógica de control – Se utiliza para interbloquear y secuenciar varias operaciones del sistema de accionamiento en condiciones normales, de falla y de emergencia. El enclavamiento protege el sistema contra operaciones anormales e inseguras. La secuenciación protege las distintas operaciones de conducción, como arranque, frenado, marcha atrás, jogging, etc., que se llevan a cabo en una secuencia previamente planificada. Para operaciones complejas de enclavamiento y secuencia, se utiliza el controlador lógico programable.
