Esquemas y circuitos
Los sistemas de control se dividen principalmente en dos tipos de circuitos:
- Circuito de potencia: Es el encargado de alimentar al receptor. Está compuesto por el contactor (K), elementos de protección (F) e interruptor general (Q).
- Circuito de mando: Es el encargado de controlar el funcionamiento del contactor. Consta de elementos de mando (S), elementos de protección, temporizadores, entre otros.
Inversión de giro de un motor trifásico
Para realizar la inversión de giro, hay que montar dos contactores en paralelo: uno conecta las tres fases en orden y el otro intercambia dos de ellas (L1-L3, L2-L2, L3-L1). En el esquema de mando, es fundamental la precaución de que los dos contactores no funcionen a la vez, ya que esto provocaría un cortocircuito. Para evitarlo, se montan unos contactos cerrados llamados enclavamiento, en serie con las bobinas de los contactores contrarios.
Arranque indirecto de motores asíncronos
Cuando se conecta un motor trifásico directamente a la red, absorbe una intensidad elevada durante el arranque. Existen varios métodos para reducir esta corriente disminuyendo la tensión:
Arranque estrella-triángulo
Para aplicar este método, el motor debe tener acceso a los seis bornes de los devanados del estator y estar preparado para funcionar a los voltajes correspondientes (ejemplo: red de 400V/692V, donde 400V es para estrella y 692V para triángulo). El procedimiento consiste en conectar el motor en estrella inicialmente y, al alcanzar aproximadamente el 80% de la velocidad nominal, conmutar a triángulo.
- Ventajas: Reduce la corriente a 1/3.
- Inconvenientes: Disminuye el par a 1/3, existe una desconexión durante el cambio, aumenta el tiempo de arranque y genera corrientes transitorias.
Secuencia de activación:
- Arranque en estrella: KM1 + KM3.
- Funcionamiento en triángulo: KM1 + KM2.
Arranque con resistencias estatóricas
Consiste en reducir la tensión mediante resistencias en serie con el estator. Su inconveniente es que el par disminuye al cuadrado de la caída de tensión, limitándose a motores con par de arranque bajo. Además, aumenta las pérdidas por efecto Joule.
Arranque por autotransformador
Se conecta un autotransformador en la alimentación del motor para reducir la tensión y la corriente de arranque. Es un método muy eficiente, aunque de coste elevado. Se puede seleccionar la tensión nominal de arranque (del 40% al 75%).
Variadores de frecuencia y regulación de velocidad
Para la regulación de velocidad de un motor trifásico de inducción, existen diversas técnicas:
- Actuar sobre la transmisión del eje del motor.
- Cambiar el número de polos del bobinado.
- Variar la frecuencia de la corriente.
- Modificar el valor de deslizamiento.
Tipos de regulación
- Motorreductores: Elemento mecánico para reducir o elevar la velocidad.
- Devanados independientes: El estator contiene dos grupos de bobinas independientes que forman pares de polos diferentes. Requieren protección por enclavamiento.
- Motor Dahlander: Posee un solo grupo de bobinados con tomas intermedias para variar el número de pares de polos.
- Variador de frecuencia: Dispositivo electrónico que evita sacudidas mecánicas y permite un control preciso. Ofrece ahorro energético y protección integrada, aunque su coste es elevado.
Temporizadores
En los automatismos, es necesario incluir retardos en los procesos. Se dividen en:
- Temporizador a la conexión (On-delay): Sus contactos conmutan con un tiempo de retardo tras la activación del mando.
- Temporizador a la desconexión (Off-delay): Sus contactos conmutan de forma inmediata al activar el mando y mantienen el estado tras la desconexión durante un tiempo programado (ejemplo: luz de escalera).
Captadores o sensores de estado sólido
Permiten detectar objetos sin contacto físico mediante circuitos electrónicos. Se clasifican en:
- Fotoeléctricos: Utilizan luz (de barrera, réflex o de proximidad).
- Inductivos: Detectan objetos metálicos.
- Capacitivos: Detectan cualquier tipo de objeto.
- Ultrasonidos: Funcionan mediante ondas sonoras (sonar).
Elementos de señalización y finales de carrera
Se utilizan para emitir señales de funcionamiento (ópticas o acústicas). Los interruptores de posición (finales de carrera) detectan por contacto físico el límite de un recorrido, permitiendo abrir o cerrar circuitos mediante palancas, levas o varillas.