UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN CARRERA DE INGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA
Cuautitlán Izcalli, Estado de México, a 23 de febrero de l 2009
Nombre del alumno: Miranda López Marvin Tema de tesis: Control de velocidad con variación de frecuencia Teléfono: 5538917215
correo electrónico: blackweber@hotmail.com
Asesor: Ricardo J. Ramirez Verdeja El protocolo de tesis fue aprobado por la comisión revisora de Protocolos de Tesis el
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Objetivo: Se analizaran los efectos que enfrentan varios motores de inducción monofásico, frente a un cambio de frecuencia, el cambio de frecuencia se realizara con el PLC (Proceso Lógico Programable). Índice tentativo. Introducción. Teoría de los motores de inducción monofásicos. Tipos de control eléctrico. Micromaster Vector. Operación y control eléctrico diverso. Control en variación de frecuencia. Resultados. Conclusiones
Introducción Una motor es una maquina estática que convierte la energía eléctrica en energía mecánica, existen varios tipos de maquinas ya sea de corriente alterna (C.A) o de corriente directa (C.D), ya sean síncronas o asíncronas, polifásicas o monofásicas. El objeto de este estudio, esta enfocado hacia las maquinas monofásicas de inducción jaula de ardilla. Un motor monofásico del tipo de inducción tiene dos devanados estatóricos separadamente distribuidos y conectados en paralelo a la fuente monofásica, esto se encuentra en la parte estática del motor llamada también estator o campo. El rotor, que como su nombre lo indica es la parte móvil, esta constituido por un núcleo que en su interior es un cilindro de acero laminado en el cual se vacían o se devanan los conductores ya sea de aluminio o de cobre que en sus extremos están conectados en corto circuito con anillos continuos a este tipo de rotor se le llama jaula de ardilla, que esta soportado en un eje, que su principal función es ser referencia para el giro del rotor. El motor de inducción monofásico tiene una gran aplicación en la industria, ya sea maquiladoras, elevadores, bombas centrifugas, ventiladores, la gama de este tipo de motores varia entre 0.25 HP y 12.5 HP en 2, 4 o 6 polos. Tanto en la industria, como en aplicaciones específicas, es común encontrarse con la necesidad de variar la velocidad de un motor en forma continua y manteniendo el par en el eje. También en ocasiones es necesario proporcionar a los motores un arranque sua ve y gradual. Para ello se idearon gran cantidad de motores específicos y equipos de regulación que permitan satisfacer estas necesidades. Existen métodos de variación de velocidad por tensión variable, como lo pueden ser control por autotransformador, devanado principal de Thomas y control por reactancia serie, así como hay control por frecuencia variable y la tensión fija, control con electrónica, como: salida de media onda controlada, salida de onda completa controlada, semionda fija, control con triac. Existe también el método donde puede variar tanto la frecuencia como la tensión y esto puede darse a través de un ciclo convertidor o un rectificador inversor. La velocidad de un motor de inducción monofásico también puede controlarse mediante la variación del valor de la frecuencia f de la fuente de alimentación, ya que la velocidad de un motor esta dada por S= 120 F/P, donde S es igual al deslizamiento o velocidad, F es la frecuencia de la fuente utilizada para alimentar al motor, 120 como una cons tante y P que es el numero de polos; podemos deducir que para variar la velocidad podemos variar la frecuencia, ocuparemos el Micromaster Vector, un PLC (Control Lógico Programable) de siemens, para realizar el cambio de frecuencia, El Micromaster vector es un convertidor con capacidad de control vectorial sin sensores, apropiados para el controlar la velocidad de motores. El control vectorial sin sensores (Sensorless Vector Control) permite al convertidor calcular los cambios necesarios de intensidad y frecuencia de la corriente de salida para mantener la velocidad deseada del motor en un amplio intervalo de condiciones de carga. Así se presentara una opción para la industria que enfrente a un problema de variación de velocidad en un motor de inducción.
El método utilizado es el método de investigación científica Llamamos método científico a la serie ordenada de procedimientos de que se hace uso en la investigación científica para obtener la extensión de nuestros conocimientos.
En definitiva, el método científico podemos sintetizarlo en los siguientes pasos: 1. Observación: Detectas un problema (enigma, desafío o reto que plantea algún aspecto de la realidad empírica) al observar la naturaleza accidental o intencionadamente. 2. Hipótesis: Una vez recogidos todos los datos elaboras una explicación provisional que describa de la forma más simple posible. Puede ser un enunciado breve, una formulación matemática, etc. Esta sería una primera inducción. 3. Predicción: A partir de la hipótesis realizas predicciones de lo que tendrías que encontrar bajo determinadas condiciones en el caso de que fuera cierta. 4. Verificación: Vemos lo que ocurre en posteriores observaciones. Para ello sometes a prueba (contrastas) tus predicciones en base a posteriores observaciones o experimentos. Nos ponemos a buscar si el hecho Y es efectivamente cierto que se presenta en la realidad o si el proceso X ocurre o puede ser causado. 5. Replicación: En este momento estamos otra vez en un proceso de inducción porque después de producir más observaciones revisamos nuestra hipótesis inicial. BIBLIOGRAFÍA CHAVARRIA, Marcela. Orientaciones para la elaboración y presentación de tesis. CORTES, Manuel. Curso moderno de maquinas rotativas. HARPER, Enríquez. El abc de las maquinas eléctricas, II.-Motores de corriente alterna HARPER, Enríquez. El abc de las maquinas eléctricas, III.-Instalación y control de motores de corriente alterna HARPER, Enríquez. El abc del control eléctrico de las maquinas eléctricas. KOSOW, Irving. Control de máquinas eléctricas.
KOSOW, Irving. Máquinas eléctricas y transformadores. LANGSDORF, Alexander. Teoría de las maquinas de corriente alterna ROLDAN, Jose. Equipos e instalaciones electrotécnicas Automatismos y cuadros eléctricos. ROLDAN, Jose. Motores eléctricos variación de velocidad.