Historia De Control De Motores De Cc

El motor de corriente continua aparece en el siglo XIX. Esta máquina es una de las más versátiles en la industria. Su fácil control de posición, par y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en aplicaciones de control y automatización de procesos. La principal característica del motor de corriente continua es la posibilidad de regular la velocidad desde vacío a plena carga.

Una máquina de corriente continua (generador o motor) se compone principalmente de dos partes, un estator que da soporte mecánico al aparato y tiene un hueco en el centro generalmente de forma cilíndrica. En el estator además se encuentran los polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre núcleo de hierro. El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, al que llega la corriente mediante dos escobillas. También se construyen motores de CC con el rotor de imanes permanentes para aplicaciones especiales.

En 1896 aparece el control Ward Leonard para variación de velocidad. De las tres formas de variar la velocidad de un motor, la más eficaz es la del control de voltaje de armadura, puesto que permite una amplia variación de la velocidad sin afectar el par máximo del motor. La forma normal de variar el voltaje de armadura de un motor de cc, era suministrándolo desde un generador de cc.

Un motor primo trifásico que mueve al rotor del generador de cc el cual se usa para alimentar un voltaje de cc a un motor de cc; a éste sistema se le llama Ward-Leonard y es extremadamente versátil. El voltaje de armaura se puede variar mediante cambios en la corriente de campo en el generador de cc, éste voltaje de armadura permite que la velocidad del motor pueda variarse suavemente entre un valor muy pequeño y la velocidad base. La velocidad del motor puede ajustarse por encima de la velocidad base reduciendo la corriente de campo del motor, por eso es que este sistema es tan flexible que permite control total de la velocidad del motor. Además permite también el cambio del sentido de rotación, solamente cambiando la polaridad del voltaje de armadura, así es posible obtener un rango muy amplio de variación de la velocidad en cualquier sentido de rotación.

Otra función es la de “regenerar” o retornar a las líneas de alimentación la energía de movimiento de las máquinas. Si una carga pesada se eleva y luego se baja mediante el motor de cc de un sistema Ward-Leonard, cuando la carga esta cayendo, el motor de cc actua como generador, suministrando potencia hacia el sistema de ca. En esta forma, mucha de la energía requerida en el primer momento para alzar la carga puede recuperarse reduciendo el costo total de operación de la máquina. La desventaja del sistema Ward-Leonard, es la de tener que comprar tres máquinas completas de valores nominales esencialmente iguales, lo cual es muy costoso. Otra es que tres máquinas son mucho menos eficientes que una, por ello han sido reemplazado por circuitos controladores basados en SCRs , que resultan definitivamente más barato que dos máquinas extra.

En 1911 aparece el control Kramer para el motor de Rotor Devanado. Basado en el principio de Leblanc, este método difiere en que el transformador variable va conectado a los anillos colectores del motor bobinado en vez de a la línea.

Como en el caso del sistema de Leblanc, la frecuencia del rotor bobinado es también la frecuencia del voltaje en el conmutador. Decalando la posición de fase de las escobillas se alternará el factor de potencia del motor de rotor devanado, e incrementado el voltaje aplicado al rotor del convertidor se incrementará la velocidad. Se pueden conseguir velocidades superiores e inferiores a la síncrona. Además el convertidor de frecuencia también actúa como motor al convertir la potencia que se le suministra a través del autotransformador

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