Accionamientos Eléctricos Tema 1: Introducción a los Accionamientos Eléctricos INDICE DEL TEMA Introducción Objetivos de los accionamientos eléctricos Partes de un accionamiento Aplicaciones comunes Fases del movimiento en la variación de velocidad Requerimientos del sistema mecánico Cuadrantes Ecuación mecánica. Características Sistemas típicos Profesora: Mónica Chinchilla Sánchez Universidad Carlos III. Dpto. Ing. Eléctrica. Ingeniería Industrial, 5º curso

1.1 Introducción a los accionamientos eléctricos Persiguen conseguir una determinada respuesta de un sistema mecánico, que puede ser: una velocidad de referencia un par de referencia una posición de referencia

1.2. Objetivos de los accionamientos eléctricos

1.3. Partes de un accionamiento Para conseguir este objetivo se utilizan básicamente 4 sistemas:

1.3. Partes de un accionamiento

1.3. Partes de un accionamiento. Ejemplos Red Sistema de Control Señales de disparo Sistemas eólicos de velocidad variable con generadores síncronos de IP Imagen cortesía de J. L. R. Amenedo

1.3. Partes de un accionamiento. Ejemplos Sistemas eólicos de velocidad variable con generadores de inducción. Optislip de Vestas. Imagen cortesía de J. L. R. Amenedo

1.4. Aplicaciones comunes de los accionamientos

1.4. Aplicaciones comunes de los motores eléctricos

1.5. Fases del movimiento en la variación de velocidad

1.6. Requerimientos del sistema mecánico

Ventajas del uso de accionamientos eléctricos 1.6. Requerimientos del sistema mecánico Ventajas del uso de accionamientos eléctricos

1.7. Cuadrantes de funcionamiento Una máquina eléctrica funciona como motor cuando desarrolla un par en el mismo sentido que la velocidad de giro. Si se desea que la velocidad de giro pueda invertirse de signo el par ha de hacerlo también (cuadrantes 1 y 3 de la figura 1.2). Evidentemente, sea cual sea el sentido de marcha, si la máquina funciona como motor debe consumir potencia activa del convertidor electrónico. En muchas aplicaciones existen instantes de tiempo en los cuales la máquina eléctrica ha de desarrollar un par opuesto a la velocidad de giro (cuadrantes 2 y 4 de la figura 1.2). Cuando en un accionamiento la máquina eléctrica desarrolla un par opuesto a la velocidad de giro se dice que funciona en régimen de frenado. Se puede desear que la máquina funcione en régimen de frenado por dos motivos: -Se desea reducir de forma rápida la velocidad de giro (por ejemplo cuando un tren llega a una estación). En este caso la velocidad de giro en tracción tiene el mismo sentido que en frenado. La máquina pasaría del cuadrante 1 al cuadrante 4 (o del cuadrante 3 al 2). -Se desea retener un peso en descenso (un tren bajando una cuesta o un peso en una grúa en descenso). En este caso la velocidad de giro en tracción tiene sentido opuesto al de frenado. En tracción la máquina trabajaría en el cuadrante 1 y en frenado en el cuadrante 2

1.8.Ecuación mecánica

1.8.Ecuación mecánica Categorías en función del par resistente

1.8. Ecuación mecánica. Par de rozamiento En general se usa la siguiente aproximación: Troz= TC+TB+TA+Ts ≈ ρ.ωm O bien se incluye el rozamiento en el par de carga: Tcarga= Tm+Troz

1.9. Sistemas Típicos 1.9.1 Momento de inercia de sistemas rígidos 1.9.2 Movimiento rotativo: aceleración 1.9.3 Cajas de engranaje o reductores de velocidad 1.9.4 Sistemas con movimiento giratorio y lineal (poleas)

1.9.1 Momento de inercia de sistemas rígidos

1.9.2 Movimiento rotativo: aceleración SI EL MOMENTO DE INERCIA ES CONSTANTE: SI EL MOMENTO DE INERCIA ES VARIABLE

1.9.3 Cajas de engranaje o reductores de velocidad Inercia del sistema y coeficiente de rozamiento vistos desde el eje del motor:

1.9.3 Cajas de engranaje o reductores de velocidad

1.9.4 Sistemas con movimiento giratorio y lineal (poleas)

1.9.4 Sistemas con movimiento giratorio y lineal (poleas) Par total de carga en la polea: Par total de carga en el eje del motor: Ecuación de par en el eje del motor:

1.9.4 Sistemas con movimiento giratorio y lineal (poleas)

1.9.4 Sistemas con movimiento giratorio y lineal (poleas)