DEPARTAMENTO DE ELCTRICA Y ELECTRNICA INGENIERA MECATRNICA CONTROL INDUSTRIAL SEXTO NIVEL FRENADO DE MOTORES INTEGRANTES:Edison Llano FECHA: Latacunga 30/07/2015 FRENADOS DE MOTORES Figura 1. Motores Existen varios tipos de frenos que son muy utilizados para detener en forma casi inmediata,eldesplazamientoomsconcretamente,larotacindeunmotor elctrico; y entre los cuales se deben distinguir: Frenos ElctricosFrenos Mecnicos Entendemos que una mquina elctrica funciona como freno cuando ejerce un par de frenado; es decir, de sentido contrario a su velocidad. Dependiendo de cmo sea el par de la carga, se tiene que el comportamiento del sistema mquina elctrica-carga cuando la primera acta como freno es as:* Si la carga deja de actuar como tal y pasa a ejercer un par motor, el sistema buscarunpuntode funcionamientoenelqueseequilibreeste parconelde frenado de la mquina elctrica y la velocidad alcanzar un valor constante. 1.FRENOS ELECTRICOS Fundamentalmente existen dos mtodos para frenar elctricamente un motor, ya sea que se trate de un motor de corriente alterna o de un motor de corriente continua FRENADO POR INVERSIONFRENADO DINAMICO 1.1.1Frenado por inversin de un motor de CC. En los motores de corriente continua, el frenado por contramarcha se logra mediantelainversindelsentidodelcampomagnticooporcambiodel sentidodelacorrienteinducido;siendoestaltimaopcinlams aconsejable.Cuando el inducido de un motor de corriente continua funciona en un sentido concreto,yseinviertelapolaridaddelatensinaplicadaaste,enese instante,lafuerzacontraelectromotrizproducidaporelinducido,tienela misma polaridad que la tensin aplicada. En estas circunstancias, la tensin total aplicada a los bornes del inducido es prcticamente dos veces el voltaje dealimentacin;loquehacenecesarialainclusindeunaresistencia adicionalelayaexistenteresistenciadearranque,demodoquelimitela corriente de inducido a un valor de seguridad. 1.1.2.Frenado por inversin de un motor trifsico de induccin. El frenado por contramarcha de un motor trifsico de induccin se consigue invirtiendo dos de las tres fases de alimentacin, y des energizando al motor, todavezquestealcanceelestadodereposo,paraasevitarquepueda funcionar en sentido contrario al original.En la figura 2 se muestra el circuito para el trenado por inversin de un motor trifsico de induccin. En este circuito se utilizan sensores de velocidad para desconectar el motor al momento que ste pase por velocidad cero Figura 2. Circuito de control y de Fuerza 1.2.Frenado dinmico de un motor de CC Cuando se desconecta el inducido del motor de corriente continua de la fuente de energa, se parar al cabo de cierto tiempo, a pesar de la inercia de la carga. Si la excitacin del campo se mantiene, cuando el inducido se desconeca de la fuente,loscontactoresdelinducidoenmovimientopresentarnunatensin inducida y la mquina actuar como un generador de exciteci6n independiente, movindosesolamenteporlainerciadelmotor.Sienestascondicionesuna cargaelctricaen formaderesistenciase conectanlosbornes delinducidoel motor se parar muy rpidamente, debido al par resistente de sentido contrario al par motor original.Estaformadefrenado,enlaqueelinducidodelmotorquedadesexcitadoy conectado a los bornes de una resistencia, permitiendo la disoipaci6n de energa de rotacin como generador, se denomina ''FRENADO DINAMlCO'. Figura 3. Circuito de fuerza y control 1.2.2.Frenado dinmico de un motor de induccin El frenado dinmico de un motor de induccin es posible si, luego de eliminar la alimentacin de corriente alterna, se excita a los bobinados estatricos con una fuentedecorrientecontinua.Lacorrientecontinuaunidireccionalconstante producir polos electromagnticos fijos en el estator. Los conductores del rotor jaula de ardilla, poseern una fuerza electromotriz inducida alterna a medida que traspasen los polos fijos del estator Norte y Sur. La fuerza electromotriz rotrica escortocircuitadaporlajaula,producindosecorrienteselevadasyflujos rotricos que reaccionarn en contra del fuerte campo estatrico fijo de corriente continua, para llevar al motor rpidamente al reposo.Eneselapso,elmotorseconvierteengeneradorconsuinducidoen cortocircuito, traducindose en fuertes corrientes retricas y frenado rpido. Figura 4. Frenado Dinmico circuito de fuerza y control Ejemplo Enelcasodequeelbrazodelagraseatanlargoypesadoqueduranteel movimiento de rotacin genere variaciones de inercia de tal importancia que ya nopuedansercontroladasnicamenteporelconvertidor,lasolucinpara obtener una rotacin perfecta tiene un slo nombre: FRENO DINMICO. Caractersticas: Se trata de un dispositivo de frenado electrodinmico aplicado en el eje de un motor especfico y especialmente proyectado para este tipo de uso. Aplicacin: Combinado con el convertidor, es ideal para controlar el movimiento de rotacin en gras de torre de gran tamao y con brazos muy largos. Funcin: Es capaz de absorber en tiempo real todas las variaciones de inercia provocadas por la masa giratoria, la posicin de la carga y el viento, permitiendo deestamaneraefectuarmaniobrasdegranprecisindeposicionamientodel brazo, incluso en condiciones de trabajo muy pesado. 2.Frenos Mecnicos Elfrenomecnicoconsisteenlatransmisinmecnicadelafuerzaejercida sobre el freno, transmitindose este por un sistema de palancas, cables, u otros mecanismosalosdiversospuntosdelfrenado.Seutilizanicamentepara pequeas potencias de frenado y suele requerir frecuentes ajustes para igualar su accin sobre las ruedas. Es bastante difcil lograr un frenado uniforme en cada una de las ruedas, siendo este el freno mecnico usado solamente como freno de estacionamiento. 2.1.Contramarcha Este sistema es utilizado en algunas aplicaciones especiales como, por ejemplo, algunaslaminadoraslascualesdebendetenersesbitamenteparaluego cambiar de sentido de giro. Esto se efecta sin suspender la excitacin del motor e invirtiendo la tensin en la armadura. En el instante en que se ha invertido la tensin, el voltaje aplicado a la armadura y la f.c.e.m. son casi iguales y aditivas, luego, para no ocasionar daos por el impulso de sobre corriente es necesario intercalarenserieunaresistenciaqueesusualmenteun85%mayorquela resistencia de arranque normal. Figura 5. Frenado Contramarcha 2.2.Frenos De Disco De Accionamiento Electromagntico Estetipodefrenosconstadedosdiscosdefriccin,unodeloscualesva montadoenlaflechadelmotor,teniendolibertadparagirar.Labobinadel magneto est sujeta al otro disco que se encuentra fijo. La torsin de retencin aparece cuando el magneto recibe energa. Cuando se interrumpe el flujo de corriente a la bobina, se desvanece el campo magntico y la accin de un resorte separa al disco de la placa de friccin liberando al freno. 2.3.Frenos Electrohidrulicos Consiste en un mecanismo dotado de un motor, un impelente, pistn, barras de empuje y el sistema hidrulico de aceite. En el momento en que el motor recibe energaseponeenmovimiento,conloquelapresindeaceiteaumenta, forzando el movimiento del pistn; esto hace funcionar a las barras de empuje, aflojando las zapatas del freno en el tambor.Estos aparatos son operados mediante un motor de induccin trifsico, lo que lespermitefuncionarpermanentemente,sinsufrirsobrecalentamientos.Las velocidades de frenado y desfrenado son ms lentas, en relacin a los otros tipos de frenos revisados anteriormente. Figura 6. Freno electrohidrulico elemental 2.4.Frenos de Tambor Consisteenuntamborgirandodondesonmontadoslaruedayneumtico, lograndose la friccin por causa de un par de pastillas que presionan contra el interior del tambor. Una desventaja de los frenos de tambor es su incapacidad de realizar una buena disipacin del calor resultante de la friccin, por lo que son poco usados en el trendelanterodondelaexigenciadelosfrenosesmayor(allsonutilizados generalmente los frenos de disco). Adems este tipo de freno es brusco y menos progresivo pudiendo provocar una tendencia en el automvil a perder el control o "colear". El freno de tambor y se suelen utilizar en las ruedas traseras del vehiculo. Los frenos de tambor solo se utilizan en el tren trasero, o en vehculos de gama baja debido a su menor costo comparados con los de disco. Figura 7. Freno de tambor BIBLIOGRAFIA Apuntes de control Industrial, Ing. Jorge Molina. Maquinas Electricas, Irving Kosow, Segunda Edicion. http://www.mecanicafacil.info/mecanica.php?id=frenos http://es.slideshare.net/johnflorestapia/frenado-de-motores-elctricos-trifsicos.