Arranque directo del motor trifásico con freno electromagnético incorporado.
Los motores trifásicos con freno electromagnético incorporado tienen una amplia aplicación en la industrial, son especialmente apropiados para el uso de máquinas de elevación y traslación, máquinas y herramientas, máquinas automáticas, en la industria textil, de cerámica, de embalaje, alimentaria, petroquímica, química, etc. Estos motores con freno han encontrado su mercado en todas aquellas situaciones donde se requiere de un frenado rápido y preciso o para interrumpir ciclos de procesos en espacios y tiempos prefijados.
Estos motores están diseñados y construidos como una unidad motriz y frenadora en un solo conjunto, su funcionalidad y sencillez combinada con la robustez de los motores asíncronos hacen de estos motores la mejor garantía, mantenibilidad, fiabilidad y seguridad.
Los motores vienen equipados con un freno electromagnético, el cual tiene una bobina de corriente alterna o de corriente continua, rectificando la corriente previamente con un puente rectificador.
En el mercado, dependiendo del fabricante se pueden encontrar múltiples configuraciones constructivas, potencias eléctricas, par motor, velocidades (numero de polos), sistema de freno electromagnético, tensiones de funcionamiento del motor (230V o 400V), tensiones de excitación de la bobina del freno electromagnético (24V en CC, 230V o 400V en CA), dimensiones, configuraciones eléctricas del bornero, etc.
En definitiva, independientemente del fabricante del motor, el principio de funcionamiento es similar. El motor eléctrico cuando es alimentado con corriente eléctrica y a su vez la bobina del freno electromagnético el motor se libera, gira y realiza su función. En cuanto el motor se quiere parar, y se le corta la alimentación eléctrica, los resortes o muelles del freno electromagnético paran inmediatamente el motor, generalmente en menos de un segundo.
Dependiendo del tipo de motor y sus características, se conectan de una forma determinada, tal y como especifica las instrucciones de cada fabricante. A continuación se presentan una serie de esquemas de fuerza y mando, como ejemplos:
Ejemplo 1:
- Se tiene un motor trifásico de corriente alterna de tensión nominal de 230V y conectado en triangulo, el cual dispone de un freno electromagnético incorporado en la armadura, cuya bobina está alimentada a 230V. El esquema de fuerza y mando del automatismo eléctrico del motor en arranque directo es:
Comentamos los esquema:
El motor en estado de reposo, es decir sin alimentación, está frenado. Al accionar el pulsador de marcha "S2", la bobina "A1 y A2" del contactor Km1 es excitada atrayendo los contactos de fuerza, permitiendo la alimentación de la bobina electromagnética del freno y el motor. El rotor del motor es liberado y gira. Se produce el arranque directo de motor.
Cuando el motor se para accionando el pulsador de paro "S1", se le corta la alimentación a la bobina "A1 y A2" del contactor Km1, gracias a los resortes del contactor Km1 se abren sus contactos de fuerza. El suministro eléctrico a la bobina del freno electromagnético y al motor cesan, el motor se frena debido a la acción de los resortes del freno que empujan la zapata contra el disco.
Ejemplo 2:
- Se tiene un motor trifásico de corriente alterna de tensión nominal de 400 V conectado en estrella, el cual dispone de un freno electromagnético incorporado en la armadura, cuya bobina está alimentada a 400 V conectada en estrella. El esquema de fuerza y mando del automatismo eléctrico del motor en arranque directo es:
Ejemplo 3:
- Se tiene un motor trifásico de corriente alterna de tensión nominal de 230 V conectado en triangulo, en cual dispone de un freno electromagnético incorporado en la armadura, cuya bobina está alimentada a 24 V en corriente continua. El esquema de fuerza y mando del automatismo eléctrico del motor en arranque directo es:
En definitiva, independientemente del fabricante del motor, el principio de funcionamiento es similar. El motor eléctrico cuando es alimentado con corriente eléctrica y a su vez la bobina del freno electromagnético el motor se libera, gira y realiza su función. En cuanto el motor se quiere parar, y se le corta la alimentación eléctrica, los resortes o muelles del freno electromagnético paran inmediatamente el motor, generalmente en menos de un segundo.
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| Esquema motor eléctrico con freno electromagnético incorporado. |
Ejemplo 1:
- Se tiene un motor trifásico de corriente alterna de tensión nominal de 230V y conectado en triangulo, el cual dispone de un freno electromagnético incorporado en la armadura, cuya bobina está alimentada a 230V. El esquema de fuerza y mando del automatismo eléctrico del motor en arranque directo es:
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| Esquema de fuerza arranque directo motor trifásico 230V con freno electromagnético incorporado. |
Este automatismo, consta de:
- Interruptor seccionador "Q1": tiene por objeto dejar fuera de servicio la instalación eléctrica del motor, en caso de que fuera necesario realizar una reparación por avería o mantenimiento, aislando la instalación eléctrica del resto de la linea.
- Fusible "F1": su función es proteger el motor contra sobreintensidades o cortocircuitos eléctricos. El fusible es un dispositivo eléctrico de protección que deja pasar la corriente eléctrica, mediante su filamento, hasta un cierto valor de intensidad, a partir de ese valor el filamento del fusible se rompe, impidiendo el paso de la corriente eléctrica y protegiendo la instalación.
- Contactor "Km1": es el mecanismo eléctrico encargado de cerrar el circuito para que el motor funcione. El contactor es accionado mediante el pulsador de marcha "S3", se excita la bobina "A1-A2" del mecanismo y se cierran los contactos de fuerza del contactor, alimentando el motor eléctrico y poniéndolo en funcionamiento.
-Relé térmico "F2": protege al motor frente a posibles sobrecargas eléctricas débiles y prolongadas (sobrecargas temporales). El relé térmico detecta la sobrecarga eléctrica mediante el calentamiento de una bilámina metálica, que hace disparar el relé térmico sí se calienta en exceso.
- Bobina electromagnética 230 V "BR1 y BR2": al ponerse en marcha el motor, a su vez la bobina es excitada a una tensión de 230 V, y atrae al freno de forma electromagnética venciendo la resistencia de los resortes. Al parar el motor cesa la alimentación al motor y a la bobina, los resortes empujan al freno contra el disco y frenan el motor generalmente en menos de 1 segundo.
- Bobina electromagnética 230 V "BR1 y BR2": al ponerse en marcha el motor, a su vez la bobina es excitada a una tensión de 230 V, y atrae al freno de forma electromagnética venciendo la resistencia de los resortes. Al parar el motor cesa la alimentación al motor y a la bobina, los resortes empujan al freno contra el disco y frenan el motor generalmente en menos de 1 segundo.
- Motor trifásico 230V: la tensión de línea es de 230 V, igual que la de fase, el motor eléctrico se conecta en triángulo.
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| Esquema de mando arranque directo motor trifásico 230V con freno electromagnético incorporado. |
El esquema de mando se conecta a una tensión de 230 V (tensión de fase), entre "L1" y "L2". El esquema de mando consta de:
- Fusible "F3": tiene la función de proteger, de los cortocircuitos, al circuito de mando.
- Contactos auxiliares del Relé térmico "F2": ante una falla por sobrecarga el contacto auxiliar "95-96" deja fuera de servicio la instalación, mientras que "97-98" enciende la luz roja de señalización de avería.
- Pulsador "S1": pulsadores de paro.
- Pulsador "S2": pulsador marcha.
- Contacto auxiliar normalmente abierto "Km1": realiza la función realimentación en el circuito de mando.
- Contacto auxiliar normalmente cerrado "Km1": tiene como función apagar la luz de señalización verde.
- Bobina Km1 "A1-A2": al excitarse la bobina del contactor, los contactos de fuerza del mecanismo se cierran.
- Luz naranja "C3": motor en funcionamiento. La luz se enciende siempre y cuando la bobina "A1-A2" esté excitada, es decir siempre que el motor esté en funcionamiento.
- Luz verde "C5": instalación eléctrica lista para funcionar, no existe ningún problema.
- Luz roja "C2": el relé térmico esta accionado, luz de avería.
Comentamos los esquema:
El motor en estado de reposo, es decir sin alimentación, está frenado. Al accionar el pulsador de marcha "S2", la bobina "A1 y A2" del contactor Km1 es excitada atrayendo los contactos de fuerza, permitiendo la alimentación de la bobina electromagnética del freno y el motor. El rotor del motor es liberado y gira. Se produce el arranque directo de motor.
Cuando el motor se para accionando el pulsador de paro "S1", se le corta la alimentación a la bobina "A1 y A2" del contactor Km1, gracias a los resortes del contactor Km1 se abren sus contactos de fuerza. El suministro eléctrico a la bobina del freno electromagnético y al motor cesan, el motor se frena debido a la acción de los resortes del freno que empujan la zapata contra el disco.
Ejemplo 2:
- Se tiene un motor trifásico de corriente alterna de tensión nominal de 400 V conectado en estrella, el cual dispone de un freno electromagnético incorporado en la armadura, cuya bobina está alimentada a 400 V conectada en estrella. El esquema de fuerza y mando del automatismo eléctrico del motor en arranque directo es:
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| Esquema de fuerza arranque directo motor trifásico 400 V con freno electromagnético de 400 V. |
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| Esquema de mando arranque directo motor trifásico 400V con freno electromagnético de 400V. |
Ejemplo 3:
- Se tiene un motor trifásico de corriente alterna de tensión nominal de 230 V conectado en triangulo, en cual dispone de un freno electromagnético incorporado en la armadura, cuya bobina está alimentada a 24 V en corriente continua. El esquema de fuerza y mando del automatismo eléctrico del motor en arranque directo es:
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| Esquema de fuerza arranque directo motor trifásico 230 V con freno electromagnético de 24 V en CC. |
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| Esquema de mando arranque directo motor trifásico 230 V con freno electromagnético de 24 V en CC. |
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