ACCIONAMIENTO Y CONTROLES ELÉCTRICOS

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1 ACCIONAMIENTO Y CONTROLES ELÉCTRICOS Avda 60 esq124 Tel / Fax (0221) /

2 CARRERA INGENIERIA ELÉCTRICA DISEÑO CURRICULAR: 1995 ORDENANZA C. SUP. Nº 765 DEPARTAMENTO ELECTRICA AREA ELÉCTRICA APROBACIÓN C A RES Nº... De la CURRICULA X ANUAL NIVEL 5º... ELECTIVA 2do. CUATRIMESTRE X TOTAL DE HORAS HORAS.SEMANALES...8 l OBSERVACIONES ASIGNATURA ACCIONAMIENTO Y CONTROLES ELÉCTRICOS PROGRAMA SINTÉTICO Accionamiento, mando y control. Definiciones. Características mecánicas de máquinas eléctricas y mecanismos. Regímenes de funcionamiento de máquinas de CC. y CA. Cálculo de tiempo de aceleración y desaceleración de accionamientos. Evolución de pares, velocidades y corrientes. Regulación de velocidad, par y potencia. Aplicaciones. Variadores de velocidad en CC. Lazos de par y velocidad. debilitamiento de campo. Variadores de velocidad de CA. por variación de frecuencia. Lazos de par y velocidad. Arranque de motores sincrónicos, control del factor de potencia. Motores paso a paso. Tipos. Aplicaciones. Control y mando. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA Al finalizar el curso el alumno deberá ser capaz de seleccionar el motor y sistema de mando y control correspondiente, así como sus parámetros de ajuste para los diversos mecanismos aplicables a la industria.

3 EQUIPO DOCENTE DIRECTOR DE CÁTEDRA Ing. Walter J. Risi Profesor adjunto PROFESOR A CARGO DE LA DIVISIÓN Ing. Walter J. Risi Profesor adjunto ARTICULACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS ASIGNATURAS O CONOCIMIENTOS CON QUE SE VINCULA CORRELATIVAS PARA CURSAR: CURSADAS: - Electrónica I - Máquinas Eléctricas II - Control Automático APROBADAS: - Electrotecnia I - Electrotecnia II - Fundamentos para el Análisis de Señales - Tecnología y Ensayo de Materiales - Máquinas Eléctricas I CORRELATIVAS PARA RENDIR EXAMEN FINAL: APROBADAS: - Electrónica I - Máquinas Eléctricas II - Control Automático

4 PROGRAMA ANALÍTICO BIBLIOGRAFÍA GENERAL Werner Leonhard. Control of Electrical Drives. Springer Verlag. 3ra Edición Bimal K. Bose. Modern Power Electronics and AC Drives. Prentice Hall PTR L. Cuesta, A. Gil Padilla y F. Remiro. Electrónica Digital. McGraw Hill Interamericana de España J. Pedro Romera, J. Antonio Lorite y Sebastián Montoro. Automación. Editorial Thompson Paraninfo. 4ta Edición J. Roldán Viloria. Motores Eléctricos, Variación de Velocidad. Thomson Paraninfo. 2da Edición Varios autores. Maniobra, Mando y Control Eléctrico. Enciclopedia CEAC de la Electricidad. Grupo Editorial CEAC. 8va Edición DESARROLLO Unidad Temática 1. Accionamiento mando y control. Introducción. Concepto de accionamiento eléctrico. Reseña histórica. Tipos de accionamiento. Estructuras de accionamiento eléctrico. Ejemplos. Dispositivos de mando y control. El contactor. El relé. Fines de carrera. Selección de estos dispositivos. Circuitos de control y potencia con lógica de contactos. Características y protecciones básicas en dichos circuitos. Grafcet Introducción a los controladores programables. Unidad Temática 2. Características mecánicas de máquinas eléctricas y mecanismos. Características mecánicas de motores eléctricos y mecanismos. Característica conjunta. Transmisiones. Pares motores y resistentes. Reducción de pares resistentes y momentos de inercia. Valores referidos al eje motor. Diagramas de carga. Cargas de impacto. Volantes. Regulación del deslizamiento. Características de régimen estable para distintas clases de cargas y motores. Puntos de trabajos estables e inestables. Unidad Temática 3. Regímenes de funcionamiento de máquinas de CC y CA. UT3.1. Arranque de motores de CC. Arranque en vacío. Arranque con distintos tipos de carga. Arranque con resistencias. Respuesta transitoria ante variaciones en la carga. Soluciones analíticas, gráficas y numéricas. Arranque de motores asincrónicos con rotor en cortocircuito. Tipos de arranque. Arranque de motores asincrónicos con rotor bobinado con resistencias. Arranque de motores sincrónicos. Control del factor de potencia. Limitaciones en el arranque: La red. Caída de tensión. Solicitaciones mecánicas

5 Frenado de accionamientos. Frenado libre, con elementos electromecánicos. Frenado dinámico, por contracorriente y regenerativo. Control de frenado. Aplicaciones. UT3.2 Cálculo de tiempos de aceleración y frenado. Evolución de pares, velocidades y corrientes. Constantes de tiempo eléctrica y electromecánica. Energía disipada en el rotor y estator. UT3.3 Equipos de arranque y frenado Componentes convencionales y estáticos. Arrancadores estáticos. Características. Instalación. Esquemas. Unidad Temática 4. Regulación de la velocidad, par y potencia. Métodos de variación de velocidad. UT4.1. Regulación de la velocidad de motores de CC. Control de inducido. Control de campo. Control combinado de inducido y campo. Control en cascada. Variadores de velocidad de CC. UT4.2. Regulación de la velocidad de motores de CA. Variación de velocidad por variación de la tensión de alimentación. Por variación del número de polos. Conexión SCHERBIUS. Variación de velocidad por variación de la frecuencia de alimentación. Convertidores estáticos. Características de potencia, par y velocidad. Relación U/f. Control escalar. Control vectorial. Control de par. Aplicaciones. Ahorro energético. Convertidores de frecuencia. Parámetros de ajuste. Unidad Temática 5. Efectos térmicos en las máquinas eléctricas. Pérdidas de potencia y restricciones de temperatura. Calentamiento de un cuerpo homogéneo. Comportamiento térmico de las máquinas eléctricas para diferentes tipos de servicio. Pérdidas de energía en los regímenes transitorios. Método de las pérdidas medias, de la corriente, momento y potencia equivalentes. Selección de la potencia de motores. Efecto de los armónicos en el motor. Rendimiento. Unidad Temática 6. Aplicaciones de accionamientos. Motores de imán permanente, Motores de CC sin escobillas. Motores paso a paso. Tipos, Modos de operación. Control de velocidad y de posición. Visitas a Plantas: Con el objetivo de: - Conocer las tecnologías aplicadas y el medio en el que se desenvuelve el profesional. - Interpretar necesidades de la industria y responder a ellas. La cátedra tiene prevista al menos una visita a una planta industrial de esta ciudad. Recursos Tecnológicos:

6 - Retroproyector - Cañón para proyección de presentaciones preparadas por la cátedra y material de proveedores de equipos y servicios. PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA CRONOGRAMA UNIDAD Y /O TEMA ACTIVIDADES TIEMPO UNIDAD Temática 1 UNIDAD Temática 2 UNIDAD Temática 3 UNIDAD Temática 4 UNIDAD Temática 5 UNIDAD Temática 6 16 hs 12 hs 32 hs 28 hs 16 hs 24 hs METODOLOGÍA DIDÁCTICA Se orientará al alumno a la adquisición de habilidades que le permitan seleccionar el motor y sistema de mando y control correspondiente, así como sus parámetros de ajuste para los diversos mecanismos aplicables a la industria. Se brindarán los temas teóricos en forma de exposición dialogada y análisis y

7 debate de ejemplos. Se complementará la formación teórica con la resolución de problemas de pertinentes. Dos exámenes parciales. EVALUACIÓN OTRAS CONSIDERACIONES