Tableros Eléctricos CCM

Centro de Control de Motores (CCM)

 

Un Centro de Control de Motores (CCM) o, por sus siglas en inglés, MCC; es un dispositivo o grupo de dispositivos que sirven para gobernar en alguna forma predeterminada el funcionamiento de un motor eléctrico.

Un controlador de motores puede incluir una forma manual o automática para dar partida o parada al motor, elegir su funcionamiento en sentido horario o anti horario, seleccionar o variar su velocidad o regular su torque y también proteger contra sobrecargas o fallas.

Todos los motores tiene algún tipo de control. El mas simple es una llave que conecta el motor a la fuente de poder o alimentación. Esta llave puede ser directa o con algún relay o contactor. El relay puede ser operado manualmente o a través de algún sistema de operación remota. La llave, a su vez, puede tener diferentes formas de seleccionar la conexión del motor (por ejemplo, estrella o triángulo). Esto puede permitir la partida del motor a voltaje reducido, funcionamiento reverso o varias velocidades.

Los controladores mas pequeños pueden no tener protecciones de sobrecarga o sobre-voltaje. Los motores grandes tienen relays de protección por sobrecarga o sobre-temperatura o ambos incluido en los controladores y fusibles o interruptores de protección para sobre-corriente. Los controladores automáticos también pueden incluir llaves con limitadores de carrera u otros dispositivos para proteger la maquinaria impulsada.

Los controladores de motores mas complejos incluyen controles de velocidad y torque del motor o motores conectados y pueden ser parte de sistemas de control a lazo cerrado para posicionamiento preciso de la maquinaria impulsada. Como ejemplo de este ultimo podemos encontrar a los dispositivos de control de motores eléctricos de tornos mecánicos.

Tipos de Controladores

  • Contactores de Partida Directa

  • Partidores Suaves

  • Partidores a Voltaje Reducido

  • Variadores de Frecuencia

  • Controladores Inteligentes

Partidores Suaves o Arrancadores Suaves

En ingles estos dispositivos se llaman Soft Start o Soft Starters.

Los motores pequeños pueden ser conectados en forma directa a la línea, sin embargo los motores grandes requieren contactores especializados. Cuando se energiza un contactor de Partida Directa, o por sus siglas en inglés Direct On Line (DOL), el motor se ve inmediatamente sometido al voltaje y corriente de línea. Si esto mismo se hace para un motor grande, las consecuencias eléctricas para el motor como para otros dispositivos conectado al bus pueden ser severas. Por ejemplo, el fenómeno denominado Rebote de Segundo Contacto puede originar un tren de impulsos eléctricos dañinos. Esto es particularmente importante para motores que operan en media o alta tensión o motores de baja tensión pero alta corriente. Estos dispositivos pueden incluir los arranques estrella-triángulo.

Otro factor a considerar es que cuando se parte un motor en forma directa ocasiona un caída en el voltaje de línea, debido a la alta corriente inicial. Si el proveedor de electricidad tiene límites reducidos esto es aun mas gravoso. Entonces se ponen umbrales por encima de los cuales es mandatorio utilizar técnicas de partidas suaves. Por ejemplo, en ciertas zonas rurales se requiere que todos los motores por encima de 10kW deben utilizar partidores especiales para evitar estas caídas de voltaje.

También recordemos que la corriente en la partida de un motor puede ser de hasta 8 veces la corriente nominal, dependiendo de varias factores, pero principalmente la carga inicial.

Partidores a Voltaje Reducido

Estos partidores incluyen auto-transformadores o inductancias en serie con la linea. En estos casos, ya sea por temporización, circuitos a lazo abierto de control, o por monitoreo de la corriente de partida, circuitos a lazo cerrado de control, se conmuta entregando todo el voltaje al motor, una vez que su corriente inicial se ha reducido.

Variadores de Frecuencia

Estos dispositivos, en inglés, ASD o VSD, relativamente nuevos en el mercado, que en sus inicios utilizaban tecnologías de SCR o tiristores y ahora utilizan IGBT o Transistores de Compuerta Aislada, controlan la velocidad del motor variando la frecuencia. Esto se debe a que en motores eléctricos de corriente continua la velocidad se controla subiendo a bajando el voltaje, sin embargo en motores de corriente Alterna la velocidad se controla variando la frecuencia del voltaje. Así la frecuencia de linea suele ser de 50Hz o de 60Hz y los motores operan a las velocidades de diseño de sus fabricantes para esas frecuencias, por ejemplo 1800 RPM o 3600 RPM, también dependiendo del deslizamiento y la cantidad de polos del motor. Ahora bien si nosotros podemos entregar, digamos 30Hz, esos mismo motores funcionaran a velocidades menores a la diseñada originalmente.

Controladores Inteligentes

Un Controlador de Motor Inteligente, CMI o por sus siglas en inglés, IMC, consta de un microcontrolador que gobiernan la electrónica de potencia que se usa para el motor. Estos dispositivos pueden monitorear la carga y así realimentar el motor con el voltaje y frecuencias necesarios para una operación a medida. También pueden incluir entradas especiales, como sensores de temperatura.

Esto puede mejorar la eficiencia al hacer funcionar el motor a menor velocidad y voltaje, al mismo tiempo reduciendo el consumo, las vibraciones, la temperatura y el desgaste.