Diseño e implementación de un módulo didáctico para el arranque electrónico de motores eléctricos de inducción por controlador lógico programable (PLC)

Abstract

En la actualidad sea cual industria o aplicación los variadores de velocidad se ha extendido en los sistemas de producción modernos proporcionando ahorro de energía, confort, seguridad y simplicidad en sus procesos. El presente proyecto, “Diseño e implementación de un módulo didáctico para el arranque electrónico de motores eléctricos de inducción por controlador lógico programable (PLC)”, para la Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica, Mecánica-Eléctrica y Mecatrónica, ante la necesidad de conocer el comportamiento de estos equipos en los diferentes procesos, el módulo didáctico permitirá demostrar determinados funciones como es el arranque electrónico y control de motores de inducción trifásicos de jaula de ardilla por controlador lógico programable (PLC). Con la implementación del módulo se realizara la operación de programación básica (diagrama de contactos) del controlador lógico programable (PLC) y del variador de velocidad. Integrando posteriormente los dos elementos en la aplicación del arranque electrónico. El modulo está equipado con un analizador de redes midiendo cerca de 200 magnitudes eléctricas, accediendo y guardando los parámetros con valores máximos, medios y mínimos a través transformadores de corriente como son: potencia eléctrica, corrientes, voltaje, armónicos de corriente, armónicos de voltaje, y/o otros. Puede realizar mediciones monofásicas, bifásicas y trifásicas, y puede utilizarse en redes (sistemas) en esquemas TN, TT e IT de dos, tres o cuatro conductores. Familiarizados con los elementos de control, variador de velocidad y el PLC se realizará la comparación de los parámetros eléctricos del arranque directo y arranque electrónico (arranque suave) del motor trifásico de inducción de jaula de ardilla. Otras de las características del módulo permitirá realizar a motores de inducción de jaula de ardilla pruebas de arranque estrella – delta, frenados por inducción de corriente continua, inversión de giro y simular entradas y salidas del PLC. El proyecto contribuye en la actualización de los conocimientos recientes de tecnologías de continuo desarrollo y en beneficio del medio ambiente mediante la eficiencia energética que estos equipos presentan. Permitirá conocer y demostrar sobre los cambios dados en la industria en la implementación variadores de velocidad para el arranque de motores eléctricos en los diferentes tipos de procesos comparando con los arranques tradicionales, buscando el rendimiento máximo de un motor eléctrico con el menor consumo posible. Finalmente, se diseñaron las guías de prácticas para que los alumnos de pre-grado o interesados en seguir con la investigación, puedan llevar de manera ordenada los datos tomados en la práctica y tener los resultados esperados. Palabras Clave: Motor eléctrico, arranque electrónico, autómatas programables, control escalar