Control de accionamientos eléctricos

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Ultima edición el 21 septiembre, 2023

En la actualidad, los accionamientos eléctricos son de gran importancia en la industria, ya que son utilizados en diversos procesos y maquinarias. Por lo tanto, contar con un control eficiente y preciso es fundamental para garantizar el buen funcionamiento de estos sistemas y la seguridad de los trabajadores.

El control de accionamientos eléctricos se refiere a la regulación de la velocidad, la dirección y la potencia de los motores eléctricos. Para ello, se utilizan diferentes técnicas y dispositivos, como variadores de frecuencia, controladores lógicos programables, sensores, entre otros.

En este sentido, el objetivo de esta presentación es ofrecer una visión general sobre los principios básicos del control de accionamientos eléctricos, así como los diferentes tipos de control que existen y las ventajas que ofrecen. Además, se abordarán las principales aplicaciones de estos sistemas en la industria y se presentarán algunos ejemplos prácticos y casos de éxito en su implementación.

Indice de contenidos

Tipos de accionamientos eléctricos

Los accionamientos eléctricos son sistemas que permiten controlar la velocidad y el movimiento de los motores eléctricos. Existen diferentes tipos de accionamientos eléctricos, cada uno con características y aplicaciones específicas. Aquí te presentamos los más comunes:

1. Accionamiento Directo

El accionamiento directo es el más simple y económico. Consiste en conectar directamente el motor al eje de la carga, sin necesidad de utilizar un mecanismo de transmisión. Este tipo de accionamiento es ideal para aplicaciones que requieren una velocidad constante y una carga estable, como en las cintas transportadoras o en los ventiladores.

2. Accionamiento por Variación de Frecuencia

El accionamiento por variación de frecuencia es un sistema que permite controlar la velocidad del motor mediante el ajuste de la frecuencia de la corriente eléctrica suministrada. Este tipo de accionamiento es ampliamente utilizado en aplicaciones que requieren una velocidad variable, como en las bombas, las grúas o los ascensores. Además, permite un ahorro energético significativo al adaptar la velocidad del motor a la carga.

3. Accionamiento por Servomotor

El accionamiento por servomotor es un sistema que utiliza motores de corriente continua o de corriente alterna con controladores electrónicos de alta precisión. Este tipo de accionamiento proporciona un control preciso y rápido de la velocidad y la posición de la carga, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren alta precisión, como en las máquinas de control numérico o en los robots industriales.

4. Accionamiento Híbrido

El accionamiento híbrido combina las ventajas de los accionamientos directos y los accionamientos por variación de frecuencia. Este sistema utiliza un mecanismo de transmisión para adaptar la velocidad del motor a la carga, pero también permite un control de velocidad variable mediante la variación de la frecuencia de la corriente eléctrica suministrada. Este tipo de accionamiento es ideal para aplicaciones que requieren una alta eficiencia energética y una velocidad variable, como en las máquinas herramienta o en las líneas de producción.

5. Accionamiento por Motor Paso a Paso

El accionamiento por motor paso a paso es un sistema que utiliza motores eléctricos de corriente continua con un controlador electrónico que permite controlar la posición de la carga mediante la activación de los bobinados del motor en secuencia. Este tipo de accionamiento es ideal para aplicaciones que requieren un posicionamiento preciso y repetitivo de la carga, como en las impresoras o en las máquinas de envasado.

Conclusiones

Cada tipo de accionamiento eléctrico tiene sus propias características y aplicaciones específicas. La elección del tipo de accionamiento adecuado dependerá de las necesidades de la aplicación en cuestión. Es importante tener en cuenta factores como la velocidad, la precisión, la carga y la eficiencia energética al elegir el tipo de accionamiento eléctrico más adecuado para cada aplicación.

Sistemas de control de accionamientos eléctricos

Los sistemas de control de accionamientos eléctricos son dispositivos que permiten regular la velocidad, el par y la dirección de rotación de los motores eléctricos. Estos sistemas son fundamentales en la automatización de procesos industriales y en la optimización del consumo energético.

Tipos de sistemas de control de accionamientos eléctricos

Existen varios tipos de sistemas de control de accionamientos eléctricos, los más comunes son:

  • Sistemas de control de velocidad constante
  • Sistemas de control de velocidad variable
  • Sistemas de control de par constante
  • Sistemas de control de par variable

Sistemas de control de velocidad constante

Los sistemas de control de velocidad constante son aquellos que mantienen una velocidad de rotación constante del motor eléctrico, independientemente de las cargas a las que esté sometido. Estos sistemas son adecuados para aplicaciones en las que se requiere un funcionamiento estable y homogéneo del motor, como en ventiladores, bombas o transportadores.

Sistemas de control de velocidad variable

Los sistemas de control de velocidad variable permiten ajustar la velocidad de rotación del motor eléctrico en función de las necesidades del proceso. Estos sistemas son ideales para aplicaciones en las que se requiere un control preciso de la velocidad, como en máquinas herramienta o en procesos de fabricación de papel y cartón.

Sistemas de control de par constante

Los sistemas de control de par constante son aquellos que mantienen una fuerza de torsión constante en el motor eléctrico, independientemente de las cargas a las que esté sometido. Estos sistemas son adecuados para aplicaciones en las que se requiere un par de arranque constante y estable, como en ascensores o grúas.

Sistemas de control de par variable

Los sistemas de control de par variable permiten ajustar la fuerza de torsión del motor eléctrico en función de las necesidades del proceso. Estos sistemas son ideales para aplicaciones en las que se requiere un control preciso del par de arranque, como en máquinas de corte o en procesos de extrusión de plásticos.

Componentes de los sistemas de control de accionamientos eléctricos

Los sistemas de control de accionamientos eléctricos están compuestos por varios elementos, entre los que destacan:

  • Controlador
  • Inversor de frecuencia
  • Sensor de posición
  • Motor eléctrico

El controlador es el cerebro del sistema, se encarga de recibir y procesar la información de los sensores y de enviar las órdenes al inversor de frecuencia para que ajuste la velocidad, el par y la dirección de rotación del motor eléctrico.

El inversor de frecuencia es el encargado de transformar la corriente eléctrica de la red en una corriente alterna de frecuencia variable que alimenta el motor eléctrico. Este dispositivo permite ajustar la velocidad y el par del motor eléctrico en función de las necesidades del proceso.

El sensor de posición es un dispositivo que permite conocer la posición y la velocidad del motor eléctrico en todo momento. Este sensor es fundamental para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente del sistema.

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El motor eléctrico es el elemento que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. Este componente es el encargado de mover las cargas y de realizar el trabajo en el proceso industrial.

Ventajas de los sistemas de control de accionamientos eléctricos

  • Optimización del consumo energético
  • Mayor precisión y estabilidad en el control del motor eléctrico
  • Mejora en la eficiencia y en la productividad de los procesos industriales
  • Reducción de los costos de mantenimiento y de reparación

Estos sistemas permiten ajustar la velocidad, el par y la dirección de rotación del motor eléctrico en función de las necesidades del proceso, lo que se traduce en una mejora en la eficiencia y en la productividad de la empresa.

Componentes de un accionamiento eléctrico

Un accionamiento eléctrico es un sistema que se encarga de transformar la energía eléctrica en energía mecánica para poder mover diferentes tipos de maquinarias. Los componentes de un accionamiento eléctrico son:

1. Motor eléctrico

El motor eléctrico es el componente principal del accionamiento eléctrico, ya que es el encargado de convertir la energía eléctrica en energía mecánica. Existen diferentes tipos de motores eléctricos, como por ejemplo:

  • Motores de corriente continua (DC)
  • Motores de corriente alterna (AC)
  • Motores síncronos
  • Motores asíncronos

2. Convertidor de frecuencia

El convertidor de frecuencia es un dispositivo que se encarga de controlar la velocidad y el par del motor eléctrico. Este componente es necesario cuando se requiere una velocidad variable en la maquinaria que se está moviendo. El convertidor de frecuencia es capaz de modificar la frecuencia eléctrica y la tensión del motor eléctrico para así controlar su velocidad.

3. Controlador

El controlador es el encargado de controlar el funcionamiento del motor eléctrico y del convertidor de frecuencia. Este componente se encarga de recibir las señales de los sensores y de enviar las señales correspondientes al convertidor de frecuencia para controlar la velocidad y el par del motor eléctrico.

4. Sensor

El sensor es un dispositivo que se encarga de medir diferentes parámetros de la maquinaria, como por ejemplo la velocidad, la posición, la temperatura, etc. Estos parámetros son necesarios para el correcto funcionamiento del accionamiento eléctrico y son utilizados por el controlador para tomar decisiones.

5. Cableado eléctrico

El cableado eléctrico es el conjunto de cables y conexiones que se encargan de llevar la energía eléctrica desde el suministro hasta los diferentes componentes del accionamiento eléctrico. Es importante que el cableado eléctrico esté correctamente dimensionado y protegido para evitar sobrecalentamientos y cortocircuitos.

6. Protecciones eléctricas

Las protecciones eléctricas son dispositivos que se encargan de proteger el accionamiento eléctrico y la maquinaria que se está moviendo de posibles sobrecargas, cortocircuitos, etc. Algunos ejemplos de protecciones eléctricas son los fusibles, los disyuntores, los relés térmicos, etc.

7. Maquinaria

La maquinaria es el elemento que se mueve gracias al accionamiento eléctrico. La maquinaria puede ser de diferentes tipos, como por ejemplo una bomba, un ventilador, una cinta transportadora, etc. Es importante que la maquinaria esté diseñada para soportar las condiciones de funcionamiento del accionamiento eléctrico y que esté correctamente dimensionada para su aplicación.

Diagramas eléctricos de control

En el ámbito del Control de accionamientos eléctricos, los diagramas eléctricos son herramientas fundamentales para el diseño y la implementación de sistemas de control. En este sentido, los Diagramas eléctricos de control son representaciones gráficas que permiten visualizar de manera esquemática el funcionamiento del sistema de control.

Tipos de diagramas eléctricos de control

Existen diferentes tipos de diagramas eléctricos de control, cada uno de ellos con una finalidad específica. A continuación, se detallan los más importantes:

  • Diagrama unifilar: Este tipo de diagrama representa una línea de transmisión eléctrica o un sistema eléctrico de potencia en una sola línea. En este tipo de diagrama, se muestran las conexiones eléctricas y los componentes principales del circuito.
  • Diagrama multifilar: Este tipo de diagrama representa un circuito eléctrico en una o varias líneas, dependiendo de la complejidad del circuito. En este tipo de diagrama, se muestran las conexiones eléctricas y los componentes principales del circuito.
  • Diagrama de bloques: Este tipo de diagrama representa un sistema de control como un conjunto de bloques funcionales, donde cada bloque representa una función específica del sistema. Este tipo de diagrama es útil para entender el funcionamiento general del sistema de control.
  • Diagrama de conexión: Este tipo de diagrama representa la conexión entre diferentes componentes eléctricos de un sistema de control. En este tipo de diagrama, se muestran las conexiones eléctricas entre los diferentes componentes del sistema.

Componentes de un diagrama eléctrico de control

Un diagrama eléctrico de control está compuesto por diferentes elementos gráficos que representan los componentes eléctricos del sistema de control. Algunos de los elementos más comunes son:

  • Interruptores
  • Relés
  • Transformadores
  • Motores eléctricos
  • Sensores
  • Controladores de lógica programable (PLC)

Ejemplo de diagrama eléctrico de control

A continuación se muestra un ejemplo de diagrama eléctrico de control de un sistema de control de temperatura:

Ejemplo de diagrama eléctrico de control de un sistema de control de temperatura

En este diagrama, se pueden observar los diferentes componentes eléctricos del sistema de control de temperatura, como el sensor de temperatura, el controlador de temperatura y el actuador (en este caso, un calentador).

Conclusión

Estos diagramas permiten visualizar de manera clara y esquemática el funcionamiento del sistema de control, lo que facilita la comprensión y el diseño del mismo.

Consideraciones térmicas en el control de accionamientos eléctricos

El control de accionamientos eléctricos es una tarea importante en la industria y la automatización. En este proceso, es fundamental tener en cuenta las consideraciones térmicas para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente.

¿Por qué son importantes las consideraciones térmicas?

Las consideraciones térmicas son importantes porque los accionamientos eléctricos generan calor durante su funcionamiento. Si el calor no se disipa adecuadamente, puede provocar fallas en el sistema y reducir la vida útil de los componentes. Además, un exceso de calor puede provocar daños en el equipo y poner en riesgo la seguridad de las personas.

Factores que afectan a las consideraciones térmicas

Los factores que afectan a las consideraciones térmicas en el control de accionamientos eléctricos son:

  • La carga que se está moviendo
  • La velocidad del accionamiento
  • La frecuencia de conmutación
  • El ambiente en el que se encuentra el equipo
  • El tipo de enfriamiento utilizado

Enfriamiento de los accionamientos eléctricos

El enfriamiento es un factor clave en el control de accionamientos eléctricos. Los principales métodos de enfriamiento son:

  • Enfriamiento por aire: se utiliza un ventilador o un intercambiador de calor para disipar el calor generado por el accionamiento.
  • Enfriamiento por agua: se utiliza agua para disipar el calor generado por el accionamiento. Este método es más eficiente que el enfriamiento por aire, pero requiere una instalación más compleja.
  • Enfriamiento por aceite: se utiliza aceite para disipar el calor generado por el accionamiento. Este método es el más eficiente, pero también el más costoso y complejo.

Recomendaciones para el control de accionamientos eléctricos

Para garantizar un control adecuado de los accionamientos eléctricos, es importante seguir las siguientes recomendaciones:

  • Seleccionar el tipo de enfriamiento adecuado según las necesidades de la aplicación.
  • Verificar que el sistema de enfriamiento esté funcionando correctamente.
  • Evitar la sobrecarga del accionamiento.
  • Reduzca la frecuencia de conmutación para reducir la generación de calor.
  • Realizar un mantenimiento regular del equipo para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente.

Es importante seleccionar el tipo de enfriamiento adecuado, reducir la frecuencia de conmutación y realizar un mantenimiento regular del equipo para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente.

Aplicaciones de los accionamientos eléctricos

Los accionamientos eléctricos son dispositivos que permiten controlar la velocidad, el par y la dirección de giro de un motor eléctrico. Estos sistemas se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, desde el control de la velocidad de un ventilador hasta el movimiento de un robot industrial.

Aplicaciones industriales

  • Máquinas herramienta: los accionamientos eléctricos se utilizan para controlar la velocidad de los motores de las máquinas herramienta, lo que permite ajustar la velocidad de corte y mejorar la calidad del acabado.
  • Robótica: los accionamientos eléctricos se utilizan para controlar los motores de los brazos robóticos, lo que permite un movimiento preciso y controlado.
  • Transporte: los accionamientos eléctricos se utilizan en la industria del transporte para controlar la velocidad y la dirección de los motores de los vehículos.

Aplicaciones en el hogar

  • Aire acondicionado: los accionamientos eléctricos se utilizan para controlar la velocidad del compresor del aire acondicionado, lo que permite ajustar la temperatura de forma eficiente.
  • Ventiladores: los accionamientos eléctricos se utilizan para controlar la velocidad de los motores de los ventiladores, lo que permite ajustar la velocidad y la intensidad del flujo de aire.
  • Lavadoras: los accionamientos eléctricos se utilizan para controlar el motor de la lavadora, lo que permite ajustar la velocidad y la intensidad del movimiento del tambor.
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Estos sistemas permiten un control preciso y eficiente de los motores eléctricos, lo que se traduce en un ahorro de energía y en una mejora en la calidad del producto final.

Conexión de los accionamientos eléctricos

Cuando se habla de control de accionamientos eléctricos, es fundamental entender cómo se realiza la conexión de estos elementos. La correcta conexión de los accionamientos eléctricos garantiza que el motor funcione de manera óptima y segura.

Tipos de conexión

Existen dos tipos principales de conexión para los accionamientos eléctricos:

  1. Conexión en estrella: En esta configuración, los devanados de las bobinas se conectan en forma de estrella. Es una conexión adecuada para motores con baja potencia y tensión de alimentación.
  2. Conexión en triángulo: En esta configuración, los devanados de las bobinas se conectan en forma de triángulo. Es una conexión adecuada para motores con alta potencia y tensión de alimentación.

Además de estos tipos de conexión, también se puede realizar una conexión mixta, que combina ambas configuraciones.

Procedimiento de conexión

Para realizar la conexión de los accionamientos eléctricos, se deben seguir los siguientes pasos:

  1. Verificar la tensión de la alimentación: Es importante conocer la tensión de alimentación del motor para seleccionar la conexión adecuada.
  2. Identificar los devanados: Se deben identificar los devanados del motor y asegurarse de que estén en buen estado.
  3. Seleccionar la conexión adecuada: Con base en la tensión de alimentación y la potencia del motor, se debe seleccionar la conexión adecuada (en estrella, en triángulo o mixta).
  4. Realizar la conexión: Se deben realizar las conexiones de los devanados según la configuración seleccionada.
  5. Verificar la conexión: Es importante verificar que la conexión se haya realizado correctamente antes de poner en marcha el motor.

Ejemplo de conexión en estrella

Supongamos que se tiene un motor trifásico con una tensión de alimentación de 220V y una potencia de 5HP. Para realizar la conexión en estrella, se deben seguir estos pasos:

  1. Verificar la tensión de alimentación: 220V.
  2. Identificar los devanados: En este caso, los devanados son A, B y C.
  3. Seleccionar la conexión adecuada: La conexión en estrella es adecuada para motores con baja tensión de alimentación, por lo que se selecciona esta configuración.
  4. Realizar la conexión: Se deben unir los extremos de los devanados A, B y C, y conectarlos a la fuente de alimentación.
  5. Verificar la conexión: Se debe verificar que la conexión se haya realizado correctamente antes de poner en marcha el motor.

Conclusiones

La correcta conexión de los accionamientos eléctricos es fundamental para garantizar un funcionamiento óptimo y seguro del motor. Se deben conocer los diferentes tipos de conexión y seguir un procedimiento adecuado para realizar la conexión de manera correcta. Un mal funcionamiento de los accionamientos eléctricos puede generar daños en el motor y poner en riesgo la seguridad de las personas.

Conexión de los accionamientos eléctricos

Cuando se habla de control de accionamientos eléctricos, es fundamental entender cómo se realiza la conexión de estos elementos. La correcta conexión de los accionamientos eléctricos garantiza que el motor funcione de manera óptima y segura.

Tipos de conexión

Existen dos tipos principales de conexión para los accionamientos eléctricos:

  1. Conexión en estrella: En esta configuración, los devanados de las bobinas se conectan en forma de estrella. Es una conexión adecuada para motores con baja potencia y tensión de alimentación.
  2. Conexión en triángulo: En esta configuración, los devanados de las bobinas se conectan en forma de triángulo. Es una conexión adecuada para motores con alta potencia y tensión de alimentación.

Además de estos tipos de conexión, también se puede realizar una conexión mixta, que combina ambas configuraciones.

Procedimiento de conexión

Para realizar la conexión de los accionamientos eléctricos, se deben seguir los siguientes pasos:

  1. Verificar la tensión de la alimentación: Es importante conocer la tensión de alimentación del motor para seleccionar la conexión adecuada.
  2. Identificar los devanados: Se deben identificar los devanados del motor y asegurarse de que estén en buen estado.
  3. Seleccionar la conexión adecuada: Con base en la tensión de alimentación y la potencia del motor, se debe seleccionar la conexión adecuada (en estrella, en triángulo o mixta).
  4. Realizar la conexión: Se deben realizar las conexiones de los devanados según la configuración seleccionada.
  5. Verificar la conexión: Es importante verificar que la conexión se haya realizado correctamente antes de poner en marcha el motor.

Ejemplo de conexión en estrella

Supongamos que se tiene un motor trifásico con una tensión de alimentación de 220V y una potencia de 5HP. Para realizar la conexión en estrella, se deben seguir estos pasos:

  1. Verificar la tensión de alimentación: 220V.
  2. Identificar los devanados: En este caso, los devanados son A, B y C.
  3. Seleccionar la conexión adecuada: La conexión en estrella es adecuada para motores con baja tensión de alimentación, por lo que se selecciona esta configuración.
  4. Realizar la conexión: Se deben unir los extremos de los devanados A, B y C, y conectarlos a la fuente de alimentación.
  5. Verificar la conexión: Se debe verificar que la conexión se haya realizado correctamente antes de poner en marcha el motor.

Conclusiones

La correcta conexión de los accionamientos eléctricos es fundamental para garantizar un funcionamiento óptimo y seguro del motor. Se deben conocer los diferentes tipos de conexión y seguir un procedimiento adecuado para realizar la conexión de manera correcta. Un mal funcionamiento de los accionamientos eléctricos puede generar daños en el motor y poner en riesgo la seguridad de las personas.

Diseño de los sistemas de control de accionamientos eléctricos

Los sistemas de control son fundamentales en los accionamientos eléctricos, ya que permiten regular y ajustar la velocidad, el par y la dirección del motor eléctrico. Un buen diseño de los sistemas de control es esencial para garantizar el correcto funcionamiento de los accionamientos eléctricos, así como para mejorar su eficiencia energética y prolongar su vida útil.

Componentes del sistema de control de accionamientos eléctricos

El sistema de control de un accionamiento eléctrico está compuesto por varios elementos que trabajan en conjunto para garantizar el correcto funcionamiento del motor. Algunos de estos componentes son:

  • Sensor de posición: Este componente es el encargado de medir la posición del rotor del motor y enviar esta información al controlador.
  • Controlador: Es el cerebro del sistema de control. Se encarga de procesar la información recibida del sensor y enviar las señales adecuadas al inversor o al variador de frecuencia.
  • Inversor: Es el encargado de convertir la corriente continua suministrada por la batería en corriente alterna para alimentar el motor eléctrico.
  • Variador de frecuencia: Este componente es similar al inversor, pero en lugar de convertir la corriente continua en alterna, permite variar la frecuencia y la tensión de la corriente alterna suministrada al motor eléctrico.

Tipos de sistemas de control de accionamientos eléctricos

Existen varios tipos de sistemas de control de accionamientos eléctricos, cada uno con sus ventajas y desventajas. Algunos de los más comunes son:

  • Sistema de control en lazo abierto: En este tipo de sistema, el controlador envía señales de control al inversor o al variador de frecuencia sin recibir información sobre la posición del rotor del motor. Esto hace que sea más fácil y económico de implementar, pero también menos preciso y menos eficiente energéticamente.
  • Sistema de control en lazo cerrado: En este tipo de sistema, el controlador recibe información sobre la posición del rotor del motor a través del sensor de posición y ajusta las señales de control en consecuencia. Esto hace que sea más preciso y eficiente energéticamente, pero también más costoso y complejo de implementar.
  • Sistema de control vectorial: Este tipo de sistema utiliza técnicas matemáticas avanzadas para controlar la velocidad, el par y la dirección del motor eléctrico de manera más precisa y eficiente energéticamente. Es muy utilizado en aplicaciones industriales que requieren un alto grado de precisión y eficiencia.

Importancia del diseño de los sistemas de control de accionamientos eléctricos

Un buen diseño de los sistemas de control de accionamientos eléctricos puede tener un impacto significativo en la eficiencia energética, la vida útil y el rendimiento del motor eléctrico. Algunas de las ventajas de un buen diseño de los sistemas de control son:

  • Mayor eficiencia energética: Un buen sistema de control puede reducir el consumo de energía del motor eléctrico al garantizar que se esté utilizando la cantidad correcta de energía en todo momento.
  • Mayor vida útil: Un buen sistema de control puede prolongar la vida útil del motor eléctrico al reducir el desgaste y el estrés en los componentes del motor.
  • Mejor rendimiento: Un buen sistema de control puede mejorar el rendimiento del motor eléctrico al garantizar que esté funcionando a la velocidad y el par adecuados en todo momento.
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Es importante elegir el tipo de sistema de control adecuado para cada aplicación y usar componentes de calidad para garantizar la fiabilidad y el rendimiento del motor eléctrico.

Regulación de los accionamientos eléctricos

Cuando hablamos de control de accionamientos eléctricos, nos referimos a la capacidad de regular la velocidad, el par y la dirección de movimiento de un motor eléctrico. Para ello, se utilizan diferentes técnicas de regulación de los accionamientos eléctricos.

Técnicas de regulación de los accionamientos eléctricos

Las técnicas más comunes para regular los accionamientos eléctricos son:

  • Regulación de velocidad: permite ajustar la velocidad de un motor eléctrico a través de la variación de la frecuencia y la tensión suministrada al motor.
  • Regulación de par: permite ajustar el par del motor eléctrico a través de la variación de la corriente suministrada al motor.
  • Regulación de dirección: permite cambiar la dirección de movimiento del motor eléctrico.

Tipos de accionamientos eléctricos

Existen diferentes tipos de accionamientos eléctricos, y cada uno de ellos requiere de una técnica de regulación específica:

  • Accionamientos de corriente continua: se utilizan en aplicaciones que requieren un control preciso de la velocidad y el par, como en máquinas herramienta y robots.
  • Accionamientos de corriente alterna: se utilizan en aplicaciones que requieren un control de velocidad menos exigente, como en ventiladores y bombas.
  • Accionamientos de velocidad variable: se utilizan en aplicaciones que requieren un control muy preciso de la velocidad, como en ascensores y grúas.

Técnicas de regulación de velocidad

La regulación de velocidad es una de las técnicas más importantes en el control de accionamientos eléctricos, y existen diferentes métodos para lograrlo:

  • Regulación de frecuencia: consiste en variar la frecuencia de la corriente suministrada al motor eléctrico para controlar su velocidad. Este método se utiliza en accionamientos de corriente alterna.
  • Regulación de tensión: consiste en variar la tensión suministrada al motor eléctrico para controlar su velocidad. Este método se utiliza en accionamientos de corriente continua y en algunos accionamientos de corriente alterna.
  • Regulación de polos: consiste en cambiar el número de polos del motor eléctrico para controlar su velocidad. Este método se utiliza en algunos accionamientos de corriente alterna.

Técnicas de regulación de par

La regulación de par es importante en aplicaciones que requieren un control preciso del par, como en máquinas herramienta y robots. Las técnicas más utilizadas para regular el par de un motor eléctrico son:

  • Regulación de corriente: consiste en variar la corriente suministrada al motor eléctrico para controlar su par. Este método se utiliza en accionamientos de corriente continua y en algunos accionamientos de corriente alterna.
  • Regulación de campo: consiste en variar el campo magnético del motor eléctrico para controlar su par. Este método se utiliza en algunos accionamientos de corriente continua.

Técnicas de regulación de dirección

La regulación de dirección es importante en aplicaciones en las que se requiere cambiar la dirección de movimiento del motor eléctrico de manera rápida y precisa. Las técnicas más utilizadas para regular la dirección de un motor eléctrico son:

  • Cambio de polaridad: consiste en cambiar la polaridad de la corriente suministrada al motor eléctrico para cambiar su dirección de movimiento. Este método se utiliza en algunos accionamientos de corriente continua.
  • Inversor de giro: consiste en cambiar la secuencia de fases de la corriente suministrada al motor eléctrico para cambiar su dirección de movimiento. Este método se utiliza en algunos accionamientos de corriente alterna.

Para ello, se utilizan diferentes técnicas de regulación, en función del tipo de accionamiento eléctrico y de las necesidades de la aplicación.

Métodos para el control de los accionamientos eléctricos

Los accionamientos eléctricos son sistemas que permiten controlar la velocidad y el torque de un motor eléctrico. Estos sistemas son utilizados en una gran variedad de aplicaciones, desde pequeñas maquinarias hasta grandes sistemas industriales.

Control de velocidad

Existen diferentes métodos para controlar la velocidad de los accionamientos eléctricos:

  • Variación de frecuencia: Este método consiste en variar la frecuencia de la corriente eléctrica que alimenta el motor. De esta forma, se puede controlar la velocidad del motor sin necesidad de cambiar la tensión.
  • Variación de voltaje: En este método se varía la tensión que se aplica al motor. Sin embargo, este método no es muy efectivo para controlar la velocidad en motores de corriente alterna.
  • Cambio de polos: En los motores de corriente alterna, es posible cambiar el número de polos para variar la velocidad. Este método es muy efectivo, pero requiere de un motor especial.
  • Control vectorial: Este método permite controlar la velocidad y el torque de forma independiente. Es muy utilizado en sistemas de alta precisión.

Control de torque

El control de torque es muy importante en aplicaciones que requieren un alto nivel de precisión. Los siguientes métodos son utilizados para controlar el torque:

  • Control de par constante: En este método se mantiene el torque constante, independientemente de la velocidad. Es muy utilizado en aplicaciones que requieren una velocidad constante, como en el caso de los ventiladores.
  • Control de par variable: En este método se varía el torque en función de la velocidad. Es muy utilizado en aplicaciones que requieren un alto nivel de precisión, como en el caso de los robots industriales.

Control de posición

El control de posición es utilizado en aplicaciones que requieren un alto nivel de precisión, como en el caso de los robots industriales. Los siguientes métodos son utilizados para controlar la posición:

  • Control de posición por realimentación: En este método se utiliza un sensor para medir la posición del motor. De esta forma, se puede controlar la posición con gran precisión.
  • Control de posición por encoders: Los encoders son dispositivos que permiten medir la posición del motor con gran precisión. Este método es muy utilizado en sistemas de alta precisión.

La elección del método dependerá de las características de la aplicación y de los requerimientos de precisión.

En conclusión, el control de accionamientos eléctricos es una herramienta esencial en la automatización de procesos industriales, lo que permite mejorar la eficiencia, la calidad y la seguridad en la producción. Además, gracias a los avances tecnológicos, se han desarrollado sistemas cada vez más precisos y eficientes, lo que ha permitido una mayor optimización en los procesos productivos. Por lo tanto, es fundamental que las empresas inviertan en la implementación de estas tecnologías para garantizar una producción más eficiente, sostenible y competitiva en el mercado.

El control de accionamientos eléctricos es esencial en la industria moderna para asegurar la eficiencia y seguridad en la operación de maquinarias y procesos. La tecnología de control ha evolucionado significativamente en los últimos años, permitiendo un mayor grado de precisión y flexibilidad en la operación de los sistemas eléctricos. Además, el uso de dispositivos electrónicos de potencia y software de control avanzado ha permitido un ahorro significativo de energía y una reducción en los costos de mantenimiento. En definitiva, el control de accionamientos eléctricos es una parte fundamental de la automatización industrial y seguirá siendo un área de investigación y desarrollo en el futuro cercano.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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