INVERSIN DE GIRO DE UN MOTOR ASNCRONO TRIFSICO

Inversión de giro
I.E.S. María Ibars
INVERSIÓN DE GIRO DE UN MOTOR ASÍNCRONO TRIFÁSICO
Como ya se indicó en el tema anterior, el rotor del motor asíncrono tiende siempre a girar en el
mismo sentido que gira su campo magnético. El sentido de éste depende de la sucesión en que se
hayan aplicado las fases de la línea de alimentación al devanado del estator.
CAMPO MAGNÉTICO GIRATORIO
Un bobinado trifásico de corriente alterna, alimentado por un sistema trifásico de corrientes,
produce un campo magnético de valor constante, pero giratorio, con velocidad igual a la de
sincronismo.
Para comprobar este fenómeno, veamos lo que ocurre en el bobinado trifásico bipolar, al ser
recorrido por el sistema trifásico de corrientes representado en la figura 1.
En el citado bobinado, U1, V1 y W1 son los principios de las tres fases y U2, V2 y W2 los finales.
En cada una de las fases, la corriente varia continuamente de valor, teniendo una alternancia
positiva y otra negativa.
Veamos ahora lo que ocurre cuando las tres fases del bobinado son recorridos, simultáneamente ,
por las corrientes instantáneas que corresponden a los instantes 1, 2, 3, 4, 5 y 6 de la figura 1.
1
V
2
U
V
U
U
W
W
4
3
V
V
U1
W
W
U
W
5
W1
N
S
N
W2
V2
V1
W1
N
N
S
1
U2
U1
W2
V2
V1
W1
S
W1
S
N
S
W2
V2
V1
W1
2
U2
4
S
S
N
U2
3
U1
W2
V2
V1
W1
N
U2
V1
S
U1
N
W2
N
S
V2
U
U1
S
U2
W
U
U1
S
V
V
N
V2
6
W2
S
N
V1
N
5
U2
6
FIGURA 1
J. J. Miralles
C: Ciclo/Inversión de giro
1
Inversión de giro
I.E.S. María Ibars
Los polos están bobinados de forma que en los instantes en que la intensidad en una fase cualquiera
es positiva, el polo de entrada es Norte, mientras que los de salida son sur.
En el instante (1) la corriente en la fase L1 tiene valor nulo, la de L2 es positiva y la L3 es negativa.
Esto origina que los puntos U1 y U2 el valor del campo magnético sea 0. El punto V1 da lugar a un
polo Norte, y el punto V2 un polo Sur. El punto W1 da lugar a un polo Sur y en W2 un polo Norte.
Todo esto crea un conjunto de fuerzas cuya dirección será N - S. Sumando las dos componentes nos
dará una resultante que será la dirección del campo equivalente.
El mismo procedimiento se utilizará para los demás puntos; comprobándose que a cada espacio de
tiempo, le corresponde un giro del campo magnético y que su velocidad es la misma que la
velocidad de sincronismo.
El giro del motor trifásico será posible invertirlo cambiando las conexiones de línea de dos
terminales cualesquiera del estator, ya que simultáneamente se cambia el sentido de giro del campo
magnético giratorio.
Es, asimismo, posible realizar un frenado a contramarcha del motor asíncrono trifásico, provocando
una rápida inversión que lo conecte para el sentido contrario, mientras aún funciona en el sentido de
avance. Cuando tiene lugar esta rápida inversión, en el devanado del motor permanece un campo
magnético residual de valor elevado y la correspondiente tensión residual de valor elevado. Así se
producen picos de corriente adicionales a la intensidad de arranque de hasta un 0,7 In.
La inversión de giro es posible realizarla manual o automáticamente mediante contactores. En este
último caso el equipo de control está compuesto de dos contactores. Se debe tener en cuenta que
durante la conmutación tiene que intercalarse una pausa suficientemente extensa para que se extinga
el arco en el aparato que desconecta antes de conectar el segundo aparato de maniobra. Para esto los
contactores deben estar enclavados eléctricamente y/o mecánicamente.
Normalmente, en los inversores se utiliza un sistema muy simple de enclavamiento, el cual consiste
en conectar en serie con la bobina de un contactor un contacto auxiliar normalmente cerrado del
segundo contactor, y viceversa. Al propio tiempo, y con objeto de proporcionar una mayor
seguridad al conjunto, el inversor puede disponer de un enclavamiento mecánico.
A continuación se desarrollará un estudio sobre Inversores de giro automáticos, para el
accionamiento de motores asíncronos trifásicos, exponiéndose, en primer lugar, la parte que hace
referencia al circuito de fuerza y, a continuación, la del circuito de mando.
CIRCUITO DE FUERZA DE INVERSORES TRIFÁSICOS
La inversión de los dos terminales de línea, que se precisa para efectuar la inversión de giro de un
motor asíncrono trifásico, es posible realizarla sobre dos contactos cualesquiera de los contactores,
lo mismo a la entrada que a la salida de aquellos.
En la figura, se indican las conexiones del circuito principal perteneciente a un inversor de giro para
motor trifásico, mediante contactores, pudiéndose comprobar sobre el mismo que la inversión de las
fases (L1 y L3) de la línea tiene lugar a la salida de los contactos (1 -2 y 5-6 ) de ambos contactores,
permaneciendo inalterable la fase (L2) de la línea, que se encuentra conectada a los bornes (3-4) de
los mismos.
J. J. Miralles
C: Ciclo/Inversión de giro
2
Inversión de giro
I.E.S. María Ibars
La conexión del contactor K1M une las fases (L1- L2- L3), de la salida de los cortacircuitos
fusibles, con los extremos (1U-1V-1W) del motor, respectivamente, dando lugar al funcionamiento
del motor con sentido de giro izquierda, mientras que la
conexión del contactor K2M comunica las fases (L1-L2L1 L2 L3
SQ1
L3) con (1W-1V-1U), respectivamente, invirtiéndose con
1
5
3
ello el sentido de giro del motor.
4
2
6
CIRCUITOS DE MANDO DE INVERSORES DE
GIRO AUTOMÁTICOS
I> I> I>
1
3
5
2
4
6
1
3
5
2
4
6
1
3
5
2
4
6
K1M
1U 1V
K2M
Además del accionamiento manual por interruptor
podemos enumerar diferentes tipos de accionamientos
automáticos. A continuación vamos a enumerar algunos de
los tipos que podemos encontrarnos en la práctica:
o Inversión de giro pasando por paro.
o Inversión de giro sin pasar por paro
o Inversión de giro con un pulsador de marcha
y uno de paro e interruptores de posición
o Inversión de giro con un pulsador de paro y
uno de marcha y temporizando la inversión.
1W
M
3
Partiendo de la fórmula general para una inversión de giro pasando por paro:
K1M = (M1 + K1M) * P * K2M
K2M = (M2 + K2M) * P * K1M
el alumno deberá dibujar los circuitos que faltan.
J. J. Miralles
C: Ciclo/Inversión de giro
3
Inversión de giro
I.E.S. María Ibars
L1 + N - 230 V 50Hz
1
L1
2
4
3
5
7
6
1
Q1
2
I>
F1
S0
95
97
96
11
98
12
23
S1
13
24
14
31
KM2
32
A1
KM1
S2
KM1
33
34
31
32
A1
KM2
A2
23
23
KM1
KM2
24
24
13
KM2
14
KM1
H1
H2
A2
N
A C
2 3
6
J. J. Miralles
C: Ciclo/Inversión de giro
A C
4 1
7
4
H3
Inversión de giro
I.E.S. María Ibars
L1 + N - 230 V 50 Hz
1
L1
2
4
3
5
6
7
1
Q1
2
I>
97
95
F1
96
98
11
S0
12
53
21
S1
22
54
33
13
KM1
14
41
S2
42
34
63
14
54
54
A1
A1
53
KM2
KM1
KM1
64
64
A1
A1
KM1
KM2
A2
A C
2 3
6
J. J. Miralles
53
63
KM2
N
13
KM2
C: Ciclo/Inversión de giro
A2
A1
H1
A2
H2
A C
4 1
7
5
A2
H3
A2