ACCIONAMIENTO ELÉCTRICO by Julio
Descripción del producto
Contraportada
Para comprender el funcionamiento de los accionamientos eléctricos se necesita una preparación previa en electrónica de potencia; es por ello que en este libro se hace un repaso previo de los conceptos más básicos de la materia, comenzando con la descripción de los dispositivos semiconductores de potencia y el análisis de los diferentes tipos de convertidores utilizados en los accionamientos, tales como los rectificadores fijos y controlados, los troceadores o choppers, los onduladores o inversores, los reguladores de corriente alterna y los cicloconvertidores. A continuación se estudian los accionamientos eléctricos propiamente dichos, comenzando con un capítulo en el que se explican los aspectos generales que intervienen en su concepción, y se dedican después capítulos específicos para explicar los procedimientos de regulación de velocidad de las diferentes máquinas eléctricas utilizadas en el proceso productivo, como son los motores de corriente continua, los de corriente alterna asíncronos o de inducción y los de tipo síncrono, en el que se incluyen también los motores de imanes permanentes. El análisis correspondiente se basa en la teoría de los vectores espaciales debido a su ventaja para obtener al mismo tiempo los modelos de las máquinas eléctricas, tanto en régimen permanente como transitorio. Asimismo, se ha incluido un apéndice con una teoría sucinta de los vectores espaciales. En esta segunda edición se ha añadido un Apéndice 2 dedicado a los circuitos eléctricos con señales no sinusoidales, que empieza con las series de Fourier y en los ejemplos de aplicación se demuestran todos los desarrollos en serie de la mayoría de las ondas que aparecen a lo largo del libro y que se daban sin demostración. Se estudian también los circuitos eléctricos con señales no sinusoidales, con las definiciones generalizadas de potencia activa, reactiva, tasa de distorsión armónica y finaliza el apéndice comentando la normativa dedicada a la calidad del suministro eléctrico y a la compatibilidad electromagnética. Por último, se han corregido algunas erratas de la edición anterior.
ACCIONAMIENTO ELÉCTRICO JORGE L. MEDINA HANKE EDICIONES UNIVERSITARIAS DE VALPARAÍSO PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO
ACCIONAMIENTO ELÉCTRICO / JORGE L. MEDINA HANKE Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de los titulares del «Copyright», bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático y la distribución de ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo públicos. Jorge L. Medina Hanke, 2003 Inscripción Nº ISBN Tirada de 300 ejemplares Derechos Reservados Ediciones Universitarias de Valparaíso Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Calle 12 de Febrero 187, Valparaíso Fono (32) Fax (32) E.mail: Diseño Gráfico: Guido Olivares S. Diagramación y Portada: Paulo Soza C. Corrección de Pruebas: Osvaldo Oliva P. Impreso en Salesianos S.A. HECHO EN CHILE
ÍNDICE Prólogo... Pág. 9 Capítulo 1 Accionamientos Capítulo 2 Características Electromecánicas de Motores de Inducción Capítulo 3 Elementos de Acoplo Capítulo 4 Torques o Momentos de Carga Capítulo 5 Dinámica de un Accionamiento Capítulo 6 Arranque Capítulo 7 Energías Asociadas al Arranque Capítulo 8 Frenado Capítulo 9 Estabilidad de un Accionamiento
ACCIONAMIENTO ELÉCTRICO / JORGE L. MEDINA HANKE Capítulo 10 Calentamiento... Pág. 119 Capítulo 11 Selección de Motores Capítulo 12 Operación de Motores de Inducción con Velocidad Variable Capítulo 13 Motores de Alta Eficiencia Apéndice 1 Motores de Inducción: Características Eléctricas y Constructivas del Motor Apéndice 2 Guía de Selección del Tipo de Motor para Diferentes Cargas Apéndice 3 Datos Característicos de Motores de Inducción Apéndice 4 Sistema Internacional de Unidades, SI Apéndice 5 Problemas Bibliografía 5 A mis padres... de donde vengo A mis hijos... lo que sigue de mí Galileos Por qué os quedáis mirando el cielo? HECHOS 1-11 Nadie que enciende una vela, la cubre con una vasija, ni la pone bajo la cama, sino en un candelero, para que todos los que entren vean la luz. LUCAS 8;16
ACCIONAMIENTO ELÉCTRICO / JORGE L. MEDINA HANKE AGRADECIMIENTOS Deseo agradecer a las diferentes empresas y/o sus representantes que a través de literatura técnica, catálogos, notas de aplicación, cursos, libros y estadía en sus plantas, han tenido la gentileza de suministrar información, datos y conocimientos, muchos de los cuales se incluyen como material de apoyo en el texto. (En orden alfabético) Abb Ross - Hill - Ansaldo Demag Mannesman Sew Dodge Schneider Electric Eaton Technodrive Eurotherm Vacon Fintech Voigt Lanzco Weg Leroy - Sommer Wem Reliance Electric y otras empresas, que han hecho posible este trabajo. Asimismo, deseo agradecer a mis alumnos de varias generaciones por sus valiosas observaciones y críticas al contenido al ser empleado como material de clases. También deseo agradecer a mi hija Begoña por su colaboración en la elaboración y corrección de problemas; a mi hijo Julián, por su valiosa colaboración en la composición del texto y gráficos, así como a la Sra. María Elena por su mecanografiado de originales y al personal de Ediciones Universitarias de Valparaíso por su labor de edición. Mi especial reconocimiento al Sr. Director de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y al Sr. Decano de la Facultad de Ingeniería por su apoyo y confianza en este trabajo. JORGE MEDINA HANKE Profesor Titular Escuela de Ingeniería Eléctrica Pontificia Universidad Católica de Valparaíso 8 7 PRÓLOGO Hace poco más de 110 años que el motor eléctrico hizo su aparición en el ámbito industrial y desde entonces ha extendido su presencia a prácticamente toda actividad del hombre y desde épocas más recientes, en mayor grado, gracias a innovaciones de electrónica de potencia. El estudio de los motores eléctricos forma parte del substrato de conocimientos de profesionales de ingeniería, sin embargo, la aplicación de motores a situaciones reales no se encuentra tan difundida, aunque por ser complementaria con el motor debería tener una relevancia similar. Es por lo anterior y frente a la escasa disponibilidad de literatura técnica en castellano sobre el tema y ante la necesidad de disponer de un texto que permita a nuestros estudiantes acceder en forma expedita a los conocimientos sobre la materia, estructurados desde el punto de vista ingenieril y que a su vez satisfaga los requisitos de un texto para la asignatura de Accionamiento Eléctrico, que he tomado la decisión de dar forma de libro a un conjunto de apuntes que han evolucionado desde notas de clase, ejercicios y problemas de pruebas, así como datos técnicos de equipos, hasta apuntes más formales que se han estado utilizando en los últimos 6 años. Todo lo anterior, junto con mi experiencia como ingeniero y docente dan forma al presente libro, que tiene como objetivo ser usado como texto guía en la asignatura Accionamiento Eléctrico, complementado con las referencias bibliográficas sugeridas por los alumnos de nuestra escuela y como material de apoyo para los estudiantes de otras carreras que incluyan el tema, así como un aporte a profesionales del ámbito laboral. EL AUTOR 9 8 ACCIONAMIENTO ELÉCTRICO / JORGE L. MEDINA HANKE
Capítulo 1 ACCIONAMIENTOS Desde los primeros tiempos de la presencia del hombre sobre la tierra, y tan pronto como éste tuvo conciencia del esfuerzo que significaban las acciones por él desarrolladas, tales como levantar pesos o arrastrar cargas, buscó un sustituto para que lo reemplazara como fuente energética en esas faenas. La primera alternativa de sustitución energética fue el empleo de animales, práctica que se utiliza aún en la actualidad en muchas actividades, o el trabajo de esclavos, cuando se trataba de pueblos guerreros que subyugaban a sus enemigos derrotados. Posteriormente, se aprovecharon recursos energéticos naturales, como la fuerza del viento o la energía de las caídas de agua, siendo esta energía la que se emplea ampliamente en la actualidad para su conversión en energía eléctrica. En el siglo XVIII, junto con la revolución industrial, se hizo presente la máquina de vapor como fuente de energía, para mover bombas destinadas a achicar el agua en las minas inglesas de carbón. Posteriormente, el uso del vapor como fuerza motriz se hizo extensivo a todo tipo de procesos industriales, hasta la aparición de la máquina eléctrica. El empleo de la fuerza motriz en lugar del trabajo humano o animal, que eran los más utilizados en esa época, abrió paso a la realización de una serie de faenas, que en atención a la magnitud del esfuerzo necesario para su ejecución, eran imposibles de llevar a cabo por el ser humano solo, en grupos o con el auxilio de animales.
ACCIONAMIENTO ELÉCTRICO / JORGE L. MEDINA HANKE La disponibilidad de energía posibilitó el desarrollo y aplicación de maquinaria para efectuar muchas actividades productivas, nuevas o de las que ya se hacían a mano, en época de la incipiente industrialización. A consecuencia del costo y de la compleja concepción de la máquina de vapor, era normal la presencia de una sola de ellas en una instalación. Esta máquina movía, mediante un sistema de ejes, poleas y un bosque de correas, los diferentes equipos usuarios de su energía mecánica, con toda la ineficiencia y complejidad que tal sistema significaba. Cuando, a fines del siglo 19, fue posible disponer de energía eléctrica en forma masiva, el motor eléctrico, en primer término de corriente continua y posteriormente de corriente alterna, empezó a desplazar paulatinamente a la máquina de vapor en el suministro de fuerza motriz industrial. No obstante el cambio introducido por el empleo de motores eléctricos, en las instalaciones productivas se siguió manteniendo el concepto de un solo gran motor impulsor y un sistema mecánico de distribución de la energía, según el esquema de la instalación original. Junto con la difusión del uso de la electricidad como fuerza motriz, se desarrolló la industria manufacturera de motores eléctricos, que ofreció en el mercado una variedad de máquinas con una amplia gama de potencias, velocidades y características de operación. La accesibilidad de motores eléctricos cuyas variables mecánicas (potencia y velocidad) eran compatibles con aquellas de la máquina a impulsar o adaptables a ella, permitió eliminar el primitivo sistema de poleas, ejes y correas en las instalaciones, dando paso al moderno sistema de accionamiento multimotor, en el que cada máquina o parte de una máquina que requiere energía, cuenta con su propio motor impulsor, apropiado a sus necesidades. El empleo de motores individuales en cada una de las máquinas de una instalación, permitió mejorar el rendimiento energético de la misma, así como flexibilizar las diferentes operaciones involucradas en un proceso, mediante la apropiada manipulación y control de las variables del motor.
El uso de la energía en el ámbito industrial, también hizo patente la necesidad de seleccionar el motor de acuerdo a los rasgos específicos de la carga y de adaptar sus características a los requerimientos particulares de ella, dando origen a la técnica de los accionamientos. Un accionamiento es un conjunto interactuante, constituido por una carga, un motor impulsor, elementos de acoplo y equipo de comando, todo inmerso dentro del ámbito general que es el sistema de suministro de energía. El estudio de los accionamientos se enfoca al conocimiento, cálculo, diseño y aplicación de: las características electromecánicas de los diferentes tipos de motores la carga a ser impulsada y su relación con el motor los elementos de acoplo entre el motor y la carga los elementos y sistemas de control y comando necesarios para que el motor satisfaga los requerimientos de la carga según las especificaciones de operación Cuando, como consecuencia del estudio mencionado, se eligen apropiadamente los distintos componentes de un accionamiento, se consigue una operación armónica del conjunto, sin que alguno de sus componentes constitutivos resulte sobrecargado o subdimensionado, con el consiguiente beneficio económico como energético.
Detalles del producto
Editorial : Ibergarceta Publicaciones S.L.; N.º 2 edición (28 junio 2019)
Idioma : Español
Tapa blanda : 578 páginas
ISBN-10 : 8417289372
ISBN-13 : 978-8417289379
Peso del producto : 885 g
Clasificación en los más vendidos de Amazon: nº93,957 en Libros
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