Velocidad lenta del motor: la liebre y la tortuga

Velocidad lenta del motor: la liebre y la tortuga

A veces, un motor tiene que funcionar a velocidad plena, como una liebre.

El modo de funcionamiento típico más eficiente de la mayoría de los motores es a velocidad plena.  Otras veces, el motor tiene que funcionar a menos velocidad, como si fuera a paso de tortuga.

Para la velocidad lenta, se deben tener en cuenta varios factores, como el suministro de marca, el tipo de motor, el tipo de controlador, etc.

Tanto la velocidad lenta como la máxima velocidad pueden ser necesarias para realizar las tareas diarias de una aplicación y ambos métodos deben estar disponibles para llevarla a cabo. La duración y la cantidad de velocidad lenta pueden indicar qué método es el mejor.

Muchas aplicaciones se benefician de la capacidad de ajustar la velocidad de un proceso mientras están en marcha. Los motivos de esto pueden ser el posicionamiento, la verificación o el ajuste de la alineación, la inspección del equipo, por ejemplo de una sierra de cinta, o la reducción de la velocidad de un ventilador.

Existen varios métodos que puede utilizar para obtener el control de la velocidad lenta en las aplicaciones, como los variadores de frecuencia variable y los arrancadores suaves, además de los engranajes tradicionales.

El control de variador de frecuencia variable utiliza la frecuencia para controlar la velocidad. La velocidad síncrona del motor es una función de la frecuencia aplicada y el número de polos del motor. Este ejemplo ayuda a entender el punto de ajuste de la frecuencia:

N = 120F/P

N = revoluciones por minuto (RPM)

F = frecuencia aplicada

P = número de polos del motor

Consulte nuestro informe técnico Slow Speed Applications using a Soft Starter para obtener más información.

Dado que el número de polos de un motor concreto no cambia, al cambiar la frecuencia, cambia la velocidad del motor. El variador de frecuencia variable tiene la capacidad de funcionar a velocidades lentas, a la vez que proporciona hasta par completo, en función del control. Tiene la capacidad de funcionar a velocidad lenta casi indefinidamente, dependiendo del aislamiento y tipo del motor. Todo ello mientras lleva a cabo con precisión la función de posicionamiento.

Un arrancador suave, como el SMCTM-50, no utiliza la frecuencia para controlar la velocidad del motor.  Para lograr la velocidad lenta, la mayoría de los arrancadores suaves utilizan un método denominado omisión de ciclo, que tiene capacidades de par limitadas. Aunque este método proporciona un funcionamiento a velocidad lenta fija, normalmente en dirección positiva y negativa, el SMC-50 funciona de otro modo. 

El SMC-50 ofrece capacidad de velocidad lenta totalmente ajustable desde cero hasta un 15 % positivo o negativo.  Esto significa desde 270 RPM en dirección negativa hasta 270 RPM en dirección positiva para un motor de 1800 RPM.  En lugar de omitir ciclos, el SMC-50 logra la velocidad lenta activando los rectificadores controlados por silicio (SCR) con más frecuencia.

Este método permite el desarrollo de capacidades de par mucho mayor que el del método de omisión de ciclos, a la vez que proporciona mucho más control para la velocidad lenta.  Este método proporciona minutos, no horas, de funcionamiento a velocidad lenta.  Es perfecto para duraciones de menor tiempo a velocidad lenta.

Las maneras tradicionales de cambiar la dirección de un motor, ya sea a velocidad lenta o a velocidad plena, consisten en intercambiar dos fases del motor o utilizar un contactor de retroceso.  El SMC-50 puede programarse fácilmente para funcionar a velocidad lenta hacia adelante o hacia atrás sin necesidad de utilizar contactores de retroceso o de invertir físicamente los terminales.

Ejemplos de uso de velocidad lenta con el SMC-50.

  • Inversión de la dirección de una bomba: desatascar la toma de una bomba sin necesidad de enviar a alguien para que la limpie a mano ahorra tiempo y dinero.
  • Pruebas de baja presión: hacer que la bomba fluya justo lo suficiente para verificar el sistema puede ser todo lo que necesita sin la posibilidad de causar daños porque la bomba esté funcionando a plena velocidad.
  • Aplicación de aserradero: ajustar y verificar la alineación de la hoja de la sierra utilizando la velocidad lenta.
  • Grano: cuando un usuario final desea verificar el llenado de un cubo de grano sin necesidad de detener el proceso.
  • Posicionamiento básico: una puerta en una mezcladora para añadir o quitar producto. Puede utilizar la velocidad lenta para lograr la posición adecuada en la que debe detenerse o ralentizarla lo suficiente para completar el proceso sin parar el motor.
  • Mantenimiento del equipo: la lubricación de engranajes y partes mecánicas puede realizarse a velocidad lenta.
  • Utilización de la función Accu-StopTM para cambiar un motor de velocidad plena a velocidad lenta y, después, aplicar una maniobra de frenado para el posicionamiento simple.

Por lo tanto, la pregunta que se debe hacer en cuanto a la velocidad lenta es acerca de su duración.  Si debe funcionar a velocidad lenta durante tiempo muy prolongado, por ejemplo, un ventilador, elegir un variador sería una buena opción.  Si la aplicación requiere velocidad lenta durante unos minutos de vez en cuando, el SMC-50 puede ser la mejor opción.

No todas las aplicaciones necesitan que funcione a velocidad plena, como una liebre.  A veces, que funcione a paso de tortuga sirve de ayuda para la aplicación.  Con todo, si ambos trabajan juntos, el trabajo se completará.

Consulte nuestro informe técnico Slow Speed Applications using a Soft Starter para obtener más información.

Bill Bernhardt
Publicado 13 Noviembre 2017 Por Bill Bernhardt, Senior Commercial Engineer, Rockwell Automation
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