ARRANQUE DIRECTO DE MOTOR CONTROLADO POR PLC

El arranque directo es por lejos el método de arranque más utilizado en el mercado debido a que es un método sencillo, compacto y de bajo costo inicial. El equipamiento consiste únicamente en un interruptor termomagnético (Q1), un contactor de línea (KM1) y un relé de sobrecarga térmico (F1).

Al presionar el pulsador de arranque (S2) se energizará la bobina del contactor (KM1) y se mantendrá energizada gracias al contacto auxiliar del contactor. Al activarse el contactor, sus contactos de fuerza se cerrarán y permitirán el paso de corriente hacia el motor. Si se desea detener el motor se debe accionar el pulsador de pare (S1).

Acabamos de ver que un motor se puede controlar a través de un circuito eléctrico, a esto se le conoce como lógica cableada. Si en lugar de un circuito eléctrico se usa un controlador lógico programable (PLC), se le domina lógica programada.

Para controlar el arranque de un solo motor quizás no parezca muy conveniente usar un PLC por el gasto que conlleva, pero recuerda que esto se hace así a manera de ejemplo. En proyectos reales podrías llegar a necesitar trabajar con 20 motores a la vez, así que la alternativa más viable es controlarlo con lógica programada.

El esquema de mando usado para controlar el arranque directo de un motor a través de un PLC, es el que se muestra a continuación.

En este caso se necesita una llave termomagnética monopolar para proteger al controlador. Las entradas del PLC son digitales y trabajan con 24 VDC usualmente, se dice que una entrada está activada cuando recibe 24 VDC, en la imagen I1 se encuentra activada, pero I2 no. Las salidas del autómata son del tipo relé, por tanto, la bobina del contactor KM1 se energizará cuando Q1 se active.

En un PLC, el lenguaje de programación es el encargado de manejar el juego de instrucciones del autómata para realizar las funciones lógicas y de cálculo de la CPU.

Según la norma UNE-EN 611131-3 (que concuerda con la IEC 1131-1) cuatro pueden ser los lenguajes de programación para autómatas. Dos en formato texto y otros dos en formato gráfico, pudiendo ser combinables y complementarios entre sí.

Los lenguajes gráficos permiten la elaboración de programas de forma gráfica, dibujando los esquemas mediante el dispositivo de programación.

Son de dos tipos:

  • Lenguajes gráficos de contactos (Ladder) (KOP).
  • Lenguajes gráficos de funciones lógicas (FBD) (FUP).

En el lenguaje Ladder, los esquemas empleados en la elaboración de programas para autómatas son similares, en lo básico, a los utilizados en los circuitos eléctricos con relés y contactores.

A continuación, se muestra la programación de un arranque directo en lenguaje de contactos.

Al presionar el pulsador S2, se activará I2 y lo que permitirá la activación de Q1 y se mantendrá así gracias al enclavamiento con el contacto que se encuentra en paralelo con I2. El motor se desconectará de la energía cuando se accione S1, ya que I1 dejará de recibir 24 VDC y por tanto se desactivará y a su vez provocará la desactivación de Q1.

Si deseas ver una simulación de lo que acabas de aprender, te invito a revisar el video de arriba.

Excelente, ahora ya sabes cómo arrancar un motor con PLC, te aseguro que te será de mucha ayuda en el mundo de la automatización industrial.

Suiler Altamirano

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¿Qué es el arranque Estrella-Triángulo? 

Es de conocimiento general que los motores trifásicos tienen una intensidad de arranque muy alta, la cual puede llegar a ser hasta 7 veces mayor que la nominal. El panorama cambia cuando ya está en movimiento el motor, ya que necesita menos consumo porque el rotor está girando y lleva su propia inercia.

Pero, ¿cómo podemos lidiar con esto?

Para eso está el arranque estrella-triángulo. Esta forma de conexión ayuda a «vencer» el par de arranque y reducir la intensidad consumida durante este.
En una conexión en estrella, las bobinas del motor se conectan a menos tensión de su tensión nominal o de la red y consume menos intensidad, así el par de arranque y la corriente de entrada se reduce a un tercio de los valores de una conexión habitual (triángulo). Después de un tiempo, los devanados se acoplan en triángulo y el motor rinde según sus características naturales. 

Conexionado

Con un arranque de motor estrella-triángulo, la puesta en marcha del motor trifásico se realiza mediante una transición entre los devanados. 

Cuando arrancamos con la conexión en estrella, en primer lugar el contactor de estrella puentea los terminales U2, V2, W2. A continuación, el contactor principal aplica la tensión de red en los terminales U1, V1, W1. Después de transcurrir el tiempo programado, se desconecta el contactor de estrella y conecta el contactor de triangulo aplicando la tensión de red a los terminales U2, V2 y W2.

Aquí te comparto el diagrama de conexión 😎. Para este arranque necesitamos, además de la protección al motor (en este caso, yo uso un guardamotor), tres contactores como mínimo: el principal, uno para la conexión en estrella y otro para la conexión en triángulo.

Para darte mayor detalle, he preparado un video para ti, en donde te explico detalladamente las conexiones de un arranque estrella-triángulo en el software CADe SIMU.

Ventajas y desventajas

Como todo en la vida, tiene sus pros y contras.

Ventajas:

  • Arranque económico y sencillo.
  • Buena relación par/corriente.

Desventajas:

  • Par de arranque débil.
  • Sin posibilidad de ajuste.
  • Limitado a motor de 6 bornas.

Aplicaciones habituales:

  • Máquinas que arrancan en vacío.
  • Ventiladores y bombas centrífugas de poca potencia.

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