ARRANQUE AUTOMATICO PARA GRUPO ELECTROGENO

Debido a la baja de los precios, cada vez son más populares los grupos electrógenos de media potencia (2 a 5kVA) que funcionan con combustible para proveer energía cuando se corta el suministro de la red eléctrica. Sin embargo, estos equipos, mayormente carecen de un sistema de puesta en marcha automática que no precise la mano del operador cuando deben entrar en funcionamiento. El equipo que presentamos a continuación permite que el usuario obtenga energía supletoria sin necesidad de accionar comando alguno.

DESARROLLO
A los fines didácticos, digamos que la mayoría de los grupos electrógenos que están presentes en el mercado para proveer energía a pequeñas empresas y comercios cada vez que se corta el suministro de energía eléctrica, funcionan como los motores de un automóvil; es decir, precisan combustible para que el motor pueda hacer girar al alternador que convertirá energía química en eléctrica (combustible en electricidad).

Para poner en marcha el motor de un coche, se le debe dar arranque, lo que significa que tenemos que alimentar con la batería un “motor de arranque” para que mueva al motor principal con el fin de provocar las primeras explosiones que lo pongan en marcha. Para conseguir ésto, se debe accionar una llave que se desactiva cuando se puso en marcha el motor. Si no se pone en marcha de inmediato, el conductor deja de accionar la llave y luego de un momento intenta nuevamente conseguir el encendido.

Normalmente se repite la operación dos o tres veces y, si no se consigue poner en movimento el motor, se deduce que algo anda mal.

De esta manera, decimos que “intentar” poner en marcha tres o cuatro veces al motor es algo normal.

Precisamente este concepto es el que aplicamos para poner en marcha nuestro grupo electrógeno.

Cuando se corta el suministro de energía eléctrica, se pone en marcha un oscilador de onda cuadrada de período igual a 10 segundos con un ciclo de actividad del orden del 50%. Esto significa que a la salida del oscilador habrá una señal con 5 segundos en estado alto y 5 segundos en estado bajo. Cuando la salida del oscilador está en estado alto, se accionará un relé cuyo contacto “intentará” poner en marcha al grupo electrógeno, accionando su motor (o bobina) de arranque.

Si no lo consigue en 5 segundos, el oscilador entrará en su semiciclo correspondiente al estado bajo y la bobina de arranque descansará.

Transcurridos los próximos 5 segundos, nuevamente el oscilador estará en estado alto y se intentará poner en marcha al grupo electrógeno. Si este generador se pone en marcha, deberá mandar una señal al oscilador para que deje de funcionar, dado que ya ha arrancado.

Pero si no se consigue el arranque, luego de algunos intentos debemos desistir de la operación, ya que es probable que existan problemas. esto significa que debemos contar los ciclos del oscilador y, luego de tres o cuatro ciclos debemos abandonar el intento de puesta en marcha automáticamente.

Todo lo dicho se consigue con el circuito de la figura 1. CI-1 es un temporizador tipo 555 cuya frecuencia la fijan R1 y C1. Los valores de estos componentes hacen que el período sea de 10 segundos, pero variando sus valores, es posible modificar este tiempo. Este oscilador funcionará sólo si en la pata 4 hay un estado alto, cosa que no ocurre mientras haya suministro de energía eléctrica porque a través de R4 el transistor Q2 estará saturado, lo que enviará un “1” lógico a la primera compuerta del CD4011. Si analiza las compuertas, notará que si esto ocurre, en la pata 11 habrá un “0” lógico sin importar el estado de las patas 5 y 6 de dicho CD4011.

Ahora bien, cuando se corta el suministro de energía eléctrica, Q2 se corta y en las patas 1 y 2 del CD4011 habrá ahora un estado “0”, como consecuencia habrá un “1” a su salida (pata 3); lo mismo ocurre con la otra compuerta (patas 5 y 6) ya que el contador tiene en su pata 7 un estado lógico “0” como consecuencia de que no ha contado ningún pulso. Siguiendo el camino de las compuertas, notará que en la pata 11 del integrado tendremos una tensión alta (“1” lógico) que permitirá que el oscilador comience a funcionar. Esto hace que a la salida del 555 tengamos un “1” lógico durante 5 segundos.

Este estado hace que Q1 se sature y se active el relé cuyo contacto pondrá en marcha a la bobina de arranque del grupo electrógeno. Si se consigue el arranque, la batería de dicho grupo enviará una señal al arranque automático a través de R6 de que se ha puesto en marcha para que se resetee y vuelva a su estado inicial de alerta.

Si durante los 5 segundos no se consigue el arranque, el 555 entrará en su semiperíodo con la salida en estado bajo, Q2 se cortará y el CD4017 contará un pulso.

El ciclo se repite tantas veces como querramos. Nosotros hemos puesto al contador de tal manera que envíe una salida al CD4011 a la cuenta de 3 (pata 7 del CD4017) pero Ud. puede variar esta condición a voluntad.

Para ello deberá consultar el manual de datos del CD4107 para saber qué pata debe conectar con la pata 4 de CA 555.

Note que hemos catalogado a este montaje como “profesional” dado que para su implementación en el grupo electrógeno se deben tener en cuenta ciertas precauciones. Por ejemplo, se debe saber cuál es la capacidad de corriente requerida para la puesta en marcha del generador, dado que los contactos del relé deberán soportarla; caso contrario se deberá colocar otro relé que maneje dicha corriente.

También se debe saber cómo tomar la señal de la batería del generador que se envía a la resistencia R6 de nuestro arranque automático.

Por lo demás, el proyecto no reviste consideraciones especiales para su montaje y las pruebas realizadas han demostrado una gran efectividad.

Como sugerencia, pruébelo y luego solicítenos autorización para armarlos en serie con fines de comercialización. Creo que las casas que venden estos equipos estarán interesados en contar con los servicios de un aparato que haga que un grupo electrógeno se ponga en marcha “solo”, cada vez que se corta la luz.

Para el montaje le recomiendo emplear un gabinete metálico con borneras de conexión que minimicen los riesgos de cortocircuitos accidentales que, incluso, hasta podrían poner en riesgo al equipo a comandar.

 
Autor: Luis Horacio Rodríguez
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
MATERIALES
 
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