Motor de inducción
Un motor de inducción es un 3 motor de fase compuesto por el devanado trifásico como estator con un imán permanente y el rotor como otros devanados trifásicos. Funciona según el principio de rotación del campo magnético, es decir, la formación del flujo magnético a partir de flujos de bobinado trifásico, que gira sobre su eje, lo que hace que el rotor gire. Un motor de inducción tiene la capacidad de arrancar automáticamente debido a la interacción entre el flujo del campo magnético giratorio y el flujo del devanado del rotor, lo que provoca una alta corriente del rotor a medida que aumenta el par. Como resultado, el estator consume mucha corriente y, cuando el motor alcanza la velocidad máxima, se consume una gran cantidad de corriente (mayor que la corriente nominal) y esto puede provocar el calentamiento del motor y eventualmente dañarlo. Para evitar esto, se necesitan arrancadores de motor.
Motor de inducción
Necesidad de arranque del motor
En un motor de inducción, cuando se suministra suministro a los devanados del estator, el flujo del campo magnético giratorio y el flujo producido en los devanados del rotor debido a la fem trasera, hace que el par motor aumente, provocando una alta corriente del rotor. Durante el tiempo entre la aplicación de suministro eléctrico al motor y la aceleración real del motor a su velocidad máxima, el estator extrae una gran cantidad de corriente del suministro. Esta corriente de arranque es aproximadamente de 5 a 6 veces mayor que la corriente a plena carga. Esta duración de tiempo puede ser de unos segundos o más. Esto hace que el equipo eléctrico se dañe debido a la mayor caída de voltaje en los sistemas eléctricos debido al flujo de corrientes más grandes a través del cable. Por esta razón, se necesita un método definido para arrancar el motor.
Definición de arrancador de motor
Es el dispositivo conectado en serie con el motor para disminuir su corriente de arranque y luego aumentarla a medida que el motor comienza a girar gradualmente. Consiste en un conector que actúa como un interruptor para controlar el flujo de corriente al motor y una unidad de sobrecarga que mide el flujo de corriente a través del motor y controla la parada del motor en caso de que se consuma mucha corriente.
Principio de arrancador de motor
La corriente consumida por el motor se puede controlar reduciendo la fuerza contraelectromotriz (posible reduciendo la tensión de alimentación) o aumentando la resistencia del rotor durante el arranque del motor.
Tipos de arrancadores de motor
Directo en línea: Consiste en un simple pulsador como controlador. Cuando se presiona el botón de inicio, el interruptor que conecta el motor y el suministro principal se cierra y el motor obtiene la corriente de suministro. En caso de sobrecorriente, se presiona el botón de parada y se abre el contacto auxiliar de bypass.
Estrella delta : Los 3 devanados se conectan primero en conexión en estrella y luego, después de algún tiempo (decidido por el temporizador u otro circuito controlador), los devanados se conectan en conexión delta. En conexión en estrella, la corriente consumida es del 0,58% de la corriente normal, y también la tensión de fase se reduce al 0,58%. Por tanto, el par se reduce.
Se inicia el transformador automático : Consiste en un autotransformador (Transformador con un solo devanado derivado en diferentes puntos para suministrar un porcentaje de su voltaje primario a través del secundario) en conexión estrella, que reduce el voltaje aplicado a los terminales del motor. Consta de 3 bobinas secundarias derivadas conectadas a las tres fases. En el período de arranque, el transformador permite la aplicación de tensiones más bajas a los tres devanados.
Arrancador de resistencia del estator : Consta de tres resistencias en serie con cada fase de los devanados del estator, lo que provoca una caída de voltaje en cada resistor y, como resultado, se aplica un voltaje bajo a cada fase.
Arrancador de resistencia del rotor : Consta de 3 resistencias conectadas en serie con los devanados del rotor, reduciendo así la corriente del rotor, pero aumentando el par.
Aplicación del arrancador Star Delta para controlar el arranque del motor de inducción
El arrancador estrella-triángulo es el más barato entre todos los arrancadores y es adecuado para aplicaciones como máquinas herramienta, bombas, generadores de motor, etc. arrancador estrella-triángulo se puede utilizar para arrancar un motor de inducción utilizando 2 relés como conector y el temporizador como controlador. 1 conector se utiliza para la alimentación de red mientras que el otro conector controla la conexión del motor en estrella o triángulo.
Se utilizan transformadores, los primarios de los cuales se conectan al suministro trifásico, y los secundarios se conectan a los relés y al temporizador de tal manera que la falla de cualquier 1 fase detendrá el suministro al temporizador. Los dos relés se utilizan para disparar el temporizador, que desarrolla una salida lógica alta en el pin 3, activando así el relé 4, provocando el suministro en conexión estrella, que ofrece baja intensidad de potencia a la carga al aislar la carga de la normal 3 alimentación de fase a través del relé 3 (operado por los dos relés de activación). Después de un tiempo, la salida del temporizador (operando en modo monoestable) baja (el tiempo lo decide la combinación RC en los pines 2 y 6) y el relé 4 se apaga, lo que hace que la alimentación trifásica se entregue al motor y el motor opera en modo delta.
Algunos más sobre este inicio de inducción se discuten a continuación.
Arranque suave del motor de inducción mediante retardo escalonado de reducción del ángulo de disparo
Arranque suave y parada suave:
En el inicio normal de el motor de inducción , se desarrolla más torque, lo que hace que la tensión se transfiera al sistema de transmisión mecánica dando como resultado un desgaste excesivo y fallas de las partes mecánicas. Además, a medida que aumenta la aceleración, se consume una alta corriente, que es aproximadamente el 600% de la corriente de funcionamiento normal. Esto rara vez se puede resolver con un arrancador estrella-triángulo.
El arranque suave proporciona una solución confiable y económica a estos problemas al entregar una liberación controlada de potencia al motor, lo que proporciona una aceleración y desaceleración suaves y empinadas. Se reduce el daño a los devanados y cojinetes, lo que prolonga la vida útil del motor.
Con esta técnica, se logra un arranque y parada controlados con la selección adecuada de los tiempos de rampa y el ajuste del límite de corriente.
- Menos estrés mecánico.
- Factor de potencia mejorado.
- Menor demanda máxima.
- Menor mantenimiento mecánico.
Esta técnica es adecuada para aplicaciones donde los transitorios de par son frecuentes, como en el bombeo de fluidos, que en última instancia pueden provocar la ruptura de tuberías y acoplamientos.
Tecnología seguida en Soft Starter:
Un arrancador suave es un tipo de arrancador de voltaje reducido para motores de inducción de CA. El arrancador suave es similar a una resistencia primaria o un arrancador de reactivo primario en que está en serie con la alimentación del motor. La corriente de entrada al arrancado es igual a su corriente de salida. Consiste en dispositivos de estado sólido para controlar el flujo de corriente y el voltaje aplicado a los motores. Los arrancadores suaves pueden conectarse en serie con la tensión de línea o conectarse dentro del lazo delta.
Control de tensión:
Los interruptores de CA de estado sólido están dispuestos en serie con una o más fases para lograr el control de voltaje.
Uso de interruptores de estado sólido:
1 x Triac por fase
1 x SCR y 1 x Diodo inverso en paralelo conectados por fase.
2 x SCR conectados en paralelo inverso por fase.
La variación del ángulo de conducción de los interruptores puede controlar el voltaje promedio, ya que un ángulo de conducción creciente puede aumentar el voltaje de salida promedio. Este proceso resulta ventajoso con una eficiencia mejorada y una menor disipación de energía. Además, la tensión media se puede modificar fácilmente mediante la electrónica de control.
Crédito de las fotos:
- Motor de inducción por sub.allaboutcircuits
