Arrancadores Para Motores

TIPOS DE ARRANCADORES PARA MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA: A TENSIÓN, PLENO Y REDUCIDO

Arranque del motor de inducción.

En la mayor parte de las zonas si se cuenta con un motor pequeño de inducción de jaula de ardilla de unos cuantos caballos de fuerza se pueden poner en marcha directamente desde la línea con una caída de voltaje que es de poca importancia en la fuente de voltaje, y con un retardo pequeño o sin retardo para acelerarse a su velocidad nominal. Igualmente, los motores grandes de inducción de jaula de ardilla hasta de varios miles de HP, se pueden arrancar conectándolos directamente a la línea sin daños ni cambios indeseados de voltaje, siempre que las tomas de voltaje tengan una capacidad bastante alta.

Aunque hay algunas excepciones entre las diversas clasificaciones de motores comerciales de inducción de jaula de ardilla, que necesitan normalmente seis veces el valor de su corriente nominal para arrancar cuando se aplica el voltaje nominal a su estator . en el instante de arranque la corriente del rotor está determinada por la impedancia de rotor bloqueado Rr + jXlr. Así, el voltaje delestator se reduce a la mitad de su valor nominal, la corriente de arranque sereduciría en esa proporción, es decir a unas tres veces la corriente nominal. Perola ecuación: Ts = Kt' Vp2 indica que si el voltaje de línea en el estator se reduce ala mitad de su valor, el par se reduce a la cuarta parte de su valor original. Por lotanto se ha alcanzado la reducción deseable en la corriente de línea al motor alcosto de una reducción indeseable y a un mayor par de arranque. Si el motor searranca bajo carga grande, esto tiene cierta importancia y hay laprobabilidaddeque el motor pueda arrancar con dificultad o no arranque. Por otro lado si el motor se arranca sin carga, la reducción en el par puede no ser importante para algunoscasos, y es ventajosa la reducción de la corriente.Las fluctuaciones frecuentes de voltaje pueden también afectar al equipoelectrónico y a lailuminaciónal grado de que se necesite algúnmétodoalternopara arrancar el motor de inducción, para limitar la corriente de arranque. Si laslíneas que alimentan al motor de inducción de jaula de ardilla, tienen impedanciasdiferentes; los voltajes del estator pueden desbalancearse, desbalanceandoseveramente las corrientes en las líneas y originando que el equipo de proteccióndeje al descubierto al motor. De hecho un desbaleance de 1 o 2 % en los voltajesde la línea del estator pueden originar un desbalance del 20 % en las corrientes delínea, presentando calentamiento localizado del motor y fallas del devanado.

Arranque a voltaje reducido con autotransformador

Se pueden poner en marcha los motores trifásicos comerciales de inducción dejaula de ardilla a voltaje reducido empleando un autotransformador trifásico único o compensador, o bien con tres autotransformadores monofásicos, como semuestra en la figura:Las salidas del transformador varían del 50 al 80% del voltaje nominal. Si el motor no puede acelerar la carga a voltaje mínimo, se puede probar con salidas demayor voltaje hasta que se obtenga el par adecuado y deseado de arranque; elinterruptor de tres polos doble tiro se lleva a la posición de arranque y se deja ahíhasta que el motor ha acelerado la carga casi hasta la velocidad nominal. Acontinuación se pasa rápidamente a la posición de marcha, en la cual quedaconectado el motor en la línea directamente.El arrancador compensador solo se utiliza durante el periodo de arranque y sucapacidad de corriente se basa en ese trabajo intermitente, y por lo tanto es algomenor que la de un transformador de capacidad equivalente que podría emplearsepara suministrar un motor de inducción en forma continua desde una fuente demayor voltaje.El auto transformador funciona de dos maneras:1. Para reducir la corriente de arranque del motor mediante una reducción devoltaje.2. Reduciendo la corriente de arranque mediante la relación de vuelta deltransformador bajo la cual la corriente de línea es menor que la delsecundario del motor. Dado que la relación de vueltas representa tambiénla relación de voltaje, por lo tanto se reduce la corriente de arranque de lalínea, por consiguiente en proporción al cuadrado de la relación de vueltas.Ya que el interruptor se usa solo en forma intermitente, se tiene unahorro (eliminación de un transformador) si se usan dostransformadoresen delta abierta.Este arreglo produce un ligero desbalanceo de corriente en la toma central (L2) deun 10 a 15% de la corriente de arranque, pero este desbalanceo no es excesivo yno afecta materialmente al funcionamiento del motor.

Arranque a voltaje reducido con resistor o reactor primarios.

Si se introduce un resistor enseriecon cada una de las conexciones del estator oprimarias de la línea, la gran corriente de arranque produce una reduccióninmediata de voltaje aplicado a las terminales del estator, pro la corriente de línease reduce solo en proporción a la reducción del voltaje de línea.el siguienteesquema muestra un circuito con ese fin. Enseguida se muestra la curvadesplazamiento - par del motor a plena carga. Empleando una resistencia oreactancia en el primario la reducción en el voltaje estator aumenta debido a lareducción en el voltaje del estator al momento de arrancar se produce la reducciónen el par de arranque que se indica. Si este voltaje y la corriente en el primariofueran constantes, la curva del par motor seguiría la línea de puntos que apareceen la figura. sin embargo a medida que acelera el motor, el voltaje a través de estator aumenta debido a la reducción en la corriente de línea y el par aumenta deacuerdo con el cuadrado el aumento del voltaje.El arranque a voltaje reducido mediante una resistencia en serie con el estator mejora el factor de potencia al arranque, pero se producen pérdidas algo mayores;y el par máximo no es tan grande para la misma impedancia en serie con un factor equivalente.

Arranque en estrella - delta

La mayor parte de los motores polifásicos se devanan con sus estatoresconectados en delta. Existen fabricantes que ofrecen motores de inducción con elprincipio y el final de cada debanado de fase en forma saliente, con fines deconexión externa. En el caso de motores trifásicos se pueden conectar a la líneaya se a en estrella o en delta cuando se conectan en estrella,

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