Teoria De Redes

ARRANQUE Y CONTROL DE VELOCIDAD DE MOTORES

ARRANQUE DE MOTORES ASÍNCRONOS TRIFÁSICOS

En lo que respecta a la construcción y a la conexión del devanado del rotor pasivo, el motor trifásico asíncrono también se conoce como un motor de jaula de ardilla o rotor de jaula de ardilla (motor). Comparable con un transformador de rotación y de acuerdo con su modo de acción, también se usa generalmente el término motor de inducción. A los diseños con bobinados separados se les conoce como conexión Dahlander o motores de polos conmutables. Otra variante es el anillo colector del rotor (motor). En este caso, las bobinas del rotor están conectadas a tres anillos colectores y sólo están interconectados usando resistencias externas al motor.

Así como las diferentes formas y denominaciones del motor asíncrono también hay diversidad en los modos de alimentación para el arranque y el control. Para facilitar una descripción simplificada, los cuatro arranques de motor más conocidos e importantes serán examinados a continuación. Con entrada de alimentación trifásica en AC, neutro y toma de tierra (3 / N / PE / 50/60 Hz).

Eaton Moeller ofrece una gama completa de arranques de motor para la conexión, la protección y el control de motores trifásicos asíncronos para toda la gama de variantes de arranque que se muestra a continuación.

Figura 1: Variantes de arranque de motor.

F1 = fusible (Protección de línea y cortocircuito)

Q1 = Conmutación (contactores)

F2 = Protector de motor (Protección contra sobrecarga)

M1 = Motor trifásico asíncrono

1. Arranque directo.

2. Arranque estrella-triangulo, el arranque más conocido y utilizado.

3. Arrancador suave (Q2), El arranque continuo y sin picos. Una alternativa moderna al arranque estrella-triangulo.

4. Convertidor de frecuencia (T1), Arranque controlado y continuo del motor con par nominal de la carga. Los convertidores de frecuencia también permiten el control de la velocidad y cuenta con una electrónica para la protección del motor. (I2t). Dependiendo de las características, también podemos controlar el posicionamiento del motor usando un generador de pulsos (B1).

SISTEMAS DE DE ARRANQUE DE LOS MOTORES TRIFÁSICOS

MOTOR TRIFÁSICO EN ARRANQUE DIRECTO

Como se ha comentado anteriormente, los motores de cortocircuito suelen consumir en el arranque corriente muy elevadas, que para el caso de potencias elevadas

(P>10 kW) pueden provocar fluctuaciones en la redes eléctricas de distribución, de ahí que para el arranque de motores se utilizan distintos procedimientos para limitar la corriente absorbida en su puesta en marcha.

A título de ejemplo se incluye la siguiente figura donde se pueden distinguir los esquemas de fuerza y maniobra del arranque de un motor trifásico, así como sus elementos de mando y protección.

ARRANQUE ESTRELLA-TRIÁNGULO DE UN MOTOR TRIFÁSICO

Con independencia del arranque directo, el arrancador estrella-triángulo es el sistema de arranque más utilizado en los motores asíncronos de inducción.

Consiste en arrancar el motor con conexión estrella a una tensión √3 veces inferior a la que soporta el motor para este tipo de conexión, transcurrido un cierto tiempo, cuando el momento desarrollado por el motor conectado en estrella M_∂ iguale al momento de la carga ( alrededor del 80% de la velocidad nominal) conmutar las conexiones de bobinas del motor a triángulo.

Explicación técnica.

Como se ha indicado anteriormente, el bobinado recibe una tensión √3 veces menor que la nominal o asignada a este tipo de conexión, por lo que el par y la intensidad absorbida se hace √3 veces menor.

Si tenemos en cuenta que en un sistema trifásico conectado en triángulo, la corriente de línea es √3 veces mayor que la de fase y, en el sistema estrella las intensidades de línea es igual que la de fase, se llega a la conclusión que la corriente absorbida es también √3 menor en el arranque en estrella.

Si prueba así, que la reducción de √3 veces por la tensión y √3por la intensidad, da como resultado una reducción de √3*√3=3 veces la corriente absorbida en comparación con el arranque directo.

Esta explicación se puede demostrar matemáticamente del siguiente modo:

Por otro lado, la relación el momento del motor es proporcional a la tensión al cuadrado a que están sometidas las fases del mismo M=k*U 2

En la siguiente gráfica se pueden apreciar las relaciones entre las corriente de arranque y los momentos en un sistema estrella-triángulo, donde Mi es el momento resistente de la carga en unas condiciones particulares y Mi’ en otras más favorables

Los esquemas de la automatización del arranque mediante contactores de un arrancador estrella-triángulo son los que se indican en la siguiente figura.

Aunque las características nominales de los contactores y relé térmico se pueden calcular fácilmente, por lo general, se utilizan tablas suministradas por los fabricantes a efectos de elección de este tipo de materiales.

6.3. ARRANQUE DE UN MOTOR TRIFÁSICO DE ROTOR BOBINADO

Este tipo de arranque es aplicable a los motores de rotor bobinado con anillos rozantes. Gracias a estos anillos rotóricos es posible conectar resistencias en serie con las bobinas del rotor de forma que al elevarse su impedancia se disminuya la corriente absorbida en el arranque. A medida que el rotor va adquiriendo velocidad se va disminuyendo la resistencia mediante cortocircuito de las mismas.

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