Métodos de Arranque de un Motor y Conceptos básicos

circuito standar de un motor para arrancar

Si no está familiarizado con los motores, puede leer sobre sus conceptos básicos y métodos de arranque en este artículo. Obtenga información sobre el proceso de arranque del motor DOL (sobrecarga directa), el arranque delta en estrella, el arranque suave del motor y los arranques del motor de velocidad variable. Con suerte, se sentirá más seguro al arrancar sus propios motores. Y no te preocupes si no entiendes algo de la terminología.

Conceptos básicos de motores y métodos de arranque

 

Repasaremos estos Métodos y conceptos paso a paso en este artículo.

Arranque directo de un motor DOL

El método DOL de arranque de un motor utiliza el método directo en línea de conectar el suministro al devanado delta del motor. Este método es fácil de usar y requiere menos espacio, pero no reduce la corriente de arranque del motor. La corriente que un motor DOL requiere para arrancar es muy alta: 6-8 veces su corriente de carga completa. Debido a esto, tiene una vida útil corta y reduce el voltaje de la instalación eléctrica. No se recomienda su uso en motores grandes.

Este método se utiliza a menudo para motores pequeños con bajas clasificaciones de potencia y donde es poco probable que la corriente máxima cause daños. Un motor DOL se puede utilizar para hacer funcionar pequeños compresores, bombas, ventiladores y transportadores. Su diseño simple lo hace ideal para aplicaciones industriales y domésticas. Un arrancador DOL también se puede utilizar en una variedad de aplicaciones. Sus componentes básicos permiten un fácil mantenimiento y evitan averías. Asegúrese de verificar los valores de voltaje y corriente mensualmente. Además, verifique la resistencia a tierra, ya que este valor debe ser inferior a 5 Ohm.

Los arrancadores directos en línea son una de las formas más populares de arrancar un motor de inducción. Son simples, pero tienen algunas restricciones. La corriente de arranque suele ser de seis a ocho veces la corriente nominal del motor, lo que hace imposible controlar el par o la velocidad. Además, esta técnica no puede arrancar motores de potencia muy grandes. Un arrancador DOL aplica el voltaje del terminal directamente al estator del motor sin ningún componente adicional, y es ideal para motores más pequeños con bajo impacto en el sistema y bajos requisitos de potencia.

Arranque delta estrella de un motor

El arranque en delta estelar de un motor implica cambiar el devanado de una conexión delta a una conexión estelar. La corriente de arranque de un motor delta Star es el doble que la de un FLA. Este sistema funciona bien cuando el voltaje de alimentación es el mismo que el voltaje nominal del motor. El delta de la estrella se usa con mayor frecuencia en motores eléctricos que consumen una gran cantidad de corriente. Es útil cuando la corriente de arranque del motor es baja.

Los dos contactores están entrelazados mecánica y eléctricamente. Los contactores Star y Delta están preferiblemente entrelazados mecánicamente. Cuando los dos contactores están abiertos, el contactor estrella energiza la bobina, mientras que el contactor Delta desenergiza los devanados del motor. Durante la transición de una configuración delta a una configuración en estrella, el arrancador desconecta el motor momentáneamente y lo vuelve a conectar con una configuración delta.

El arranque delta estrella de un motor tiene muchas ventajas. Además de su menor par de arranque, reduce la corriente de entrada durante el arranque. En comparación con una conexión en estrella, la resistencia de los devanados del motor es significativamente menor. El par de arranque reducido puede ser beneficioso en algunas aplicaciones. También es compatible con una amplia gama de motores, incluyendo síncronos e inducción. Pero si bien no es la opción más conveniente, es fácil ver por qué algunas industrias prefieren el inicio de star-delta sobre una conexión delta.

Arranque del motor de velocidad variable

Puede intentar averiguar por qué su motor de velocidad variable no está arrancando. Algunas razones comunes son los anillos deslizantes sucios o los cepillos desgastados. También puede intentar averiguar por qué el motor no está arrancando verificando la humedad dentro de los devanados o en el propio motor. Puede deberse a un bajo voltaje de línea o porque la carga conectada al motor es demasiado grande. También podría deberse a que el devanado de arranque se quema o el motor está conectado a tierra.

Cuando el motor está arrancando, hay una presión inducida de 2.000 voltios a través de los anillos colectores de la armadura. Para limitar esta corriente, el interruptor de funcionamiento lanza primero la presión de la línea. El interruptor de campo es una combinación de presión de línea e interruptor de arranque. El interruptor de campo está conectado a través del excitador de la armadura, mientras que el conmutador está conectado en paralelo a él. Durante el proceso de arranque, el interruptor de campo mantiene el motor de inducción conectado a tierra dejando el campo conectado a la armadura.

Una vez que tenga el voltaje y la corriente, debe calcular el par del motor. El par se puede calcular multiplicando la corriente y el voltaje por tres. Luego, multiplique el voltaje por tres para obtener la potencia del motor. De esta manera, puede averiguar si el motor está arrancando o no. Un buen controlador le permitirá ajustar la capacidad de arranque del motor. Una vez que haya descubierto la capacidad de arranque, puede pasar a otros aspectos importantes del arranque del motor.

ARRANQUE SUAVE DEL MOTOR

Para aumentar la probabilidad de un arranque suave, el método de arranque suave del motor puede ajustarse automáticamente. El arrancador suave se puede ajustar para tener en cuenta el cambio en la carga a medida que pasa el tiempo. Durante un intento de arranque, el usuario puede introducir entradas adicionales relacionadas con el motor y la aplicación. Ejemplos no limitantes de aplicaciones y cargas son un ventilador, centrífuga o bomba. La información se puede introducir mediante una herramienta de selección o un menú desplegable.

El uso de la tecnología de arranque de motor blando permitirá a las empresas aprovechar al máximo su inversión. El artículo cubrirá los avances y aplicaciones recientes, así como la forma en que la tecnología se puede utilizar para cumplir con los requisitos operativos de un motor y una carga en particular. La tecnología de arranque de motor blando está disponible en una variedad de fabricantes. Este artículo se centrará en la cartera de Allen Bradley SMC y los beneficios de integrar esta tecnología en los sistemas existentes. Aquí hay una breve descripción de la tecnología de arranque de motor blando.

La técnica 96 modifica el perfil de arranque del motor y la función de ancho de muesca. Durante esta etapa, el controlador almacena los parámetros de funcionamiento actualizados para el próximo arranque del motor. Posteriormente, continúa ejecutando el algoritmo de ajuste automático, ajustando continuamente los parámetros de funcionamiento del perfil de ancho de muesca. Si la operación falla, puede producirse un marcado. Esta bandera indica que el motor es incapaz de alcanzar la velocidad máxima con el par más alto, o que ha fallado varias veces antes de alcanzar su velocidad predeterminada.

Composición interna de un motor de arranque suave

¿Qué es un arranque suave y cómo funciona? Un arranque suave es un sistema de control del motor que aumenta gradualmente el voltaje que se alimenta en él. Esto reduce las ráfagas repentinas de potencia que pueden dañar el motor. Los tiristores en un arrancador suave funcionan enviando una señal de disparo al motor. La señal de disparo generalmente se envía al comienzo del inicio, pero es progresivamente antes. Los tiristores permiten que pase el 100% del voltaje.

A diferencia de los arranques convencionales, un arranque suave utiliza menos energía cada vez que se enciende. Es mucho más seguro porque la gran explosión de energía asociada con el arranque convencional puede dañar el motor y hacer que se sobrecaliente. Un arranque suave no tiene esta explosión inicial de energía y, en cambio, suministra una suave oleada de electricidad al motor, minimizando el riesgo de sobrecalentamiento. Afortunadamente, algunos arranques suaves están disponibles con opciones de construcción de voltaje gradual.

Otro beneficio de un arrancador suave es la reducción del voltaje que experimenta un motor durante el arranque. Es una excelente solución económica para muchos problemas comunes de inicio, y también puede aumentar significativamente la vida útil del motor. Los arrancadores suaves también reducen el par del cigüeñal de un motor, lo que ayuda a extender la vida útil de los transportadores y otros componentes mecánicos. Sin embargo, pueden no ser rentables para algunas aplicaciones. Sin embargo, un arrancador suave puede mejorar en gran medida la eficiencia de un motor.

Funcionamiento de un motor de arranque suave

El principio básico de un arranque suave es que se envía una señal a los tiristores durante el arranque de un motor que permite que solo pase una parte de la curva sinusal de voltaje. Esto se hace mediante el uso de un TRIAC. Una segunda señal se envía a un motor poco después de cero para permitir que pase el 100% del voltaje. Un arranque suave es una gran ayuda para los motores eléctricos con un gran par de arranque, pero también puede ayudar con los motores de arranque lento.

Otra ventaja de un arranque suave es que consume menos energía cada vez que el motor arranca. Esto reduce la posibilidad de sobrecalentar el motor, lo que puede dañar los componentes mecánicos y, en última instancia, hacer que falle. Un arranque convencional utiliza una gran oleada de energía que puede dañar el motor, haciendo que se apague. El método de arranque suave evita este problema al suministrar al motor una suave oleada de electricidad en lugar de una explosión repentina.

Los arrancadores suaves utilizan un interruptor semiconductor para controlar la cantidad de corriente inicial alimentada al motor. Por lo general, se usan con motores que consumen una cantidad excesiva de corriente (conocida como “corriente de entrada”). Las unidades electrónicas de estado sólido suelen utilizar arrancadores suaves. Este último reduce la corriente inicial para proteger el motor. Sin embargo, los arrancadores blandos también se pueden utilizar en instalaciones de tratamiento de agua. Además de los arrancadores suaves, hay otras aplicaciones para los arrancadores suaves.

Control de par de un motor de arranque suave

Los arranques suaves son arrancadores electrónicos que permiten que un motor funcione sin problemas alterando el voltaje antes del arranque. Son de bajo tamaño y son baratos. Son ideales para aplicaciones donde el par de arranque es bajo, como motores para máquinas y transportadores. Además del arranque, el control de par también es necesario durante la rampa y la parada de velocidad. Para evitar picos de par, los arrancadores suaves generalmente comienzan a baja velocidad y aumentan lentamente.

El Emotron TSA Soft Start utiliza un control trifásico y sofisticados algoritmos para controlar el par. A diferencia de los arranques suaves convencionales, que se basan en una rampa de voltaje predefinida para iniciar el arranque, los arranques suaves TSA calculan y controlan continuamente el par del motor. Garantiza un arranque ultra suave al tiempo que reduce la corriente de arranque en un 20% o más. También elimina las pérdidas de energía y el ruido durante el proceso de puesta en marcha.

El arranque suave monitorea continuamente las variables de arranque del motor, incluido el voltaje, el factor de potencia y la inercia. La velocidad de rampa varía según el par de arranque del motor, y puede variar según el perfil seleccionado. Se recomienda un tiempo de rampa lento para cargas de alta inercia, mientras que un período de rampa rápida es mejor para cargas de baja inercia. Hay muchas ventajas en el uso de arrancadores suaves, así que asegúrese de verificar sus aplicaciones antes de implementarlas.


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