Arrancador suave del motor

Un arrancador suave de motor es un dispositivo que se utiliza con motores eléctricos de corriente alterna para reducir temporalmente la carga y el par en el sistema de transmisión y la sobretensión eléctrica del motor durante el arranque. Esto reduce la tensión mecánica en el motor y el eje, así como las tensiones electrodinámicas en los cables de alimentación conectados y la red de distribución eléctrica , prolongando la vida útil del sistema. ^{[ 1 ] : 150}

Puede consistir en dispositivos mecánicos o eléctricos, o una combinación de ambos. Los arrancadores suaves mecánicos incluyen embragues y varios tipos de acoplamientos que utilizan fluido , fuerzas magnéticas o granalla de acero para transmitir el par, de forma similar a otros limitadores de par . Los arrancadores suaves eléctricos pueden ser cualquier sistema de control que reduzca el par disminuyendo temporalmente la tensión o la corriente de entrada, o un dispositivo que altere temporalmente la forma en que el motor está conectado al circuito eléctrico .

Cuando el inducido de un motor eléctrico está en movimiento, tanto la acción del motor como la del generador ocurren simultáneamente; la fuerza electromagnética producida por la acción del generador se opone a la acción deseada del motor y crea una resistencia variable que aumenta con la velocidad del motor. Al aplicar un voltaje al motor, esta resistencia determina la corriente que consume. En reposo, la resistencia es relativamente baja, por lo que la corriente de arranque o irrupción puede ser alta si se aplica el voltaje de línea completo al motor. En comparación con los motores de CC, los motores de CA tienden a tener una resistencia del estator significativamente mayor y, por consiguiente, una corriente de irrupción menor. ^{[ 1 ] : 24}

Sin embargo, el arranque directo de los motores de inducción se acompaña de corrientes de irrupción hasta 7-10 veces superiores a la corriente de funcionamiento, y los motores de mayor eficiencia pueden experimentar corrientes de irrupción 10-15 veces superiores a la corriente de funcionamiento. Además, el par de arranque puede ser hasta 3 veces superior al par de funcionamiento. El transitorio del par de arranque puede crear una tensión mecánica repentina en la máquina, lo que reduce su vida útil. Además, la alta corriente de irrupción sobrecarga la fuente de alimentación, lo que puede provocar caídas de tensión. Como resultado, la vida útil de los equipos sensibles puede verse reducida. ^{[ 1 ]} Otro efecto secundario común, especialmente en instalaciones residenciales, es la caída de tensión en la fuente de alimentación del lugar creada por la alta corriente de irrupción, visible como luces parpadeantes.

Un arrancador suave controla continuamente la tensión de alimentación del motor durante la fase de arranque. De esta forma, el motor se ajusta al comportamiento de la carga de la máquina. El equipo mecánico operativo se acelera suavemente. Esto prolonga la vida útil, mejora el comportamiento operativo y optimiza los flujos de trabajo. Los arrancadores suaves eléctricos pueden utilizar dispositivos de estado sólido para controlar el flujo de corriente y, por lo tanto, la tensión aplicada al motor. Se pueden conectar en serie con la tensión de línea aplicada al motor o dentro del bucle delta (Δ) de un motor conectado en delta , controlando la tensión aplicada a cada bobinado. Los arrancadores suaves de estado sólido pueden controlar una o más fases de la tensión aplicada al motor de inducción, obteniéndose los mejores resultados con el control trifásico. Los arrancadores suaves controlados mediante dos fases tienen la desventaja de que la fase no controlada siempre mostrará cierto desequilibrio de corriente con respecto a las fases controladas. Normalmente, el voltaje se controla mediante rectificadores controlados de silicio ( tiristores ) conectados en paralelo inverso , pero en algunas circunstancias con control trifásico, los elementos de control pueden ser un SCR y un diodo conectados en paralelo inverso . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Otra forma de limitar la corriente de arranque del motor es mediante un reactor en serie . Si se utiliza un núcleo de aire para el reactor en serie, se puede diseñar un arrancador suave muy eficiente y fiable, adecuado para todo tipo de motores de inducción trifásicos (síncronos/asíncronos) con potencias desde 25 kW 415 V hasta 30 MW 11 kV. El uso de un arrancador suave con reactor en serie de núcleo de aire es una práctica muy común en aplicaciones como bombas, compresores, ventiladores, etc. Generalmente, las aplicaciones con alto par de arranque no utilizan este método.

Los arrancadores suaves se pueden configurar según los requisitos de cada aplicación. En comparación con los variadores de frecuencia, los arrancadores suaves requieren muy pocos ajustes por parte del usuario. Algunos arrancadores suaves también incluyen un proceso de "aprendizaje" para adaptar automáticamente la configuración del variador a las características de la carga del motor, reduciendo así la corriente de arranque inicial. En aplicaciones de bombeo, un arrancador suave puede evitar picos de presión que podrían provocar golpes de ariete . Los sistemas de cintas transportadoras se pueden arrancar suavemente, evitando sacudidas y esfuerzos en los componentes del variador. Los ventiladores u otros sistemas con transmisiones por correa se pueden arrancar lentamente para evitar el deslizamiento de la correa y los picos de presión de aire. Los arrancadores suaves se utilizan en helicópteros eléctricos de radiocontrol y permiten que las palas del rotor alcancen su velocidad de giro de forma suave y controlada, en lugar de un arranque repentino. En todos los sistemas, un arranque suave limita la corriente de arranque y, por lo tanto, mejora la estabilidad de la fuente de alimentación y reduce las caídas de tensión transitorias que pueden afectar a otras cargas. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

• Transmisión de velocidad regulable
• Chopper de frenado
• Sección de arranque de motor de CC de un motor eléctrico
• Control electrónico de velocidad
• Abridor Korndorfer
• controlador del motor
• Modulación del vector espacial
• Accionamiento por tiristores
• Variador de frecuencia
• Compresor de aire de velocidad variable
• Control vectorial (motor)