¿Qué es el motor de arranque? Formas de arranque del motor y estrategias de arranque del motor

Formas del motor Principiantes y estrategias de arranque del motor

¿Qué es un motor de arranque?

Un arrancador de motor es una máquina (eléctrica) que se utiliza para arrancar y parar un motor de forma segura. Al igual que un relé, el arrancador de motor enciende y apaga la instalación y, no como un relé, también ofrece seguridad de baja tensión y de sobrecorriente.

El funcionamiento principal de un arrancador de motor es;

• Para arrancar un buen motor
• Para parar completamente un motor
• Para invertir la trayectoria de un motor
• Para proteger el motor de la baja tensión y la sobrecorriente.

Un arrancador de motor es el producto de dos partes esenciales que trabajan conjuntamente para gestionar y defender el motor;

• Contactor eléctricoel propósito del contactor es modificar el ON/OFF que la instalación suministra al motor haciendo o rompiendo los terminales de contacto.
• Circuito de seguridad de sobrecargael propósito de este circuito es proteger el motor de posibles daños como resultado de una situación de sobrecarga. Un gran presente a través del rotor puede dañar el bobinado, además de diferentes equipos domésticos relacionados con la disponibilidad. Siente el presente y rompe el equipo suministrado.

¿Por qué queremos un motor de arranque?

Un arrancador de motor es fundamental para arrancar un motor de inducción. Esto se debe a la baja impedancia del rotor. La impedancia del rotor depende del deslizamiento del motor de inducción, que es la velocidad relativa entre el rotor y el estator. La impedancia varía inversamente con el deslizamiento.

El deslizamiento del motor de inducción es máximo 1 en la parada (lugar de relajación), por lo que la impedancia es mínima y atrae una gran cantidad de corriente conocida como corriente de entrada. La excesiva irrupción presente magnetiza el agujero de aire entre el rotor y el estator, lo que induce una FEM en el devanado del rotor. Este CEM produce una presencia {eléctrica} en el devanado del rotor que crea un área magnética para generar par en el rotor. Como la velocidad del rotor aumentará, el deslizamiento del motor disminuye y la corriente arrastrada por el motor disminuye.

El exceso de acometida presente es de 5 a 8 veces la carga completa tradicional presente. Por lo tanto, tal cantidad de corriente puede dañar o quemar los devanados del motor, lo que puede hacer que la máquina sea ineficaz y probablemente puede provocar una gran caída en la tensión de la línea de disponibilidad que puede dañar otros equipos domésticos relacionados con la misma línea.

Para defender el motor de una cantidad tan grande de corrientes, utilizamos un arrancador de motor que limita la presencia preliminar durante un breve periodo en el arranque y, en cuanto el motor alcanza una velocidad segura, se reanuda la energía tradicional suministrada al motor. Además, presentan seguridad frente a situaciones de fallo, como la baja tensión y la sobrecorriente, durante el funcionamiento normal.

Aunque los motores pequeños de menos de 1 caballo de potencia tienen una impedancia excesiva y, por tanto, pueden enfrentarse al presente preliminar, no quieren ese arrancador de motor, sino un sistema de seguridad contra sobreintensidades que ofrecen los arrancadores DOL (Direct On-Line). ¿Demuestra la aclaración anterior que queremos un arranque para poner en el arranque?

¿Cómo funciona un motor de arranque?

Un arrancador de motor es una máquina de gestión que se utiliza para cambiar el motor de forma manual y rutinaria. Se utiliza para manejar con seguridad los motores eléctricos (ON/OFF) haciendo o rompiendo sus contactos.

El arrancador de guía se utiliza para los motores más pequeños el lugar donde la palanca de accionamiento manual (transferir el lugar de los contactos) se acciona a mano al lugar de ON o OFF. La desventaja de este tipo de arrancadores es que deben pasar a ON tras el fraguado de la energía. En otras palabras, quieren una guía de gestión para cada operación (ON o OFF). Normalmente, esta operación puede dar lugar a corrientes excesivas que circulan por el bobinado del motor, lo que puede quemarlo. Por esta razón, no es realmente útil en general el lugar donde se utilizan con seguridad diferentes arrancadores de motor, que recuerdan a los arrancadores automáticos de motor.

Como alternativa, se utilizan arrancadores automáticos que incluyen relés electromecánicos y contactores para modificar el funcionamiento ON/OFF del motor. Cuando la corriente pasa por las bobinas del contactor, se energiza y produce la zona electromagnética que tira o empuja los contactos para realizar la conexión de los bobinados del motor a la instalación.

Los botones de arranque y parada relacionados con el motor y el arrancador del motor pueden utilizarse para el funcionamiento en ON y OFF de los motores. Las bobinas de los contactores se pueden desenergizar pulsando el botón de parada, lo que acaba por desenergizar la bobina. De este modo, los contactos del contactor se trasladan de nuevo, como consecuencia de la asociación del muelle, a su lugar normal, lo que finalmente provoca la conmutación del motor. En caso de un fallo de alimentación o de una operación de desconexión de la guía, el motor sólo empieza a funcionar de forma rutinaria cuando lo ponemos en marcha manualmente mediante el botón de "inicio de pulsación". El siguiente diagrama muestra cómo funciona un motor de arranque DOL para el funcionamiento ON/OFF.

Formas de los motores de arranque basadas principalmente en las estrategias de arranque

En las industrias se utilizan numerosas estrategias de arranque para poner en marcha un motor de inducción. Antes de hablar de los tipos de motores, aquí se enumeran algunas de las estrategias utilizadas en los motores de arranque.

• Arranque a toda tensión o en línea

Estos arrancadores conectan directamente el motor con la línea de la instalación ofreciendo la máxima tensión. Los motores relacionados a través de estos arrancadores tienen baja potencia para no crear una gran caída de tensión en la línea eléctrica. Se utilizan en un software en el que los arrancadores de motor tienen una potencia baja y deben funcionar en una sola vía.

• Arranque inverso de tensión completa

la trayectoria del motor de inducción de 3 partes puede invertirse intercambiando dos fases cualesquiera. Un arrancador de este tipo incorpora dos contactores magnéticos interconectados mecánicamente con fases intercambiadas hacia delante y hacia atrás. Se utiliza en un software el lugar donde debe funcionar el motor en cada instrucción y los contactores se utilizan para gestionarlo.

Para variar la velocidad de un motor de corriente alterna, es aconsejable variar la corriente alterna proporcionando la frecuencia o la variedad de polos (reconectando los devanados en algunos) del motor. Este tipo de arranque hace que el motor funcione a varias velocidades preseleccionadas para satisfacer tus propósitos.

El método de arranque más habitual es cortar la tensión al arrancar el motor para cortar la corriente que puede dañar los devanados del motor y, además, provocar una gran caída de tensión. Estos arrancadores se utilizan para los motores de mayor potencia.

Basándose principalmente en las estrategias descritas anteriormente, los siguientes tipos de motores de arranque se utilizan en las industrias.

Tipo de motores de arranque:

Nos centraremos en los siguientes tipos de motores y sus estrategias de arranque, basándonos principalmente en las estrategias de arranque de los motores anteriores, con sus ventajas e inconvenientes.

1. Arranque directo en línea (DOL)
2. Arranque de la resistencia del estator
3. Rotor o anillo colector Resistencia de arranque
4. Arranque del autotransformador
5. Arranque Star Delta
6. Arranque suave
7. Accionamiento de frecuencia variable (VFD)

Los arrancadores de motor tienen muchas variedades, pero se clasifican en dos tipos.

Este tipo de arrancador funciona manualmente y no requiere ninguna experiencia. Se utiliza un pulsador para mostrar el apagado y encendido del motor correspondiente. El mecanismo detrás del botón muestra un cambio mecánico que rompe o hace que el circuito deje de funcionar o ponga en marcha el motor.

Además, cuentan con seguridad de sobrecarga. Sin embargo, estos arrancadores no tendrían LVP (seguridad de baja tensión), es decir, no interrumpen el circuito en caso de fallo de alimentación. Puede ser perjudicial para algunos propósitos, ya que el motor se reinicia cuando se restablece la instalación. Por eso se utilizan para un motor de baja potencia. El arrancador directo en línea (DOL) es un arrancador guía que proporciona seguridad en caso de sobrecarga.

Los arrancadores magnéticos son el tipo de arrancador más típico y se utilizan principalmente para motores de CA de alta energía. Estos arrancadores funcionan electromagnéticamente como un relé que rompe o hace contactos mediante el magnetismo.

Ofrece una tensión decreciente y más segura para el arranque y, además, contiene seguridad para baja tensión y sobrecorriente. En el transcurso del corte de corriente, el arrancador magnético rompe el circuito de forma rutinaria. No como los arrancadores de guía, contiene una operación automatizada y distante que excluye al operador.

El arrancador magnético consta de dos circuitos;

• Circuito de energía; este circuito es recargable para suministrar energía al motor. Consta de {contactos eléctricos} que conectan y desconectan la instalación equipada de la línea de disponibilidad al motor a través del relé de sobrecarga.
• Circuito de gestión; este circuito controla los contactos del circuito de instalación para realizar o interrumpir la alimentación de la instalación al motor. La bobina electromagnética se energiza o desenergiza para arrastrar o empujar los contactos {eléctricos}. De este modo, se ofrece una gestión a distancia para el arranque magnético.

Arranque directo en línea (DOL)

El arrancador DOL (Direct On-line Starter) es el único tipo de arrancador de motor que conecta el motor a la instalación suministrada. Consta de un contactor magnético que conecta el motor con una línea de alimentación y un relé de sobrecarga para defenderse de la sobrecorriente. No hay descuento de tensión para el arranque seguro de un motor. Debido a este hecho, el motor utilizado con estos arrancadores puntúa menos de 5 CV. Dispone de dos sencillos botones para arrancar y parar el motor.

Al pulsar el botón de arranque, se activa la bobina que tira de los contactores colectivamente para cerrar el circuito. Y al apretar el botón de parada se desenergiza la bobina del contactor y se apartan sus contactos, con lo que se rompe el circuito. El interruptor utilizado para activar/desactivar la instalación puede ser de cualquier tipo, como el de rotación, el de grado, el flotante y muchos otros.

Aunque este arrancador no presenta una tensión de arranque segura, el relé de sobrecarga proporciona seguridad contra el sobrecalentamiento y la sobrecorriente. El relé de sobrecarga normalmente tiene contactos cerrados que activan la bobina del contactor. Cuando el relé se dispara, la bobina del contactor se desenergiza y corta el circuito.

Ventajas del motor de arranque DOL

• tiene un diseño muy sencillo y económico.
• Es extremadamente sencillo de entender y manejar.
• ofrece un par de arranque excesivo como resultado de la presencia de un arranque excesivo.

Desventajas del Motor de Arranque DOL

• El exceso de prisa presente puede dañar los bobinados
• El exceso de potencia presente provoca una caída de tensión en la línea eléctrica.
• No es adecuado para motores pesados
• Puede acortar la vida de un motor

Arranque de la resistencia del estator

El arrancador de resistencia estatorial utiliza el método RVS (arranque con disminución de tensión) para arrancar un motor. La resistencia externa se añade en conjunto con cada una de las partes de un motor de inducción de 3 partes del estator. La función de la resistencia es reducir la tensión de la carretera (disminuyendo posteriormente la corriente preliminar) utilizada para el estator.

Inicialmente, la resistencia variable se almacena como máximo en el lugar que ofrece más resistencia. Debido a este hecho, la tensión a través del motor es mínima (hasta un grado seguro) como resultado de la caída de tensión a través de la resistencia. La baja tensión del estator limita la presencia de la irrupción inicial que puede dañar los devanados del motor. A medida que el motor adquiere velocidad, la resistencia disminuye y la parte del estator está directamente relacionada con las tensiones de la instalación.

Como la tensión es directamente proporcional a la tensión y el par varía en relación con el cuadrado de la tensión, un valor 2 veces menor dentro de la tensión disminuye el par en 4 veces. Por lo tanto, el par de arranque con este tipo de motor de arranque puede ser muy bajo y debe mantenerse.

Ventajas del arrancador de motor de resistencia estatorial

• Ofrece flexibilidad en los golpes de salida.
• La tensión variable permite una aceleración limpia
• Puede estar relacionado con cada motor en estrella o en triángulo.

Desventajas del motor de arranque de resistencia estatorial

• Las resistencias se disipan fácilmente
• El par inicial puede ser muy bajo como consecuencia del descuento de la tensión
• Las resistencias son bastante caras para los motores grandes.

Rotor o anillo colector Resistencia de arranque

Este tipo de arrancador funciona con un método de arranque del motor a plena tensión. En realidad, sólo funciona en un motor de inducción de anillo deslizante, por lo que también suele conocerse como arrancador de anillo deslizante.

Las resistencias exteriores se relacionan con el rotor en estrella a través del anillo deslizante. Estas resistencias restringen el rotor actual y aumentan el par. Esto, al invertirse, reduce la presencia del estator de arranque. Además, ayuda a mejorar el problema de las instalaciones

Las resistencias sólo se utilizan hasta el arranque del motor y se eliminan una vez que el motor alcanza su velocidad nominal.

Ventajas del motor de arranque con resistencia de rotor

• Ofrece un bajo regalo de arranque al utilizar el voltaje completo.
• Como consecuencia del excesivo par de arranque, el motor puede arrancar bajo carga
• Esta metodología mejora el tema de las instalaciones.
• Ofrece una variedad de gestión de la velocidad

Desventajas del Motor de Arranque con Resistencia de Rotor

• Sólo funciona con el motor de inducción de anillo deslizante
• El rotor es más caro y más pesado.

Arranque del autotransformador

Este tipo de arrancador de motor utiliza un autotransformador como transformador elevador para cortar la tensión del estator a la fase de arranque. Se puede relacionar con cada uno de los motores de arranque en estrella y en triángulo.

El secundario del autotransformador está relacionado con cada parte del motor. Los distintos registros del autotransformador presentan una fracción de la tensión nominal. Durante el arranque, el relé está en primer lugar, es decir, el nivel de toma ofrece una tensión disminuida para el arranque. El relé conmuta entre los factores de toma para aumentar la tensión con la velocidad del motor. Al final, se enciende a plena tensión nominal.

En comparación con otras estrategias de descuento de tensión, proporciona una tensión excesiva para un presente inicial seleccionado. Ayuda a ofrecer un mayor par inicial.

Ventajas del autotransformador de arranque

• Ofrece un mayor par de arranque.
• Se utiliza para arrancar motores masivos con una gran carga.
• Además, permite gestionar la velocidad.
• Además, ofrece flexibilidad en los trazos iniciales.

Desventajas del arrancador autotransformador

• Como consecuencia de la medición masiva del autotransformador, dicho arrancador ocupa una superficie excesiva.
• El circuito es avanzado y comparativamente más caro que otras entradas.

Arranque Star Delta

Esta es otra metodología de arranque frecuente en las industrias para los motores grandes. Los devanados de tres partes del motor de inducción se conmutan entre la conexión en estrella y en triángulo para arrancar el motor.

Para arrancar el motor de inducción, se utiliza un relé tripolar de doble efecto en estrella. La tensión parcial en la conexión en estrella disminuye en 1/√3 y reduce el arranque actual más allá del par de arranque en 1/3 del valor nominal tradicional.

Cuando el motor acelera, un relé temporizado cambia la conexión en estrella de los devanados del estator a la conexión en triángulo, lo que permite una tensión completa en todos los devanados. El motor funciona a la velocidad nominal.

Beneficios de Star Delta Starter

• Su diseño es sencillo y de bajo coste
• No requiere mantenimiento
• Presenta un bajo incremento presente.
• Se utiliza para arrancar motores de inducción masivos.
• Es mejor para un tiempo de aceleración largo.

Desventajas del Star Delta Starter

• Funciona incluso en el motor relacionado con el delta
• Hay conexiones de cables adicionales.
• Ofrece un par inicial bajo que no se puede mantener.
• La flexibilidad es muy limitada, pero los golpes iniciales son muy restringidos.
• Hay una sacudida mecánica mientras que el cambio de estrella a delta.

Arranque suave

El arrancador suave utiliza además el método de descuento de tensión. Utiliza interruptores semiconductores como el TRIAC para gestionar la tensión, además del presente inicial equipado para el motor de inducción.

Se utiliza un TRIAC controlado por fase para ofrecer una tensión variable. La tensión se diversifica mediante el ángulo de conducción o ángulo de disparo del TRIAC. El ángulo de conducción se mantiene al mínimo para ofrecer una tensión reducida. La tensión se eleva regularmente aumentando el ángulo de conducción. Al máximo del ángulo de conducción, el motor de inducción utiliza toda la tensión de línea y funciona a la velocidad nominal.

Ofrece una mejora gradual y limpia dentro de la tensión inicial, presente además del par. Así, no hay ninguna operación de arranque mecánico y presenta una operación limpia que aumentará la vida útil de la máquina.

Beneficios del arranque suave

• Ofrece una gestión superior de la tensión actual e inicial
• Proporciona una aceleración limpia, lo que permite que no se produzcan tonterías.
• Reduce los picos de facilidad dentro del sistema.
• Prolonga la vida del sistema
• Proporciona una mayor eficiencia y carece de la necesidad de mantenimiento
• Su tamaño es pequeño

Desventajas del Arranque Suave

• Es comparativamente caro
• Existe una disipación de energía dentro del tipo de calor

Frecuencia Variable Drive (VFD)

Al igual que el arrancador suave, un accionamiento de frecuencia variable (VFD) puede variar la tensión además de la frecuencia del suministro actual. Se utiliza principalmente para controlar la velocidad del motor de inducción, ya que depende de la frecuencia de disponibilidad.

La CA de la línea de disponibilidad se transforma en CC mediante rectificadores. La corriente continua pura se transforma en corriente continua con frecuencia y tensión ajustables mediante el método de modulación de anchura de pulso a través de transistores de potencia como los IGBT.

Ofrece una gestión completa de la velocidad del motor desde 0 hasta la velocidad nominal. La posibilidad de regular la velocidad con tensión variable ofrece una mayor presencia y aceleración inicial.

Ventajas del accionamiento de frecuencia variable

• Proporciona una aceleración mayor y más limpia para los motores grandes
• Permite una gestión completa de la velocidad con una aceleración y desaceleración limpias.
• Aumentará la vida útil como resultado de la ausencia {de tensión eléctrica} y mecánica
• Permite el funcionamiento hacia delante y hacia atrás de un motor

Desventajas del accionamiento de frecuencia variable

• Es comparativamente caro, salvo que la gestión de la velocidad es crítica
• Hay disipación de calor
• Los variadores de frecuencia crean armónicos en las tensiones eléctricas que pueden afectar a los equipos digitales y a la potencia.

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