Qué es un arrancador autotransformador y su funcionamiento

El motor de inducción de jaula de ardilla funciona principalmente con la tensión de línea completa utilizando el arrancador DOL. Este arrancador consume una corriente de arranque muy grande, por lo que el devanado del motor puede resultar dañado y también crea una sobrecarga de corriente en el sistema eléctrico. Por lo tanto, se utiliza una técnica de arranque alternativa para activar el motor de inducción trifásico, conocida como arrancador autotransformador. Se puede utilizar principalmente para los motores de inducción que están conectados en estrella o en triángulo. El arrancador autotransformador es muy famoso por los arrancadores de tensión que se reducen electromecánicamente. Este tipo de arrancador puede disminuir la corriente de arranque dentro del sistema de distribución hacia el menor nivel de todos los distintos tipos de arrancadores electromecánicos. Además, las derivaciones sobre el autotransformador permiten alterar el par y la tensión del motor. Es preferentemente adecuado para activar la mayoría de las cargas industriales. Este artículo trata de una visión general de un arrancador autotransformador y su funcionamiento.

¿Qué es un arrancador autotransformador?

Un arrancador autotransformador se utiliza para disminuir la tensión aplicada a un motor durante su puesta en marcha. Cuando los motores grandes se utilizan durante mucho tiempo en el circuito, puede producirse una caída de tensión, por lo que pueden provocar daños en los equipos eléctricos que funcionan con una línea de alimentación similar. Sabemos que tanto la tensión como la corriente son directamente proporcionales entre sí como V∞I. Si reducimos el suministro de tensión, automáticamente también se reducirá la corriente al principio. Por tanto, la tensión puede reducirse utilizando diferentes métodos. Una técnica para reducir la tensión de entrada al motor eléctrico es utilizar un transformador.

La misma tensión disminuida se puede dar al motor eléctrico hasta que consiga su velocidad de funcionamiento normal. Una vez que la velocidad de funcionamiento de este motor alcance su velocidad de funcionamiento normal, entonces la tensión disminuida puede ser sustituida a través de la línea principal de plena tensión.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que el transformador que cumple su función en este tipo de arrancador no es un transformador reductor habitual que tenga devanados primarios y secundarios especiales. Este transformador incluye simplemente un único devanado que se utiliza para la entrada y la salida.

Este tipo de transformadores tiene varias derivaciones para proporcionar salidas. En general, las derivaciones de los autotransformadores pueden disponerse entre el 50% y el 80% de la tensión. Así que estas tomas se utilizan principalmente para suministrar varias opciones de tensión para activar el motor. El funcionamiento de estos motores es sencillo, con menos peso y menos coste en comparación con un transformador normal de dos devanados.

El arrancador de este transformador no necesita un cableado difícil porque está unido al motor a través de tres terminales simplemente. Al arrancar el motor, se conecta a través de la salida del autotransformador. El objetivo principal de un arrancador de autotransformador es que disminuye la corriente inicial del motor hacia el cuadrado de la relación de tensión del transformador.

Principio del arrancador autotransformador

El funcionamiento del arrancador del autotransformador será así. El esquema del circuito del autotransformador se muestra a continuación, donde los interruptores del arrancador se representan con 1, 2 y 3. Para activar el motor, se cierran los dos interruptores del circuito como el 1 y el 2. Una vez cerrados los interruptores, se puede suministrar menos tensión al motor desde el autotransformador.

Esta tensión restringe la corriente de entrada hacia el motor estacionario para acelerar. El par del motor también puede disminuir. El motor eléctrico aumenta su velocidad hasta que el par del motor y el par de la carga se equilibran entre sí y se alcanza una velocidad estable.

En esta etapa, el interruptor2 se abre y temporalmente el motor puede ser alimentado con una tensión aún menor, ya que los devanados del autotransformador actúan como inductores que están conectados en serie a través del motor.

Este tiempo es pequeño para separar el interruptor 1 y conectar el interruptor 3, que proporciona la tensión completa hacia el motor. La velocidad sigue aumentando y el motor alcanza su velocidad nominal completa. En esta posición, el arranque suave puede terminar y este motor funciona con carga completa. El autotransformador no es necesario durante mucho tiempo y se desactiva abriendo el interruptor 1. Este motor puede alimentarse directamente de la red trifásica. Entonces, para desactivar el motor, se suelta el interruptor 3.

Teoría del arrancador autotransformador

El arrancador autotransformador puede utilizarse con cualquier tipo de motor de inducción de jaula de ardilla, que alimenta a lo largo de las derivaciones del arrancador autotransformador trifásico. En este arrancador, el motor puede conectarse directamente al devanado secundario del transformador.

Las tomas del autotransformador interrumpen la tensión de arranque y suministran al motor en pasos del 50% 65% o del 80% de una tensión pequeña. Este transformador se utiliza para el arranque y la corriente de línea es siempre baja en comparación con la corriente nominal del motor durante todo el arranque, debido a que el motor está conectado hacia el devanado secundario del transformador de arranque durante la aceleración.

Si el motor se conecta a la toma del 50% del transformador, la corriente del motor disminuirá hasta el 50% de la pequeña corriente de arranque. Sin embargo, la corriente de línea será simplemente el 25% de la pequeña corriente de arranque. La variación entre la corriente del motor y la de la línea se debe al autotransformador del circuito.

Debido a que la línea es más baja, el arrancador autotransformador existente se utiliza para disminuir la tensión de arranque. Como la corriente de arranque del motor es mayor en comparación con la corriente de la línea a través de un arrancador autotransformador, entonces el arrancador generará más par por cada amperio de corriente de la línea en comparación con cualquier otro tipo de arrancador de tensión

Ventajas

El ventajas de un arrancador autotransformador incluyen las siguientes.

• La corriente de irrupción puede limitarse utilizando este transformador
• El ajuste de la tensión de arranque puede hacerse mediante la elección de una toma adecuada en el transformador.
• La corriente de alimentación es menor en comparación con la corriente del motor
• El uso de la corriente de excitación es menor
• Este motor es aplicable para motores grandes, en los que el arranque del motor a través de la conexión directa hacia la red no puede ser posible. La estrella-triángulo tampoco puede utilizarse para motores grandes, sobre todo si se activan a través de una carga importante.
• Esta técnica es adecuada para las fases de arranque largas.
• La relación de este transformador oscila entre el 65% y el 80%
• Por cada amperio de suministro de corriente, el mayor par será
• Al diseñar este transformador, se necesita menos cobre.
• Su eficiencia es alta en comparación con el convencional.
• La regulación de la tensión es mucho mejor.

Desventajas

El desventajas del arrancador autotransformador incluyen las siguientes.

• Menor factor de potencia
• El circuito es bastante complejo e implica un autotransformador comparativamente caro.
• Debido al gran tamaño del dispositivo, el arrancador Korndorfer no puede añadirse a una máquina accesible si el hueco es limitado.

Aplicaciones

El aplicaciones del autotransformador incluyen las siguientes.

• Se utiliza para reducir la tensión de arranque en el motor de inducción
• Se utiliza como refuerzo al final de la línea de transmisión larga para compensar las pérdidas de la línea
• Se utiliza como dispositivo de arranque para determinados tipos de lámparas fluorescentes
• El autotransformador se utiliza en dispositivos eléctricos dentro de los laboratorios de pruebas
• Se utiliza para aumentar las tensiones de entrada
• Se utiliza en alimentadores de corriente alterna, como los boosters, para aumentar el nivel de tensión requerido.
• Este transformador se utiliza en motores de inducción y síncronos como pieza de disparo.
• Se utiliza para activar motores de inducción de jaula de ardilla y de anillos rozantes.
• Se utiliza para interconectar sistemas que funcionan en tensiones de umbral.

Por tanto, se trata de una visión general del arrancador autotransformador. Las potencias de estos transformadores son bajas en comparación con las potencias habituales de los arrancadores para motores de mayor potencia. El tamaño de este transformador es extremadamente pequeño, por lo que el material efectivo disminuirá el precio. El cobre, así como las pérdidas de hierro, reducirán efectivamente el material menos por lo que este transformador tiene una alta eficiencia en comparación con los transformadores normales de tipo de aislamiento. He aquí una pregunta para ti, ¿cuáles son los diferentes tipos de transformadores disponibles en el mercado?