¿Por qué el método de arranque estrella-triángulo no es posible para un motor de inducción conectado en triángulo?

Un motor de inducción (Induction Motor) consume una corriente alta durante el arranque debido a varios factores que actúan en conjunto. A continuación, se presenta una explicación detallada:

1. Requisito de Par de Arranque Alto

Par de Arranque:

• El motor de inducción necesita generar suficiente par para superar la inercia estática e iniciar la rotación del rotor. Esto requiere una gran cantidad de corriente para producir un campo magnético y un par fuertes.

2. Factor de Potencia Bajo

Factor de Potencia:

• El factor de potencia de un motor de inducción es muy bajo durante el arranque. El factor de potencia es la relación entre la potencia real y la potencia aparente, indicando la eficiencia de la carga. Durante el arranque, ya que el rotor aún no está girando, la diferencia de fase entre el campo magnético y la corriente es grande, resultando en un factor de potencia bajo. Un factor de potencia bajo significa que la mayor parte de la corriente se usa para generar el campo magnético en lugar de realizar trabajo real, lo que lleva a una corriente de arranque alta.

3. Contratensión Baja

Contratensión (Contra EMF):

• En operación normal, el rotor en rotación genera una contratensión (contra EMF) que se opone al voltaje de la fuente, reduciendo la corriente. Sin embargo, durante el arranque, el rotor aún no está girando, por lo que la contratensión es casi cero. Como resultado, se aplica el voltaje completo de la fuente a los devanados del estator, causando un aumento significativo de la corriente.

4. Características de Impedancia del Motor

Impedancia del Motor:

• La impedancia de un motor de inducción es baja durante el arranque. Al principio del arranque, la velocidad del rotor es cero, y el EMF inducido en los devanados del rotor también es muy bajo, lo que hace que la impedancia de los devanados del rotor sea baja. Una impedancia baja significa que puede fluir más corriente a través de los devanados, lo que conduce a una corriente de arranque más alta.

5. Principio de Inducción Electromagnética

Inducción Electromagnética:

• Según la ley de Faraday de la inducción electromagnética, cuando la corriente en los devanados del estator cambia, induce una corriente en el rotor. Durante el arranque, ya que el rotor aún no está girando, la tasa de cambio del campo magnético producido por el estator es la más alta, lo que lleva a la corriente inducida más alta en el rotor. Estas corrientes inducidas aumentan aún más la corriente de arranque.

6. Características de la Red

Características de la Red:

• La red eléctrica tiene una capacidad limitada para manejar corrientes altas durante un período corto. Cuando un motor de inducción se inicia, la corriente alta puede causar una caída de tensión significativa, afectando la operación de otros dispositivos en la misma red.

Resumen

Un motor de inducción consume una corriente alta durante el arranque por las siguientes razones:

1. Requisito de Par de Arranque Alto: Se necesita una gran cantidad de corriente para generar suficiente par.

2. Factor de Potencia Bajo: Durante el arranque, el factor de potencia es bajo, y la mayor parte de la corriente se usa para generar el campo magnético.

3. Contratensión Baja: Durante el arranque, la contratensión es casi cero, y se aplica el voltaje completo de la fuente a los devanados del estator.

4. Características de Impedancia del Motor: La impedancia del motor es baja durante el arranque, lo que lleva a una corriente más alta.

5. Principio de Inducción Electromagnética: La tasa de cambio del campo magnético es la más alta durante el arranque, lo que lleva a las corrientes inducidas más altas en el rotor.

Para reducir la corriente de arranque, se pueden utilizar diversos métodos de arranque, como el arranque estrella-triángulo, el arranque con autotransformador, los arrancadores suaves y los variadores de frecuencia (VFDs).