Perché il metodo di avvio stella-triangolo non è possibile per un motore asincrono a connessione triangolo?

Un motore asincrono (Induction Motor) richiede una corrente elevata durante l'avviamento a causa di diversi fattori che agiscono insieme. Ecco una spiegazione dettagliata:

1. Richiesta di Elevato Coppia di Avviamento

Coppia di Avviamento:

• Il motore asincrono deve generare una coppia sufficiente per superare l'inerzia statica e far ruotare il rotore. Ciò richiede una grande quantità di corrente per produrre un campo magnetico e una coppia forti.

2. Fattore di Potenza Basso

Fattore di Potenza:

• Il fattore di potenza di un motore asincrono è molto basso durante l'avviamento. Il fattore di potenza è il rapporto tra la potenza attiva e la potenza apparente, indicando l'efficienza del carico. Durante l'avviamento, poiché il rotore non sta ancora ruotando, la differenza di fase tra il campo magnetico e la corrente è grande, risultando in un fattore di potenza basso. Un fattore di potenza basso significa che la maggior parte della corrente viene utilizzata per generare il campo magnetico piuttosto che per svolgere lavoro effettivo, portando quindi a una corrente di avviamento elevata.

3. Contracorrenza Elettromotrice Bassa

Contracorrenza Elettromotrice (Counter EMF):

• In condizioni normali di funzionamento, il rotore in rotazione genera una contracorrenza elettromotrice (counter EMF) che si oppone alla tensione di alimentazione, riducendo la corrente. Tuttavia, durante l'avviamento, il rotore non sta ancora ruotando, quindi la contracorrenza elettromotrice è quasi zero. Di conseguenza, la tensione di alimentazione completa viene applicata alle bobine dello statore, causando un aumento significativo della corrente.

4. Caratteristiche dell'Impedenza del Motore

Impedenza del Motore:

• L'impedenza di un motore asincrono è bassa durante l'avviamento. All'inizio dell'avviamento, la velocità del rotore è zero, e la f.e.m. indotta nelle bobine del rotore è anche molto bassa, rendendo l'impedenza delle bobine del rotore bassa. Un'impedenza bassa significa che può fluire più corrente attraverso le bobine, portando a una corrente di avviamento più elevata.

5. Principio dell'Induzione Elettromagnetica

Induzione Elettromagnetica:

• Secondo la legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica, quando la corrente nelle bobine dello statore cambia, induce una corrente nel rotore. Durante l'avviamento, poiché il rotore non sta ancora ruotando, il tasso di variazione del campo magnetico prodotto dallo statore è il massimo, portando all'induzione di corrente massima nel rotore. Queste correnti indotte aumentano ulteriormente la corrente di avviamento.

6. Caratteristiche della Rete

Caratteristiche della Rete:

• La rete elettrica ha una capacità limitata di gestire correnti elevate per periodi brevi. Quando un motore asincrono si avvia, la corrente elevata può causare una notevole caduta di tensione, influenzando il funzionamento degli altri dispositivi sulla stessa rete.

Riepilogo

Un motore asincrono richiede una corrente elevata durante l'avviamento per i seguenti motivi:

1. Richiesta di Elevato Coppia di Avviamento: È necessaria una grande quantità di corrente per generare una coppia sufficiente.

2. Fattore di Potenza Basso: Durante l'avviamento, il fattore di potenza è basso, e la maggior parte della corrente viene utilizzata per generare il campo magnetico.

3. Contracorrenza Elettromotrice Bassa: Durante l'avviamento, la contracorrenza elettromotrice è quasi zero, e la tensione di alimentazione completa viene applicata alle bobine dello statore.

4. Caratteristiche dell'Impedenza del Motore: L'impedenza del motore è bassa durante l'avviamento, portando a una corrente più elevata.

5. Principio dell'Induzione Elettromagnetica: Il tasso di variazione del campo magnetico è il massimo durante l'avviamento, portando all'induzione di corrente massima nel rotore.

Per ridurre la corrente di avviamento, possono essere utilizzati vari metodi di avviamento, come l'avviamento a stella-triangolo, l'avviamento con autotrasformatore, starter morbidi e variatori di frequenza (VFDs).