Com funciona el voltatge compost en un motor de corrent alternada?

Les enrotllaments compostos (Compound Winding) són un tipus especial d'enrotllament que es sol utilitzar en motors elèctrics de corrent alternada, especialment en aplicacions que requereixen una millor prestació al iniciar i una major eficiència operativa. Els enrotllaments compostos combinen les característiques de l'enrotllament principal (Main Winding) i l'enrotllament auxiliar (Auxiliary Winding) per aconseguir un rendiment superior. Aquí tens una explicació detallada de com funcionen els enrotllaments compostos i quines són les seves característiques:

1. Estructura dels enrotllaments compostos

Els enrotllaments compostos solen constar de dues parts:

• Enrotllament Principal: Aquest és l'enrotllament principal del motor, encarregat de proporcionar la major part del camp magnètic i de la força motriu durant l'operació normal. L'enrotllament principal sol connectar-se en configuració estrella (Y) o triangle (Δ).

• Enrotllament Auxiliar: Aquest és l'enrotllament secundari, utilitzat per millorar la prestació inicial i les característiques operatives del motor. L'enrotllament auxiliar sol connectar-se durant l'inici i desconnectar-se un cop el motor assolgui una certa velocitat.

2. Principi de funcionament

Fase d'inici

• Durant l'inici: Quan el motor s'inicia, tant l'enrotllament principal com l'enrotllament auxiliar estan connectats. L'enrotllament auxiliar proporciona un camp magnètic addicional per ajudar el motor a superar la fricció estàtica i la inèrcia, permetent-li arribar a la velocitat nominal més ràpidament.

• Corrent d'inici: La presència de l'enrotllament auxiliar ajuda a controlar la corrent d'inici, prevenint corrents de pic excessives que podrien danar el motor o la xarxa elèctrica.

Fase de funcionament

• Un cop assolida la velocitat nominal: Un cop el motor assolgui la velocitat d'operació predeterminada, l'enrotllament auxiliar es desconnecta, deixant només l'enrotllament principal en funcionament. Això redueix el consum d'energia i millora l'eficiència operativa del motor.

• Superposició del camp magnètic: Durant la fase d'inici, els camps magnètics generats pel enrotllament principal i l'enrotllament auxiliar es superposen, creant un camp magnètic resultant més fort, que augmenta la força motriu inicial.

3. Tipus d'enrotllaments auxiliars

Hi ha diversos tipus d'enrotllaments auxiliars, incloent-hi:

• Enrotllament d'inici amb condensador: Durant l'inici, l'enrotllament auxiliar es connecta a través d'un condensador, que desplaça la fase de la corrent, augmentant així la força motriu inicial. Després de l'inici, l'enrotllament auxiliar es desconnecta mitjançant un interruptor centrífug.

• Enrotllament de funcionament amb condensador: L'enrotllament auxiliar roman connectat durant tota l'operació, amb el condensador que ajusta la fase per millorar les característiques operatives del motor.

• Enrotllament d'inici amb resistència: L'enrotllament auxiliar es connecta a través d'una resistència, que limita la corrent d'inici. Després de l'inici, l'enrotllament auxiliar es desconnecta mitjançant un interruptor centrífug.

4. Avantatges

• Millor prestació a l'inici: Els enrotllaments compostos milloren significativament la força motriu inicial, facilitant-ne l'inici.

• Corrent d'inici controlada: La combinació de l'enrotllament auxiliar i els condensadors controla efectivament la corrent d'inici, reduint l'impacte sobre la xarxa elèctrica.

• Eficiència operativa millorada: Desconnectar l'enrotllament auxiliar després de l'inici redueix el consum d'energia i millora l'eficiència operativa del motor.

• Factor de potència millorat: L'ús de condensadors pot millorar el factor de potència del motor, reduint el consum de potència reactiva.

5. Aplicacions

Els enrotllaments compostos s'utilitzen ampliament en motors de corrent alternada que necessiten una bona prestació a l'inici i eficiència operativa, com ara:

• Electrodomèstics: Frigorífics, aire acondicionat, lavadores, etc.

• Maquinària industrial: Ventiladors, bombes, compressors, etc.

Resum

Els enrotllaments compostos optimitzen el rendiment dels motors de corrent alternada tant durant la fase d'inici com durant la fase de funcionament, combinant les característiques de l'enrotllament principal i l'enrotllament auxiliar. Durant l'inici, l'enrotllament auxiliar proporciona un camp magnètic addicional per ajudar a superar la resistència inicial; durant l'operació, l'enrotllament auxiliar es desconnecta per reduir el consum d'energia i millorar l'eficiència.