Inici d'un motor d'inducció

Mots Electròtics de Tres Fases: Mecanisme d'Autoarranc i Mètodes d'Arranc

Un motor elèctric de tres fases és inherentment autoarrancable. Quan la font d'alimentació es connecta al estator d'un motor elèctric de tres fases, es genera un camp magnètic rotatiu. Aquest camp magnètic rotatiu interacciona amb el rotor, fent-lo girar i iniciant l'operació del motor elèctric. Al moment de l'arranc, el lliscament del motor és igual a 1, i la corrent d'arranc és significativament alta.

El paper d'un arrancador en un motor elèctric de tres fases va més enllà del simple arranc. Serveix dues funcions principals:

1. Limitació de Corrent: Redueix la considerable corrent d'arranc, que, si no s'controla, podria causar danys als voltants del motor, sobrecalentaments de components elèctrics i caigudes de tensió en el sistema d'alimentació.

2. Protecció: Proporciona proteccions essencials contra sobrecàrregues, que ocorren quan el motor absorbeix una corrent excessiva degut a tensions mecàniques o condicions d'operació anòmals, i situacions de baixa tensió, on una caiguda de la tensió d'alimentació podria portar a una operació ineficient del motor o fins i tot a un aturament.

Hi ha dos enfocaments fonamentals per arrancar un motor elèctric de tres fases. Un mètode implica connectar el motor directament a la tensió completa d'alimentació. L'altre enfocament consisteix en aplicar una tensió reduïda al motor en l'arranc. És important tenir en compte que el moment produït per un motor elèctric és proporcional al quadrat de la tensió aplicada. Per tant, un motor genera significativament més moment quan s'arranca a tensió completa en comparació amb quan s'arranca amb tensió reduïda.

Per als motors elèctrics de gaiola, que són ampliament utilitzats en aplicacions industrials i comercials, hi ha tres mètodes d'arranc principal:

Mètodes d'Arranc per a Motors Elèctrics
Arrancador Directe a Línia

El mètode d'arrancador directe a línia (DOL) per a motors elèctrics és conegut per la seva simplicitat i eficiència econòmica. Amb aquest enfocament, el motor es connecta directament a la tensió completa d'alimentació. Aquest mètode senzill sol ser utilitzat per a motors petits amb una potència de fins a 5 kW. Utilitzant un arrancador DOL per a aquests motors més petits, les possibles fluctuacions de la tensió d'alimentació es poden minimitzar, assegurant una operació estable del sistema elèctric.

Arrancador Estrella - Triangle

L'arrancador estrella - triangle és un dels mètodes més comuns i ampliament adoptats per arrancar motors elèctrics de tres fases. En la operació normal, els voltants del stator del motor estan configurats en una connexió triangular. Tanmateix, durant la fase d'arranc, els voltants es connecten inicialment en una configuració en estrella. Aquesta connexió en estrella redueix la tensió aplicada a cada voltant, limitant així la corrent d'arranc. Un cop el motor ha assolit una velocitat suficient, els voltants es commuten a la connexió triangular, permetent que el motor operi al seu rendiment nominal complet.

Arrancador Autotransformador

Els autotransformadors es poden utilitzar en configuracions en estrella o en triangle. La seva funció principal en el context de l'arranc dels motors elèctrics és limitar la corrent d'arranc. Ajustant la relació de voltants de l'autotransformador, es pot reduir la tensió proporcionada al motor durant l'arranc. Aquesta reducció controlada de la tensió ajuda a mitigar la gran corrent d'inrush que ocurre quan el motor es connecta per primera vegada, protegint tant el motor com el sistema d'alimentació elèctrica.

Els arrancadors directes a línia, estrella - triangle i autotransformador estan específicament dissenyats per a motors elèctrics de rotor de gaiola, que són preponderants en una àmplia gamma d'aplicacions industrials i comercials gràcies a la seva construcció robusta i operació fiable.

Mètode d'Arranc per a Motors Elèctrics de Anells Deslizants

Per als motors elèctrics de anells deslizants, el procés d'arranc implica connectar la tensió completa d'alimentació a través de l'arrancador. El disseny únic dels motors de anells deslizants, amb els seus circuits de rotor externs, permet un control addicional durant l'arranc. El diagrama de connexió d'un arrancador de motor elèctric de anells deslizants proporciona una representació visual de com interaccionen les diferents components per facilitar el procés d'arranc, permetent una millor comprensió de la seva operació i mecanismes de control.

Quan s'arranca un motor elèctric de anells deslizants, inicialment es connecta la resistència total d'arranc al circuit del rotor. Això redueix efectivament la corrent d'alimentació absorbida pel stator, minimitzant la corrent d'inrush que podria stressar el sistema elèctric i el propi motor. Com l'alimentació elèctrica energitza el motor, el rotor comença a girar.

A mesura que el motor acelera, les resistències del rotor es redueixen sistemàticament en etapes. Aquesta reducció gradual de les resistències es coordina cuidadosament amb l'augment de la velocitat de rotació del motor. Fent-ho així, el motor pot augmentar suavement la seva velocitat mentre manté les característiques òptimes de moment.

Un cop el motor arriba a la seva velocitat nominal a ple càrrega, totes les resistències d'arranc es treuen completament del circuit. En aquest punt, els anells deslizants es curten. Aquest curt-circuit permet que el motor operi amb la màxima eficiència, ja que elimina la resistència addicional que només era necessària durant la fase d'arranc, permetent al motor oferir el seu rendiment nominal complet.