Para agilizar su proyecto, puede etiquetar las pilas de laminación con detalles como tolerancia, material, acabado superficial, si se requiere o no aislamiento oxidado, cantidady mucho más.
Arrancar un motor eléctrico puede parecer fácil. Basta con pulsar un interruptor, ¿verdad? Pero es un poco más complejo que eso. La forma en que arranca un motor puede influir mucho en su duración. También afecta a la máquina que acciona y a todo el sistema eléctrico. Elegir el método correcto de arranque del motor es muy importante. Ayuda a reducir el esfuerzo físico, a controlar la cantidad de energía que se utiliza y a garantizar una larga vida útil de la máquina. Este artículo le mostrará las formas más comunes de arrancar un motor, utilizando palabras sencillas. Aprenderás lo bueno y lo malo de cada una de ellas. Esto te ayudará a elegir el mejor método para lo que lo necesitas y te ayudará a ahorrar dinero con el tiempo.
Cuando se enciende por primera vez un motor de CA, es como una esponja grande y seca sumergida en agua. Intenta extraer mucha potencia del sistema de una sola vez. Esta rápida descarga de potencia se denomina corriente de arranque. Esta elevada corriente de irrupción puede ser de cinco a ocho veces mayor que la potencia que utiliza el motor cuando funciona normalmente. Esto puede causar problemas. Por ejemplo, puede que se atenúen las luces o que salte un disyuntor. Además, somete al suministro eléctrico a una gran tensión repentina.
Este primer gran empujón también crea un par fuerte y rápido (que es una fuerza de torsión). Esto puede causar mucho estrés físico en el motor. También es duro para las piezas a las que está conectado, como correas y engranajes. Con el tiempo, esta tensión repetida puede hacer que las piezas se desgasten. Esto puede provocar roturas y reparaciones costosas. Un buen método de arranque está hecho para controlar esta primera oleada de potencia y par. El método adecuado ayuda al motor a arrancar de forma suave y controlada. Esto mantiene seguros al motor y a todo el sistema eléctrico. Hace que toda la operación funcione de forma más fiable.
El método más sencillo de arranque de motores se denomina Across the Line (ATL). También se conoce como arranque directo en línea (DOL). Hace exactamente lo que su nombre indica. El motor se conecta directamente a la tensión de línea completa de la fuente de alimentación. Para alimentar el motor se utiliza un arrancador de motor básico. Basta con accionar un interruptor para que el motor reciba toda la potencia de inmediato.
La mayor ventaja del método transversal es que es sencillo y barato. No tiene muchas piezas, por lo que es fácil de montar y mantener. Pero este método no permite controlar el arranque del motor. El motor recibe toda la tensión al instante. Esto causa la alta corriente de arranque y el par de arranque más fuerte. Este rápido empuje es muy duro para el motor y la máquina que hace funcionar. Para un motor pequeño con un sistema eléctrico fuerte, esto puede estar bien. Pero para un motor más grande, el método de arranque a través de la línea puede causar grandes problemas. Debe tratar de evitarlo si quiere mantener su equipo seguro.
Para evitar los problemas del arranque a través de la línea, necesitamos una forma de facilitar el proceso de arranque. La mejor manera de hacerlo es reducir la cantidad de voltaje que recibe el motor cuando se enciende por primera vez. Es como pisar suavemente el acelerador de un coche en lugar de pisarlo a fondo. Al dar menos potencia al motor en el arranque, podemos reducir la peligrosa corriente de arranque. También podemos reducir el duro estrés físico.
Hay varias formas de reducir la potencia. Cada método utiliza un tipo diferente de herramienta o una configuración de cableado diferente para retener la primera ráfaga de potencia al motor. La idea principal es siempre la misma. Se trata de ayudar al motor a arrancar de una manera más suave. Una vez que el motor alcanza una buena velocidad, el motor de arranque cambia de marcha. A continuación, aplicará toda la tensión necesaria para que el motor realice su trabajo. Este arranque en dos fases protege el motor, ahorra energía y prolonga la vida útil del equipo.
Un método de arranque de tensión reducida es cualquier forma de arranque que no conecte el motor a la tensión de línea completa desde el principio. Estos métodos se hacen sólo para reducir el choque al sistema eléctrico y las partes mecánicas. Proporcionan un arranque más suave y controlado del motor. Al arrancar con una tensión más baja, el primer impulso de par y potencia es mucho menor.
Este tipo de arrancador de motor es necesario para trabajos en los que se utilizan motores eléctricos de gran tamaño. También es bueno para maquinaria con gran inercia. Es decir, maquinaria pesada y difícil de poner en movimiento, como grandes ventiladores, bombas o cintas transportadoras. Arrancar estas cosas con una sacudida repentina puede dañar el material que están moviendo o el propio equipo. Utilizar un método de tensión reducida ayuda a garantizar una aceleración suave. Este arranque controlado es una gran ventaja. Ayuda a mantener la salud del motor y hace que toda la operación sea más eficiente y fiable.
Uno de los métodos de arranque de tensión reducida más comunes es el arranque estrella-triángulo. Este método inteligente funciona cambiando la forma en que se conectan los cables dentro del motor. Para el arranque, los cables del motor se colocan en una configuración de "estrella". Esta configuración sólo permite que llegue a los cables aproximadamente 58% de toda la tensión de línea. Esto reduce el par y la corriente de arranque a aproximadamente un tercio de lo que serían con un arranque directo. Es una buena forma de reducir el esfuerzo inicial.
Cuando el motor alcanza una velocidad determinada, un temporizador del arrancador cambia las conexiones. Las cambia a una configuración "delta". La configuración delta para el funcionamiento normal permite que el motor reciba toda la tensión y funcione a plena potencia. Los arrancadores estrella-triángulo ofrecen una forma sencilla y económica de reducir la potencia de arranque en muchas aplicaciones industriales. El cambio de estrella a triángulo puede provocar a veces un pequeño salto de potencia, pero es un método conocido y fiable.
Otro buen método de arranque con tensión reducida utiliza un arrancador autotransformador. Este tipo de arrancador de motor tiene un transformador especial con diferentes puntos a los que se puede conectar. Estos puntos se llaman "tomas". Estas tomas le permiten elegir cuánto desea reducir la tensión. A menudo puede elegir 50%, 65% u 80% de la tensión de línea completa. Esto hace que el método del autotransformador le ofrezca más opciones que un arrancador estrella-triángulo.
Durante el arranque, el motor se conecta a una de las tomas de tensión más bajas. Esto proporciona un arranque muy suave y no consume mucha potencia. Una vez que el motor funciona casi a plena velocidad, se desconecta del autotransformador. A continuación, se conecta directamente a la tensión de línea. Una gran ventaja de este método de arranque es que proporciona más fuerza de giro (par) para la cantidad de potencia que utiliza, en comparación con otros métodos. El arrancador autotransformador es una magnífica elección para un motor que tiene que arrancar con una gran carga.
Los arrancadores suaves son una nueva forma electrónica de arrancar un motor. Son diferentes de los antiguos métodos mecánicos. Un arrancador suave utiliza componentes electrónicos para controlar cuidadosamente la tensión que llega al motor. En lugar de saltar entre dos niveles de tensión, un arrancador suave puede aumentar gradualmente la tensión. Comienza a un nivel muy bajo y lo eleva lentamente hasta la tensión de línea completa.
Este proceso le proporciona una aceleración totalmente suave y suave. Incluso puede indicar al arrancador suave cuánto tiempo debe durar este aumento de potencia. Esto le da un control asombroso sobre cómo arranca su motor. La capacidad de reducir el choque inicial es una gran ventaja. Los arrancadores suaves reducen en gran medida la tensión mecánica y los picos de potencia. Esto puede hacer que el motor y la maquinaria conectada duren mucho, mucho más tiempo. También suelen tener una función de parada suave, que añade aún más protección al sistema.
El mejor y más novedoso método de arranque de motores que existe en la actualidad utiliza variadores de frecuencia (VFD). Un VFD es una herramienta electrónica que hace mucho más que arrancar un motor. Otros métodos sólo controlan la tensión durante el breve periodo en que el motor arranca. Sin embargo, un variador de frecuencia puede controlar tanto la tensión como la frecuencia de la potencia que llega al motor durante todo el tiempo que éste está en funcionamiento.
Al cambiar la frecuencia, un variador de frecuencia puede cambiar la velocidad del motor. Esto significa que se obtiene algo más que un arranque suave. Se obtiene un control total sobre la velocidad del motor en todo momento. Se trata de un gran avance con respecto a cualquier método de arranque anterior. La posibilidad de variar la velocidad del motor le ofrece muchas nuevas formas de controlar su trabajo y ahorrar energía. Esto convierte a los VFD en una herramienta muy potente para cualquier aplicación moderna.
Los variadores de frecuencia (VFD) funcionan de una manera especial. Toman la corriente alterna de su edificio, la convierten en corriente continua y la utilizan para crear una señal de corriente alterna totalmente nueva para el motor. El variador de frecuencia puede emitir esta nueva señal a cualquier tensión y frecuencia que desee. Esto le da un control muy preciso sobre el motor que no se puede conseguir de ninguna otra manera. Durante el arranque, el VFD puede arrancar el motor con una frecuencia y tensión muy bajas. A continuación, puede aumentar gradualmente ambos al mismo tiempo. Esto mantiene el consumo de energía muy bajo y le proporciona un gran control del par desde una parada completa.
Este método proporciona el arranque más suave posible. Elimina casi todas las tensiones eléctricas y mecánicas. Pero la verdadera ventaja de los variadores de frecuencia es lo que pueden hacer cuando el motor ya está en marcha. Puede utilizar el variador de frecuencia para adaptar perfectamente la velocidad del motor al trabajo que está realizando. Por ejemplo, si una bomba sólo necesita funcionar a 60% de potencia, el VFD puede ralentizar el motor. Esto ahorra mucha electricidad. Esta cantidad de control y ahorro es la razón por la que los VFD se utilizan cada vez más en edificios comerciales y fábricas. Proporcionan una aceleración y deceleración controladas, una característica muy importante.
Elegir el método de arranque de motor adecuado depende de lo que necesites. Debe tener en cuenta el tamaño del motor, el tipo de carga que mueve, la potencia de su sistema eléctrico y cuánto quiere gastar. Cada método ofrece una combinación diferente de eficacia, control y coste.
He aquí una sencilla tabla que le ayudará a ver las diferencias:
| Método de arranque | Clave Buena | Lo malo principal | Lo mejor para |
|---|---|---|---|
| Al otro lado de la línea | Sencillo y barato | Gran potencia y dureza en las piezas | Motores pequeños (menos de 10 CV) con cargas sencillas |
| Star-Delta | Una forma económica de reducir la potencia | Puede provocar un pequeño salto de potencia | Motores de tamaño medio con cargas normales |
| Auto-Transformador | Puedes elegir la caída de tensión | Más grande y más caro | Motores grandes que necesitan un fuerte impulso de arranque |
| Arrancador suave | Arranque muy suave, reduce el estrés | Cuesta más que las vías no electrónicas | Bombas, ventiladores y correas para alargar su vida útil |
| Unidad de frecuencia variable (VFD) | Control preciso de la velocidad y el par | Al principio cuesta más | Cualquier trabajo que necesite control de velocidad o un gran ahorro de energía |
Para elegir el mejor, piensa en tu objetivo principal. Si sólo necesita una forma barata de arrancar un motor pequeño, un arrancador transversal puede funcionar. Si necesitas reducir la sacudida de arranque para un motor más grande, un arrancador estrella-triángulo o suave es una opción inteligente. Y si necesita un control total sobre la velocidad del motor para ahorrar energía o mejorar su trabajo, un variador de frecuencia es la mejor elección que puede hacer. Cuando se adapta el método de arranque al motor y al trabajo, puede estar seguro de que todo funcionará bien durante mucho tiempo.
Para agilizar su proyecto, puede etiquetar las pilas de laminación con detalles como tolerancia, material, acabado superficial, si se requiere o no aislamiento oxidado, cantidady mucho más.
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