Una semplice guida ai metodi di avviamento dei motori

Avviare un motore elettrico può sembrare facile. Basta premere un interruttore, giusto? Ma la questione è un po' più complessa. Il modo in cui un motore si avvia può fare una grande differenza sulla sua durata. Inoltre, ha un effetto sulla macchina che aziona e sull'intero sistema di alimentazione. Scegliere il giusto metodo di avviamento del motore è molto importante. Contribuisce a ridurre lo sforzo fisico, a controllare la quantità di energia utilizzata e a garantire una lunga e buona durata della macchina. Questo articolo illustra i metodi più comuni per avviare un motore, utilizzando parole semplici. Imparerete a conoscere gli aspetti positivi e negativi di ciascuno di essi. Questo vi aiuterà a scegliere il metodo migliore per le vostre esigenze e a risparmiare nel tempo.

Perché è necessario un modo speciale per avviare un motore?

Quando si accende per la prima volta un motore CA, è come una grande spugna asciutta immersa nell'acqua. Cerca di prelevare dal sistema una grande quantità di energia in una volta sola. Questo rapido afflusso di energia è chiamato corrente di spunto. Questa corrente di spunto elevata può essere da cinque a otto volte superiore alla potenza utilizzata dal motore quando funziona normalmente. Ciò può causare problemi. Ad esempio, le luci potrebbero abbassarsi o potrebbe scattare un interruttore automatico. Inoltre, la corrente di spunto può essere molto forte e improvvisa.

Questa prima grande spinta crea anche una coppia forte e veloce (che è una forza di torsione). Ciò può causare un forte stress fisico al motore. Inoltre, è difficile per le parti a cui è collegato, come le cinghie e gli ingranaggi. Con il tempo, questo stress ripetuto può causare l'usura delle parti. Questo può portare a rotture e riparazioni costose. Un buon metodo di avviamento è fatto per controllare questa prima ondata di potenza e coppia. Il metodo giusto aiuta il motore ad avviarsi in modo delicato e controllato. In questo modo il motore e l'intero sistema elettrico sono al sicuro. L'intera operazione funziona in modo più affidabile.

Qual è il metodo più semplice: Avvio attraverso la linea?

Il metodo di avviamento del motore più semplice è chiamato Across the Line (ATL). È noto anche come avviamento diretto in linea (DOL). Fa esattamente quello che dice il nome. Il motore è collegato direttamente alla tensione di rete dell'alimentatore. Per dare corrente al motore si utilizza un avviatore di base. Basta premere un interruttore e il motore ottiene subito la piena potenza.

Il vantaggio principale del metodo a linea diretta è che è semplice e poco costoso. Non ha molte parti, quindi è facile da installare e da gestire. Tuttavia, questo metodo non consente di controllare l'avvio del motore. Il motore riceve immediatamente la piena tensione. Questo provoca un'elevata corrente di spunto e la più forte coppia di avviamento. Questa spinta rapida è molto dura per il motore e per la macchina che aziona. Per un piccolo motore con un impianto elettrico robusto, questo può andare bene. Ma per un motore più grande, il metodo di avviamento trasversale può causare grossi problemi. È necessario cercare di evitarlo se si vuole mantenere la sicurezza della propria apparecchiatura.

Come si può ridurre la prima scarica di tensione su un motore?

Per ovviare ai problemi di avviamento trasversale, è necessario un modo per facilitare il processo di avviamento. Il modo migliore per farlo è ridurre la quantità di tensione che il motore riceve alla prima accensione. Si può pensare che sia come spingere delicatamente il pedale del gas di un'auto invece di schiacciarlo a fondo. Dando al motore meno potenza all'inizio, possiamo ridurre la pericolosa corrente di spunto. Possiamo anche ridurre il duro stress fisico.

Esistono diversi modi per ottenere questa riduzione di potenza. Ogni metodo utilizza un tipo diverso di strumento o una diversa configurazione di cablaggio per trattenere la prima scarica di potenza al motore. L'idea principale è sempre la stessa. Si tratta di aiutare il motore ad avviarsi in modo più delicato. Dopo che il motore ha raggiunto una buona velocità, l'avviatore commuta. Applicherà quindi l'intera tensione necessaria al motore per svolgere il suo lavoro. Questo avviamento in due fasi protegge il motore, risparmia energia e fa durare più a lungo l'apparecchiatura.

Che cos'è un metodo di avviamento a tensione ridotta?

Un metodo di avviamento a tensione ridotta è un metodo di avviamento che non collega il motore alla piena tensione di rete fin dall'inizio. Questi metodi sono realizzati per ridurre le scosse all'impianto elettrico e alle parti meccaniche. Forniscono un avviamento più fluido e controllato per il motore. Avviando con una tensione più bassa, la prima spinta di coppia e potenza è molto minore.

Questo tipo di avviatore è necessario per i lavori che utilizzano motori elettrici di grandi dimensioni. È adatto anche per i macchinari ad alta inerzia. Ciò significa che sono pesanti e difficili da mettere in movimento, come grandi ventilatori, pompe o nastri trasportatori. L'avvio di queste macchine con una scossa improvvisa può danneggiare il materiale da spostare o l'apparecchiatura stessa. L'uso di un metodo a tensione ridotta aiuta a garantire un'accelerazione regolare. L'avvio controllato è un grande vantaggio. Contribuisce a mantenere la salute del motore e rende l'intera operazione più efficiente e affidabile.

In che modo gli avviatori stella-triangolo riducono la sollecitazione di un motore?

Uno dei metodi più comuni di avviamento a tensione ridotta è l'avviatore stella-triangolo. Questo metodo intelligente funziona modificando il collegamento dei fili all'interno del motore. Per l'avviamento, i fili del motore vengono messi in configurazione "a stella". Questa configurazione consente di far arrivare ai fili solo circa 58% dell'intera tensione di rete. In questo modo, la coppia e la corrente di avviamento si riducono a circa un terzo di quelle che si avrebbero con un avviamento diretto. È un ottimo modo per ridurre lo stress iniziale.

Dopo che il motore ha raggiunto una certa velocità, un timer nell'avviatore cambia i collegamenti. Le commuta in una configurazione "a triangolo". La configurazione a triangolo per il funzionamento normale consente al motore di ottenere la massima tensione e di funzionare alla massima potenza. Gli avviatori stella-triangolo rappresentano un modo semplice e conveniente per ridurre la potenza di avviamento in molte applicazioni industriali. Il passaggio da stella a triangolo può talvolta causare un piccolo salto di potenza, ma è un metodo noto e affidabile.

Un autotrasformatore è un buon modo per avviare il motore?

Un altro buon metodo di avviamento a tensione ridotta prevede l'uso di un autotrasformatore. Questo tipo di avviatore è dotato di uno speciale trasformatore con diversi punti a cui è possibile collegarsi. Questi punti sono chiamati "rubinetti". Questi punti sono detti "rubinetti" e consentono di scegliere il livello di riduzione della tensione. Spesso è possibile scegliere 50%, 65% o 80% della tensione di linea completa. Questo fa sì che il metodo del trasformatore automatico offra più possibilità di scelta rispetto a un avviatore a stella-triangolo.

Durante l'avvio, il motore è collegato a una delle prese di tensione più basse. In questo modo si ottiene un avvio molto regolare e non si consuma molta energia. Una volta che il motore funziona quasi alla massima velocità, viene tolto dall'autotrasformatore. Viene quindi collegato direttamente alla tensione di rete. Un grande vantaggio di questo metodo di avviamento è che offre una maggiore forza di rotazione (coppia) per la quantità di potenza utilizzata, rispetto ad altri metodi. L'avviatore con autotrasformatore è una scelta eccellente per un motore che deve avviarsi con un carico elevato.

Cosa sono gli avviatori statici e come danno una mano al motore?

Gli avviatori statici sono un modo più recente ed elettronico per avviare un motore. Sono diversi dai vecchi avviatori meccanici. Un soft starter utilizza parti elettroniche per controllare attentamente la tensione che viene inviata al motore. Invece di passare da un livello di tensione all'altro, un soft starter può aumentare gradualmente la tensione. Parte da un livello molto basso e lo porta lentamente alla tensione di rete.

Questo processo consente di ottenere un'accelerazione completamente fluida e delicata. È anche possibile indicare all'avviatore statico la durata di questo aumento di potenza. In questo modo si ha un controllo straordinario sulle modalità di avviamento del motore. La capacità di ridurre lo shock iniziale è un vantaggio enorme. Gli avviatori statici riducono di molto le sollecitazioni meccaniche e gli sbalzi di potenza. In questo modo il motore e i macchinari collegati possono durare molto, molto più a lungo. Spesso dispongono anche di una funzione di arresto graduale, che aggiunge ulteriore protezione al sistema.

Qual è il metodo più recente che utilizza la frequenza variabile?

Il metodo di avviamento del motore più recente e migliore che si possa trovare oggi utilizza gli azionamenti a frequenza variabile (VFD). Un VFD è uno strumento elettronico che fa molto di più del semplice avviamento di un motore. Altri metodi controllano solo la tensione per il breve tempo in cui il motore si avvia. Ma un VFD è in grado di controllare sia la tensione che la frequenza dell'alimentazione del motore per tutto il tempo del suo funzionamento.

Modificando la frequenza, un VFD è in grado di modificare la velocità del motore. Ciò significa che non si ottiene solo un avvio regolare. Si ottiene il pieno controllo della velocità del motore per tutto il tempo. Si tratta di un grande passo avanti rispetto a qualsiasi altro metodo di avviamento precedente. La possibilità di variare la velocità del motore offre molti nuovi modi per controllare il lavoro e risparmiare energia. Ciò rende i VFD uno strumento molto utile per qualsiasi applicazione moderna.

In che modo i convertitori di frequenza variabile (VFD) consentono un controllo preciso?

I convertitori di frequenza variabili (VFD) funzionano in modo speciale. Prendono la corrente alternata dall'edificio, la trasformano in corrente continua e poi la usano per creare un nuovo segnale di corrente alternata solo per il motore. Il VFD può produrre questo nuovo segnale a qualsiasi tensione e frequenza. In questo modo si ottiene un controllo molto preciso del motore che non è possibile ottenere in altro modo. Durante l'avvio, il VFD può avviare il motore con una frequenza e una tensione molto basse. Poi può aumentare gradualmente entrambe contemporaneamente. In questo modo il consumo di energia rimane molto basso e si ottiene un ottimo controllo della coppia fin dall'arresto completo.

Questo metodo offre l'avvio più fluido possibile. Elimina quasi tutte le sollecitazioni elettriche e meccaniche. Ma il vero vantaggio dei VFD è quello che possono fare dopo che il motore è già in funzione. È possibile utilizzare il VFD per adattare perfettamente la velocità del motore al lavoro che sta svolgendo. Ad esempio, se una pompa deve funzionare solo a una potenza di 60%, il VFD può rallentare il motore. In questo modo si risparmia molta elettricità. Questa quantità di controllo e di risparmio è il motivo per cui i VFD sono sempre più utilizzati negli edifici commerciali e nelle fabbriche. Forniscono un'accelerazione e una decelerazione controllate, una caratteristica molto importante.

Qual è il metodo di avviamento del motore più adatto al vostro lavoro?

La scelta del giusto metodo di avviamento del motore dipende dalle vostre esigenze. Occorre considerare le dimensioni del motore, il tipo di carico da movimentare, la potenza dell'impianto elettrico e la spesa che si intende sostenere. Ciascun metodo offre una combinazione diversa in termini di efficacia, controllo e costo.

Ecco una semplice tabella che aiuta a capire le differenze:

Per scegliere il migliore, pensate al vostro obiettivo principale. Se avete bisogno di un modo economico per avviare un piccolo motore, potrebbe andare bene un avviatore trasversale. Se avete bisogno di ridurre la scossa di avviamento per un motore più grande, un avviatore stella-triangolo o un soft starter è una scelta intelligente. E se avete bisogno di un controllo totale della velocità del motore per risparmiare energia o migliorare il vostro lavoro, un VFD è la scelta migliore che possiate fare. Quando si adatta il metodo di avviamento al motore e al lavoro, si può essere certi che tutto funzionerà bene per molto tempo.

Punti chiave da ricordare

• L'avviamento Across the Line (ATL) è facile, ma causa una forte sollecitazione del sistema di alimentazione e delle parti del motore.
• I metodi di avviamento a tensione ridotta sono utilizzati per trattenere la prima scarica di potenza e coppia all'avvio del motore.
• Gli avviatori a stella-triangolo e con autotrasformatore sono validi metodi non elettronici per ridurre la tensione di avviamento.
• I Soft Starter utilizzano l'elettronica per fornire un avvio lento e regolare. Ciò contribuisce ad aumentare la durata dell'apparecchiatura.
• Gli inverter a frequenza variabile (VFD) offrono il miglior controllo. Consentono di gestire la velocità del motore per tutto il tempo, non solo all'avvio. Questo è il metodo migliore per risparmiare energia e controllare il lavoro.