Arranque de Motores Asíncronos: Estrella-Triángulo, Resistencias Rotóricas y Estatóricas

1. Arranque Estrella-Triángulo

El arranque estrella-triángulo es el sistema más utilizado en motores asíncronos de inducción. Se arranca el motor con conexión estrella a una tensión tres veces inferior a la nominal. Después de un tiempo, cuando el par de arranque desarrollado iguala al momento de la carga (alrededor del 80% de la velocidad nominal), se conmutan las conexiones de las bobinas del motor a triángulo.

El bobinado recibe una tensión tres veces menor que la nominal, por lo que el par de arranque es proporcional al cuadrado de la tensión de alimentación y la intensidad absorbida se reduce tres veces. En un sistema trifásico conectado en triángulo, la corriente de línea es tres veces mayor que la de fase. En el sistema estrella, las intensidades de línea y fase son iguales. Por lo tanto, la corriente absorbida es tres veces menor en el arranque estrella.

La duración del primer tiempo (estrella) debe permitir al motor alcanzar la velocidad nominal con la tensión aplicada. En el cambio a triángulo, se produce una breve desconexión de los bobinados de la red. Una vez en conexión triángulo, el bobinado recibe la tensión de red necesaria para su funcionamiento normal, llevando al motor a su velocidad nominal y estabilizando la intensidad y el par motor.

El arranque estrella/triángulo se realiza en dos tiempos. En el primero, el motor funciona con sus bornes conectados en estrella, consumiendo tres veces menos corriente que en funcionamiento nominal. En el segundo tiempo, cuando la máquina alcanza la velocidad y corriente nominales, la caja de bornes conmuta a triángulo, trabajando en condiciones normales.

ESTRELLA TRIANGULO

2. Arranque por Eliminación de Resistencias Rotóricas

Este método utiliza un motor asíncrono con rotor bobinado (no de jaula de ardilla). El bobinado del rotor, generalmente conectado en estrella internamente, se conecta a anillos rozantes sobre el eje. Unas escobillas sobre los anillos aseguran la continuidad eléctrica. A estas escobillas se conectan bloques de resistencias en serie para limitar la corriente rotórica. Los terminales se marcan con las letras k, l, m.

Gracias a los anillos rozantes, se pueden conectar resistencias en serie con las bobinas del rotor, elevando su impedancia y disminuyendo la corriente absorbida en el arranque. A medida que el rotor gana velocidad, se reduce la resistencia mediante cortocircuito.

Este tipo de motor se utiliza en aplicaciones que requieren un gran par motor. La caja de bornes tiene seis bornes para conectar los devanados del estator en estrella y triángulo, y tres bornes adicionales (K, L, M) para el conexionado externo del devanado del rotor.

Estos motores están diseñados para trabajar con el rotor en cortocircuito. Sin embargo, si esta conexión se realiza en el arranque, la sobrecorriente sería excesiva. Por lo tanto, es necesario cortocircuitar el rotor en diferentes tiempos, eliminando grupos de resistencias. La complejidad de esta maniobra requiere un circuito de automatismos.

2 ARRANQUE POR ELIMINACION DE RESISTENCIA

ROTORICAS

3. Arranque por Eliminación de Resistencias Estatóricas

En este método, la alimentación a tensión reducida se realiza en uno o varios tiempos, poniendo en serie con cada fase del estator resistencias que se cortocircuitan según tiempos establecidos. La intensidad se reduce proporcionalmente a la tensión que recibe el motor, y el par se reduce en proporción al cuadrado de la tensión. El par de arranque inicial es el 70% del par nominal.

La tensión en los bornes del motor se incrementa a medida que se eliminan resistencias, aumentando la velocidad progresivamente. Se diferencia del estrella-triángulo en que el paso a plena tensión es más rápido y con picos de corriente más bajos, y no hay puntos muertos (el motor no se desconecta de la red).

APLICACIONES: Máquinas cuya intensidad deba regularse durante el arranque y que necesiten un buen par para vencer la resistencia de la carga, que aumenta progresivamente.

MOTORES DE POTENCIA SUPERIOR A 0,75KW DEBEN DISPONER DE UN DISPOSITIVO DE ARRANQUE QUE LIMITE LA RELACIÓN DE CORRIENTE ENTRE EL ARRANQUE Y LA MARCHA NORMAL A PLENA CARGA.

POTENCIA NOMINAL DEL MOTOR / CONSTANTE MÁXIMA DE PROPORCIONALIDAD ENTRE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE DE ARRANQUE Y LA DE PLENA CARGA:

DE 0,75 KW A 1,5KW (4,5) ---- 1,5 A 5 KW (3.0) ----- 5 KW A 15 KW (2) ---- MÁS DE 15 KW (1,5)

ESTATÓRICAS