Par de arranque y control de intensidad en motores eléctricos
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Resumen
El texto explica cómo depende el par de arranque de un motor eléctrico de la conexión a la red y de la intensidad absorbida. Describe los límites de corriente que fija el Reglamento de Baja Tensión según la potencia del motor, los procedimientos para reducir la intensidad en el arranque y la relación entre deslizamiento, frecuencia y par.
Puntos clave
- El par motor es proporcional al flujo y a la intensidad.
- Conectar el motor directamente a la red da un par elevado, pero también una intensidad de arranque muy alta.
- El par de arranque debe superar el par resistente de los mecanismos y cargas para obtener un par acelerador.
- El Reglamento de Baja Tensión limita la relación Imax/In según la potencia: 4,5 (0,75-1,5 kW), 3 (1,5-5 kW), 2 (5-15 kW) y 1,5 (más de 15 kW).
- En motores de poca potencia la intensidad cae rápidamente al aumentar la velocidad; en los de gran potencia cae lentamente al principio y bruscamente al final del arranque.
- Si el deslizamiento aumenta, la frecuencia también aumenta y el par disminuye.
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Resolución de Problemas de Arranque en Motores Eléctricos
El par motor es proporcional al flujo y a la intensidad. La suma de todos los pares constituye el momento de rotación resultante de la máquina, llamado también par motor.
El Par de Arranque y la Conexión a la Red
El par de arranque o momento de rotación del motor depende directamente de la conexión a la red. Si se conecta directamente a la tensión de alimentación, el par es elevado, pero también lo es la intensidad absorbida, siendo entonces necesario emplear algún procedimiento para reducir la intensidad que absorbe el motor en ese instante inicial.
El motor de arranque debe producir un par de valor suficiente como para vencer la resistencia que ofrecen los mecanismos propios y las cargas que vayan aplicadas al eje del motor. Además, este par debe ser mayor en cada instante al par resistente para obtener un par acelerador.
Limitaciones de Corriente y Normativa Vigente
El hecho de que el par dependa de la corriente absorbida trae consecuencias críticas para el arranque. Generalmente, se precisan fuertes pares de arranque y, en consecuencia, la corriente absorbida supera los valores límite de las compañías suministradoras de energía y del Reglamento de Baja Tensión, el cual fija los valores de la relación entre la corriente máxima y la nominal del motor.
Los límites establecidos son los siguientes:
- Motores de 0,75 a 1,5 kW: Imax / In < 4,5.
- Motores de 1,5 a 5 kW: Imax / In < 3.
- Motores de 5 a 15 kW: Imax / In < 2.
- Motores de potencia superior a 15 kW: Imax / In < 1,5.
Procedimientos de Control y Comportamiento según la Potencia
Disminuir los valores de la intensidad equivale a un descenso muy acusado en el par. Para evitar este problema, se recurre a diversos procedimientos que tienen por objeto arrancar el motor con un par máximo sin superar una corriente determinada.
En los motores de poca potencia, la intensidad disminuye rápidamente al aumentar la velocidad. En motores de gran potencia, disminuye lentamente al principio y, al final del proceso de arranque, cae bruscamente.
Relación entre Deslizamiento, Frecuencia y Par
En cuanto al deslizamiento, si la velocidad aumenta, la intensidad nominal (In) disminuye y, al disminuir esta, también lo hace el par. La frecuencia depende directamente del deslizamiento: si este aumenta, también lo hace la frecuencia. Por lo tanto, si al aumentar el deslizamiento la intensidad disminuía, al aumentar la frecuencia también lo hará y, en consecuencia, el par disminuye.
Preguntas frecuentes
¿Por qué no se puede arrancar un motor conectándolo directamente a la red?
Porque el par de arranque es elevado, pero también lo es la intensidad absorbida, que puede superar los límites de las compañías suministradoras y del Reglamento de Baja Tensión. Por eso hay que emplear un procedimiento que reduzca la intensidad inicial.
¿Cuál es el límite de Imax/In para un motor de 10 kW?
Según el texto, para motores de 5 a 15 kW la relación Imax/In debe ser menor que 2.
¿Qué relación hay entre el deslizamiento y el par?
Si el deslizamiento aumenta, la frecuencia aumenta, lo que hace disminuir el par. Además, al aumentar la velocidad disminuye la intensidad nominal y, con ella, el par.
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