Como proveedor de motores de MT (media tensión), a menudo me encuentro con clientes que sienten curiosidad por los distintos métodos de arranque de estos motores. Los motores de MT desempeñan un papel crucial en numerosas aplicaciones industriales y comprender sus métodos de arranque es esencial para garantizar un funcionamiento eficiente y fiable. En esta entrada del blog profundizaré en los diferentes métodos de arranque de motores de MT, sus ventajas, desventajas y aplicaciones adecuadas.
Arranque Directo - En Línea (DOL)
El arranque directo en línea es el método más sencillo y directo de arrancar un motor de MT. En este método, el motor se conecta directamente a la fuente de alimentación a pleno voltaje. Cuando el motor está encendido, consume una gran corriente de entrada, normalmente entre 5 y 8 veces la corriente nominal del motor. Esta alta corriente de irrupción puede causar caídas significativas de voltaje en el sistema de energía, lo que puede afectar a otros equipos conectados al mismo suministro.
La principal ventaja del inicio DOL es su simplicidad y bajo costo. No se requieren dispositivos de arranque adicionales, lo que reduce la inversión inicial y los costos de mantenimiento. También proporciona el par de arranque máximo, lo que lo hace adecuado para aplicaciones donde se necesita un par de arranque alto, como trituradoras y transportadores.
Sin embargo, la alta corriente de entrada puede ser un gran inconveniente. Puede causar tensión mecánica en el motor y el equipo accionado, provocando un desgaste prematuro. Además, las caídas de tensión pueden alterar el funcionamiento de otros equipos sensibles cercanos. Por lo tanto, el arranque DOL generalmente se limita a sistemas de energía y motores MT de tamaño pequeño a mediano con capacidad suficiente para manejar la alta corriente de entrada.
Estrella - Delta a partir
El arranque estrella-triángulo es un método ampliamente utilizado para reducir la corriente de arranque de motores MT. En este método, el motor se conecta inicialmente en configuración de estrella durante el período de arranque. Cuando el motor alcanza una determinada velocidad, cambia a una configuración delta para su funcionamiento normal.
Cuando el motor está conectado en estrella, el voltaje en cada fase del motor se reduce a 1/√3 (aproximadamente 0,58) del voltaje de línea. Como resultado, la corriente de arranque también se reduce a 1/3 de la corriente de arranque directa en línea. Esto reduce significativamente la corriente de entrada y las caídas de voltaje asociadas.
La ventaja del arranque estrella-triángulo es que proporciona una forma relativamente sencilla y rentable de reducir la corriente de arranque. Es adecuado para aplicaciones donde el requisito de par de arranque no es muy alto, como ventiladores y bombas. Sin embargo, el par de arranque en conexión en estrella también se reduce a 1/3 del par de arranque a plena tensión. Es posible que esto no sea suficiente para aplicaciones que requieren un par de arranque elevado. Además, el cambio de configuración estrella a triángulo requiere contactores y equipos de control adicionales, lo que aumenta la complejidad y el costo del sistema.
Auto - Arranque del transformador
El arranque automático con transformador es otro método para reducir la corriente de arranque de los motores de MT. Se utiliza un autotransformador para reducir el voltaje aplicado al motor durante el período de arranque. El autotransformador tiene múltiples tomas, lo que permite al usuario seleccionar el voltaje de arranque apropiado.
Al reducir el voltaje de arranque, la corriente de arranque también se reduce proporcionalmente. El par de arranque es proporcional al cuadrado del voltaje aplicado. Por lo tanto, el par de arranque se puede ajustar seleccionando la toma adecuada en el autotransformador.
El arranque automático con transformador proporciona una forma más flexible de controlar la corriente y el par de arranque en comparación con el arranque estrella-triángulo. Se puede utilizar para aplicaciones donde se requiere un par de arranque mayor en comparación con el arranque estrella-triángulo. Sin embargo, los autotransformadores son relativamente caros y voluminosos. También requieren equipos de control adicionales para conmutación y protección, lo que aumenta el costo general y la complejidad del sistema.
Arranque suave - Arranque
Los arrancadores suaves son dispositivos electrónicos que se utilizan para aumentar gradualmente el voltaje aplicado al motor durante el período de arranque. Utilizan tiristores u otros dispositivos electrónicos de potencia para controlar el voltaje y la corriente suministrada al motor.
Los arrancadores suaves pueden proporcionar un arranque suave y controlado, reduciendo la corriente de entrada y la tensión mecánica en el motor y el equipo accionado. También se pueden programar para ajustar el tiempo de inicio, la tasa de aceleración y otros parámetros de acuerdo con los requisitos específicos de la aplicación.
La ventaja del arranque suave es que proporciona un alto grado de control sobre el proceso de arranque. Se puede utilizar para una amplia gama de aplicaciones, incluidas aquellas con requisitos de par de arranque elevados. Los arrancadores suaves también tienen funciones de protección integradas, como protección contra sobrecarga y protección contra desequilibrio de fase, que mejoran la confiabilidad del motor.
Sin embargo, los arrancadores suaves son relativamente caros en comparación con otros métodos de arranque. También generan calor durante el funcionamiento, lo que requiere ventilación y refrigeración adecuadas. Además, los tiristores de los arrancadores suaves pueden introducir distorsión armónica en el sistema de energía, lo que puede requerir equipos de filtrado adicionales.
Arranque del variador de frecuencia (VFD)
Los variadores de frecuencia son el método de arranque más avanzado y flexible para motores de MT. Un VFD es un dispositivo electrónico que puede variar la frecuencia y el voltaje suministrado al motor, permitiendo que el motor funcione a diferentes velocidades y pares.
Al arrancar un motor con un VFD, la frecuencia y el voltaje aumentan gradualmente desde cero hasta los valores nominales. Esto proporciona un arranque suave y controlado, con una corriente de entrada muy baja. El VFD también puede ajustar la velocidad y el par del motor según los requisitos de carga, lo que puede generar importantes ahorros de energía.
El arranque VFD es adecuado para una amplia gama de aplicaciones, incluidas aquellas con requisitos de velocidad variable, como bombas, ventiladores y compresores. Proporciona un control preciso sobre la velocidad y el par del motor, lo que puede mejorar la eficiencia del proceso y la calidad del producto.
Sin embargo, los VFD son el método de arranque más caro. También requieren una instalación y un mantenimiento más complejos en comparación con otros métodos de arranque. Además, los VFD pueden generar interferencias electromagnéticas (EMI), que pueden requerir blindaje y filtrado adecuados para evitar interferencias con otros equipos.
Elegir el método de inicio correcto
La elección del método de arranque para un motor de MT depende de varios factores, incluido el tamaño del motor, los requisitos de la aplicación, la capacidad del sistema de energía y el costo.
Para motores MV de tamaño pequeño a mediano con suficiente capacidad del sistema de energía y requisitos de par de arranque elevados, el arranque DOL puede ser una opción adecuada. El arranque estrella-triángulo es una forma rentable de reducir la corriente de arranque para aplicaciones con requisitos de par de arranque moderados. El arranque automático con transformador proporciona más flexibilidad para controlar la corriente y el par de arranque, pero es más caro. Los arrancadores suaves ofrecen un alto grado de control y protección, mientras que los VFD brindan las capacidades de control de velocidad y arranque más avanzadas y flexibles.
Como proveedor de motores MT, ofrecemos una amplia gama de productos, que incluyenMotor eléctrico de alto voltaje,motor de 5kv, yMotor de jaula de ardilla de alto voltaje. Nuestro equipo de expertos puede ayudarle a elegir el método de inicio adecuado para su aplicación específica. También podemos brindar servicios de instalación, mantenimiento y soporte técnico para garantizar el funcionamiento confiable de sus motores MV.
Si está interesado en comprar motores MV o necesita más información sobre métodos de arranque, no dude en contactarnos. Esperamos discutir sus requisitos y brindarle las mejores soluciones.
Referencias
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C. y Umans, SD (2003). Maquinaria Eléctrica. McGraw-Hill.
- Chapman, SJ (2012). Fundamentos de maquinaria eléctrica. McGraw-Hill.
- Krause, PC, Wasynczuk, O. y Sudhoff, SD (2002). Análisis de Maquinaria Eléctrica y Sistemas de Accionamiento. Wiley - Interciencia.