Clase de electricidad

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Generalidades

Se denomina arranque de un motor al régimen transitorio en el que se eleva la velocidad del mismo desde el estado de motor detenido hasta el de motor girando a la velocidad de régimen permanente.

El comportamiento dinámico del conjunto motor-maquina accionada, está regido por la siguiente ecuación diferencial:

Tm - Tr = J . dw / dt

Donde: Tm es el par motor, Tr el parresistente, J es el momento de inercia del conjunto motor-maquina accionada y w es la velocidad angular de dicho conjunto.

Por lo tanto, para que el conjunto comience a girar se necesita que el par motor supere al par resistente, de manera a generar una aceleración angular de arranque. El proceso de arranque finaliza cuando se equilibra el par motor con el par resistente, estabilizándose lavelocidad de giro del motor.

Por otro lado, los dispositivos de arranque pueden ser de operación manual o por contactores. Estos últimos permiten efectuar el mando a distancia del motor con cables de secciones pequeñas (sólo se requiere la corriente necesaria para la bobina del contactor), lo que facilita el accionamiento y diseño del dispositivo de control por trabajar con intensidades reducidas.Limitación de corriente de arranque de motores trifásicos

Se dice que un motor arranca en forma directa cuando a sus bornes se aplica directamente la tensión nominal a la que debe trabajar.

Siempre que sea posible, la partida de un motor trifásico de jaula deberá ser directa, por medio de contactores. Debe tenerse en cuenta que para un determinado motor, las curvas de conjugado y corrienteson fijas, independientemente de la dificultad de la partida, para una tensión constante.

Esquemas de Mando y de Fuerza



Fig.1: Esquemas de fuerza y de mando de un arranque directo.

Si el motor arranca a plena carga, el bobinado tiende a absorber una cantidad de corriente muy superior a la nominal, lo que hace que las líneas de alimentación incrementen considerablemente su carga ycomo consecuencia directa se produzca una caída de tensión. La intensidad de corriente durante la fase de arranque puede tomar valores entre 6 a 8 veces mayores que la corriente nominal del motor. Su principal ventaja es el elevado par de arranque: 1,5 veces el nominal.

En los casos en que la corriente de arranque del motor es elevada, pueden ocurrir las siguientes consecuencias perjudiciales: Elevada caída de tensión en el sistema de alimentación de la red. En función de esto, provoca interferencia en equipos instalados en el sistema.

 Los sistemas de protección, cabos y contactores, deberán ser sobredimensionado, ocasionando un costo elevado.

 La imposición de las concesionarias de energía eléctrica, que limita las caídas de tensión en la red. (la ANDE permite partidadirecta de motores de hasta 5 HP).

En caso de que la partida directa no sea posible debido a los problemas citados arriba, puede usarse un sistema de partida indirecta para reducir la corriente de arranque. Estos sistemas de partida indirecta (tensión reducida) son principalmente:

- Arranque estrella-triángulo.
- Arranque compensado.
- Arranques electrónicos (Soft-Starter e inversor defrecuencia).

Estos métodos se utiliza para motores que no necesiten una gran cupla de arranque. El procedimiento consiste en producir en el momento del arranque una tensión menor que la nominal en los arrollamientos del motor. Al reducirse la tensión se reduce proporcionalmente la corriente, la intensidad del campo magnético y la cupla motriz.

Arranque estrella-triángulo

El arranqueestrella-triángulo es el procedimiento más empleado para el arranque a tensión reducida debido a que su construcción es simple, su precio es reducido y tiene una buena confiabilidad.

El arranque estrella-triángulo es empleado casi exclusivamente para partidas de máquinas en vacío o con poca carga. Solamente después de ser alcanzada la rotación nominal, la carga plena podrá ser aplicada.

El...
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