3.- Arranque a
tensión reducida
Este arranque consiste en aplicar inicialmente al
motor una tensión reducida, que se incrementa en una o más etapas, o
progresivamente hasta el valor de la tensión nominal.
Este tipo de arranque se aplica a los motores de
jaula, y tiene por objeto la reducción de la corriente de arranque.
Esta reducción puede ser necesaria, p.e. para evitar
caídas de tensión inadmisibles en la red de alimentación, o por imperativos
reglamentarios.
La reducción que se obtiene en la corriente, en
principio, es proporcional a la reducción de la tensión aplicada.
La reducción de la corriente comporta una reducción
del par motor. Esta reducción de par es proporcional al cuadrado de la
reducción de la corriente, y por tanto, también de la tensión.
La reducción del par de arranque limita, en función
del par resistente de la máquina accionada, las posibilidades de la reducción
de tensión para el arranque.
En proyecto de un arrancador a tensión reducida se
basa, en general, en la hipótesis de que la duración del arranque no excederá
de 15 s, y que el intervalo entre dos arranques sucesivos permitirá un
enfriamiento suficiente del elemento de arranque (autotransformador,
resistencias). En caso de no cumplirse esta hipótesis, se requiere acuerdo
entre fabricante y usuario.
Para efectuar en el arranque los pasos sucesivos de
una etapa a la siguiente pueden usarse dispositivos de conmutación automática
como p.e. temporizadores, relés de mínima intensidad, relés de control de la
aceleración, etc...
3.1.- Arranque por autotransformador
En este tipo de arranque, la tensión reducida se
obtiene mediante un autotransformador.
El autotransformador puede ser bifásico o trifásico
y disponer de una o más tomas intermedias por fase. Existen también varias
modalidades de conexión.
Modalidades normalizadas de conexión para
arrancadores de dos etapas y autotransformadores bifásicos y trifásicos son:
·
Conexión serie, transición cerrada.
·
Conexión paralelo, transición cerrada o abierta.
·
Conexión paralelo, transición abierta.
La expresión conexión serie o paralelo se refiere a
la situación del autotransformador en relación al contactor principal que, en
la situación MARCHA conecta directamente el motor a la red.
Arranque por autotransformador - Conexión serie,
transición cerrada
Arranque por autotransformador - Conexión paralelo,
transición cerrada o abierta
Arranque por autotransformador - Conexión paralelo,
transición abierta
Este método de
arranque es utilizado particularmente para:
·
En BT: para arranque de motores de potencia superior
a 150 kW
·
En MT: Para arranque de motores de gran potencia
3.2.- Arranque por
resistencias estatóricas
Consiste en
intercalar, en el arranque, resistencias entre el estátor y la red, reduciendo
así la tensión que llega al motor.
Para efectuar en el
arranque los pasos sucesivos de una etapa a la siguiente pueden usarse
dispositivos de conmutación automática como p.e. temporizadores, relés de
mínima intensidad, relés de control de la aceleración, etc.
Presenta las
ventajas de:
·
Simplicidad.
·
Precio reducido.
·
Arranque más gradual, pues a medida que aumenta la
velocidad del motor y se reduce la corriente absorbida, también se reduce la
c.d.t. en las resistencias, con lo que progresivamente va aumentando la tensión
en bornes del motor y así se mejora la suavidad del arranque.
Tiene el
inconveniente del calor generado.
El conexionado
puede presentar diversas variantes:
3.3.-
Arranque estrella - triángulo
Es un caso
particular de arranque a tensión reducida, aplicable a motores destinados, en
marcha normal, a estar conectados en triángulo.
Consiste en
conectar el motor en estrella en el
momento del arranque y conmutarlo después a
triángulo.
Ejemplo de
conmutación estrella / triángulo
Los contactores K2
y K3 son incompatibles, pues de coincidir originarían un cortocircuito.
Por ello deben
estar mutuamente enclavados y, en la transición debe disponerse una pausa “tr”
de unos 50 ms como mínimo, para garantizar que cuando entre K3 se habrá
extinguido ya el arco de desconexión de K2.
Características
típicas de intensidades y paros en un arranque
estrella / triángulo
En este arranque,
tanto la corriente de arranque como el par de arranque se reducen a 1/3 del
valor que tendrían en caso de conexión directa en triángulo.
De ahí que este
tipo de arranque solo pueda aplicarse en los casos en que el par resistente Cr
quede, en una amplia porción de velocidades por debajo del par motor en
triángulo.
La diferencia entre
el par motor en triángulo y Cr es el par que produce la aceleración del motor.
Cuando el par motor en estrella y
Cr se igualan, el motor deja de acelerase. Es entonces, o un poco antes, el
momento adecuado para el paso de estrella a triángulo.
Las principales
ventajas del arranque estrella /
triángulo son:
·
Su simplicidad.
·
Su bajo coste.
Como reparos cabe
citar:
·
La gran reducción del par motor.
·
La punta de corriente, que no se produce en el
momento de inicio del arranque pero se produce en la transición a triángulo y, si bien no llega a las 6 veces la
Intensidad asignada en triángulo, es muy próxima.
·
Limitado para arranque de motores de escasa potencia
en BT < 150 kW.
·
Adecuado para cargas que presentan poca inercia y
donde la característica del par es del tipo cuadrático (p.e. bombas
centrifugas)
Anexo
Contactores:
Categorías de empleo
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