¿Cómo el arrancador suave electrónico es mejor que el arrancador estrella delta para arrancar un motor de inducción?

He investigado rápidamente y he tomado clases de teoría y control de motores, por lo que responderé lo mejor que pueda. Los dos tipos de arrancadores que estamos comparando son el estrella-triángulo (wye-delta) y un arrancador suave, y ambos limitan el voltaje en el arranque. La respuesta corta es que un arrancador suave es más eficiente, así que úselo donde tenga un motor grande que a menudo arranca y se detiene.

Wye-Delta

El objetivo de este método es reducir el voltaje de arranque. Esto reduce el par de arranque y la corriente de entrada. Como su nombre lo indica, el motor de arranque cambia la configuración de los devanados. Al cambiar a una conexión en estrella antes de comenzar, se produce menos estrés al inicio. Después del arranque, el motor de arranque cambia a bobinados con configuración delta.

Arranque suave

Un arrancador suave disminuye el voltaje al arrancar usando electrónica de estado sólido. Por lo general, incluyen tiristores, diodos y SCR. Al pulsar las uniones PN de estos dispositivos a 60 Hz, el voltaje entrante disminuye. Esto disminuye el par de arranque y la corriente.

La diferencia

Ambos métodos disminuyen el voltaje para mejorar la operación de arranque, pero el arrancador suave es más eficiente. Un arrancador estrella-triángulo solo tiene dos estados, bajo y pleno voltaje. El arrancador suave podría tener estados infinitos, pero limitado por la electrónica de control y la lentitud con la que desea que arranque el motor. Un arrancador wye-delta es útil cuando tiene un motor que rara vez arranca, o un motor pequeño que tendría un pequeño impacto en su distribución. Cuando tiene motores grandes que a menudo arrancan y se detienen, un arrancador suave tendría más sentido.

No tengo suficiente experiencia como ingeniero para comprender los costos, pero, solo en base a los fundamentos de estos arrancadores, el arrancador suave podría costar entre 4 y 5 veces más que un arrancador wye-delta.

El beneficio principal es un par de arranque y una corriente más controlados.

Un arrancador de voltaje reducido de estado sólido permite el control de voltaje o corriente mediante el control de ángulo de fase de los tiristores (rectificadores controlados de silicio o SCR). El voltaje aplicado puede variar de cero a 100% de voltaje de línea, y controlarse durante la aceleración del motor. Un arrancador wye-delta puede proporcionar solo un voltaje fijo durante un período de tiempo fijo durante el inicio, luego una transición abrupta a voltaje completo después de ese retraso de tiempo. Esto significa que hay dos “baches” de torque durante el arranque: el voltaje inicial y el voltaje final. En el arranque en estrella, el voltaje aplicado se reduce a voltaje de línea / √3, y el par de arranque es el 33% del par disponible si el motor se arrancó a voltaje completo. Si eso es suficiente para hacer que su carga gire (y para una bomba o un ventilador, generalmente lo es, para un transportador, tal vez no), entonces está bien.

Sin embargo, con un arrancador de voltaje reducido de estado sólido, el voltaje de arranque puede ser cualquier cosa que desee hasta el 100% durante un par de segundos, luego se reduce para llevar el motor a la velocidad suavemente en una rampa controlada. Una vez que se alcanza el voltaje completo, un contactor cerrará y cortará los SCR fuera del circuito, dejando el motor funcionando a voltaje completo.

Un beneficio adicional en las aplicaciones de bombeo de agua, el motor se puede detener suavemente, volviendo a colocar los SCR en el circuito y reduciendo el voltaje de la línea a cero en el tiempo, reduciendo así la posibilidad de que el golpe de ariete simplemente apague el motor.

Una ventaja más: los arrancadores de voltaje reducido de estado sólido generalmente tienen una circuitería de protección del motor mucho mejor que el relé de sobrecarga bimetálico estándar que se encuentra en un arrancador de estrella-triángulo. Pueden detectar la rotación de fase, el desequilibrio de fase, la pérdida de fase, la falla a tierra Y las condiciones de sobrecarga, además de que la mayoría de ellas tienen opciones de interfaz de comunicación que permiten comunicar el estado del arrancador y el motor a un sistema de control central para monitoreo y control. .

Pero como señaló Gilbert Appleby, cuestan más. También son (siendo electrónica de estado sólido) un poco menos confiables que un par de contactores en una caja con un interruptor y un relé de sobrecarga.

Un arrancador electrónico es un dispositivo de frecuencia variable de voltaje variable. El motor de inducción muestra un mejor rendimiento cuando se arranca bajo voltaje reducido y frecuencia reducida. En el arrancador electrónico, el voltaje de arranque es bajo, así como la frecuencia, pero ambos tienen un límite inferior y su valor inicial está por encima de este límite. Luego, tanto el voltaje como la frecuencia aumentan gradualmente, manteniendo constante la relación de voltaje a frecuencia hasta el voltaje nominal y la frecuencia nominal.

Este método se llama método v / f y es muy popular hoy en día debido a su eficiencia y rendimiento.

En el arrancador Star-Delta no hay ajuste de frecuencia y el voltaje no aumenta gradualmente mientras se cambia a delta, el voltaje cambia repentinamente. Esto puede resultar en armónicos y otros transitorios en el motor y concluir en un bajo rendimiento.

Bcoz permite un mejor control del motor.

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