Motor d’inducció
Un motor d’inducció és un 3 motor de fase que consisteix en el bobinat trifàsic com a estator amb un imant permanent i el rotor com a bobinatges trifàsics més. Funciona sobre el principi de rotació del camp magnètic, és a dir, la formació del flux magnètic a partir de fluxos de bobinatge trifàsics, que gira al voltant del seu eix, fent que el rotor giri. Un motor d’inducció té la capacitat d’iniciar-se automàticament a causa de la interacció entre el flux de camp magnètic en rotació i el flux de bobinatge del rotor, provocant un alt corrent del rotor a mesura que s’incrementa el parell. Com a resultat, l’estator treu corrent elevat i, quan el motor arriba a la màxima velocitat, s’obté una gran quantitat de corrent (superior al corrent nominal) i això pot provocar l’escalfament del motor i, finalment, el dany. Per evitar-ho, calen arrencadors de motors.
Motor d’inducció
Necessitat d’arrencada del motor
En un motor d’inducció, quan es dóna subministrament als bobinatges de l’estator, el flux de camp magnètic giratori i el flux produït en els bobinatges del rotor degut a la EMF posterior, fan que el parell del motor augmenti, provocant un corrent de rotor elevat. Durant el temps transcorregut entre l'aplicació del subministrament elèctric al motor i l'acceleració real del motor a la seva màxima velocitat, l'estator prové una gran quantitat de corrent del subministrament. Aquest corrent inicial és aproximadament de 5 a 6 vegades més que el corrent de càrrega completa. Aquest temps pot durar uns segons o més. Això fa que els equips elèctrics es danyin a causa de l'augment de la caiguda de tensió en els sistemes elèctrics a causa del flux de corrents més grans a través del cable. Per aquest motiu, cal un mètode definit per arrencar el motor.
Definició d'arrencada de motor
És el dispositiu connectat en sèrie amb el motor per disminuir el seu corrent d’arrencada i després augmentar-lo a mesura que el motor comença a girar gradualment. Consisteix en un connector que actua com a interruptor per controlar el flux de corrent cap al motor i una unitat de sobrecàrrega que mesura el flux de corrent a través del motor i controla la detenció del motor en cas que es produeixi gran corrent.
Principi de l'arrencada del motor
El corrent generat pel motor es pot controlar reduint l’emf posterior (possible reduint la tensió d’alimentació) o augmentant la resistència del rotor durant l’arrencada del motor.
Tipus d’arrencadors de motors
Directe en línia: Consisteix en un senzill polsador com a controlador. Quan es prem el botó d'inici, l'interruptor que connecta el motor i l'alimentació principal es tanca i el motor obté el corrent d'alimentació. En cas de sobrecorrent, es prem el botó d'aturada i s'obre el contacte auxiliar de bypass.
Delta de les Estrelles : Els 3 bobinatges es connecten primer en connexió en estrella i després al cap d’un temps (decidit pel temporitzador o un altre circuit de control) els bobinats es connecten en connexió delta. En connexió en estrella, el corrent extret és el 0,58% del corrent normal i la tensió de fase també es redueix al 0,58%. Així es redueix el parell.
S'inicia el transformador automàtic : Consisteix en un autotransformador (un transformador amb un sol enrotllament tapat en diferents punts per subministrar un percentatge de la seva tensió primària a través de la secundària) en connexió en estrella, que redueix la tensió aplicada als terminals del motor. Consta de 3 bobines secundàries tapades connectades a les tres fases. En el període inicial, el transformador permet aplicar tensions més baixes als tres bobinats.
Arrencador de resistència d’estator : Consta de tres resistències en sèrie amb cada fase dels bobinats de l’estator, la qual cosa provoca una caiguda de tensió a cada resistència i, com a resultat, s’aplica una baixa tensió a cada fase.
Arrencador de resistència del rotor : Consta de 3 resistències connectades en sèrie amb els bobinats del rotor, reduint així el corrent del rotor, però augmentant el parell.
Aplicació de l’arrencador Star Delta per controlar l’arrencada del motor d’inducció
L’arrencador estrella-delta és el més barat de tots els arrencadors i és adequat per a aplicacions com màquines-eina, bombes, generadors de motors, etc. starter estrella-delta es pot utilitzar per engegar un motor d’inducció utilitzant 2 relés com a connector i el temporitzador com a controlador. Un connector 1 s'utilitza per subministrar la xarxa mentre que l'altre connector controla la connexió del motor en connexió estrella o delta.
S’utilitzen transformadors, els primaris dels quals estan connectats a l’alimentació trifàsica, i els secundaris es connecten als relés i al temporitzador de manera que la fallada d’una fase 1 detingui l’alimentació del temporitzador. Els dos relés s’utilitzen per activar el temporitzador, que desenvolupa una sortida lògica elevada al pin 3, encenent així el relé 4, provocant l’alimentació en connexió en estrella, que ofereix una intensitat de potència baixa a la càrrega aïllant la càrrega de la normal 3 subministrament de fase a través del relé 3 (operat pels dos relés activadors). Al cap d’un temps, la sortida del temporitzador (que funciona en mode monoestable) baixa (el temps el decideix la combinació RC als pins 2 i 6) i el relé 4 s’apaga, provocant així l’alimentació trifàsica al motor i el motor funciona en mode delta.
Alguns més sobre aquest inici d’inducció que es discuteix a continuació
Arrencada suau del motor d’inducció per retard escalonat de l’angle de cocció reductor
Soft Start i Soft Stop:
En l 'inici normal de el motor d’inducció , es desenvolupa més parell, cosa que provoca que la tensió es transfereixi al sistema de transmissió mecànica, cosa que provoca un desgast excessiu i una fallada de les parts mecàniques. També a mesura que augmenta l’acceleració, s’obté un corrent elevat que representa aproximadament el 600% del corrent normal de funcionament. Això poques vegades es pot resoldre mitjançant un arrencador estrella-delta.
L’arrencada suau proporciona una solució econòmica i fiable a aquests problemes, subministrant un alliberament controlat d’energia al motor, proporcionant així una acceleració i desacceleració suaus i fortes. Es redueixen els danys en els bobinats i els coixinets, cosa que provoca una vida útil del motor més gran.
Amb aquesta tècnica, s'aconsegueix un arrencada i una parada controlades amb una selecció adequada dels temps de rampa i l'establiment del límit actual.
- Menys esforç mecànic.
- Factor de potència millorat.
- Menor demanda màxima.
- Menys manteniment mecànic.
Aquesta tècnica és adequada per a aplicacions on els transitoris de parell són freqüents, com en el bombament de fluids, que en última instància poden provocar la ruptura de tubs i acoblaments.
La tecnologia seguida a Soft Starter:
Un arrencador suau és un tipus d’arrencador de tensió reduïda per a motors d’inducció de corrent altern. L’arrencador suau és similar a un arrencador primari de resistència o reactiu primari, ja que està en sèrie amb l’alimentació del motor. El corrent d'entrada a l'inici és igual al seu corrent de sortida. Consisteix en dispositius d'estat sòlid per controlar el flux de corrent i la tensió aplicada als motors. Els arrencadors suaus es poden connectar en sèrie amb la tensió de línia o connectar-se a l'interior del bucle delta.
Control de tensió:
Els commutadors de corrent altern d’estat sòlid es disposen en sèrie amb una o més fases per aconseguir un control de tensió.
Ús de commutadors d'estat sòlid:
1 x Triac per fase
1 x SCR i 1 x paral·lel invers de díode connectat per fase.
2 x SCR inversos en paral·lel connectats per fase.
La variació de l'angle de conducció dels interruptors pot controlar el voltatge mitjà, ja que un angle de conducció creixent pot augmentar el voltatge mitjà de sortida. Aquest procés resulta avantatjós amb una eficiència millorada i una menor dissipació de potència. A més, el voltatge mitjà es pot modificar fàcilment mitjançant electrònica de control.
Crèdit de les fotos:
- Motor d’inducció per sub.allaboutcircuits
