Arranque Estrella/Triángulo

El arranque de un motor asincrónico puede presentar problemas tanto por la intensidad de corriente absorbida por el motor de la red eléctrica como por la no adecuación de la cupla motora de arranque a las necesidades de la máquina accionada.

¿Por qué se necesita reducir la corriente de arranque?

  • Para limitar las caídas de tensión en las líneas de alimentación, que afectan a otros consumidores y al propio motor ya que prolongan el tiempo de arranque por pérdida de cupla.
  • Para reducir las pérdidas y el consiguiente calentamiento del motor (especialmente en motores que tienen arranques pesados o alta frecuencia de maniobras de marcha y parada).
  • Para prolongar la vida útil del motor que se reduce por calentamiento excesivo y dilataciones y contracciones en las varillas de la jaula de ardilla que terminan por cortarlas o desoldarlas de los anillos de cortocircuito.

El Arranque Estrella / Triángulo es el más difundido de los sistemas electromecánicos de arranque por tensión reducida gracias a su sencillez y relativamente bajo costo. Requiere para su realización un motor con los 6 terminales de las fases accesibles y que la tensión para conexión triángulo coincida con la tensión de línea de la red (o lo que es lo mismo, que la tensión para la cual fue calculado el arrollamiento de cada fase coincida con la tensión de línea disponible).

Aplicaciones: Debido a la fuerte reducción de cupla motora que experimenta el motor, este sistema de arranque es aplicable cuando se desea deliberadamente reducir la cupla de arranque para suavizar el arranque o en máquinas que arrancan en vacío o cuyo par resistente a baja velocidad es bajo y admiten esta fuerte reducción de la cupla motora.

Entre las aplicaciones típicas se encuentran las bombas de agua centrífugas, los ventiladores centrífugos, las máquinas herramienta (arrancan en vacío), compresores a pistón con sistema de descompresión durante el arranque, compresores a tornillo, y en general toda máquina del tipo centrífuga, con arranque en vacío o de los tipos con exponente 1 y 2 en su característica de cupla resistente.

Circuito de potencia del arranque estrella-triángulo

Circuito de mando del arranque estrella-triángulo

Funcionamiento: Con el circuito en reposo se tiene una máquina que no se encuentra conectada ni en estrella ni en triángulo. El contactor de línea (KML) cumple la función de evitar que los bornes U1, V1, W1 queden con tensión cuando el motor está en reposo. Para el arranque se procede a cerrar el centro de estrella, energizando la bobina del contactor de estrella (KMT ) y luego la del contactor de línea. Pasado el tiempo de conmutación se abre el centro de estrella y se cierra el contactor de triángulo  (KMΔ) pasando el motor a recibir la tensión nominal sobre cada una de sus bobinas. Es importante notar que se deben enclavar eléctricamente los contactores KMT  y KMΔ  ya que de producirse un cierre simultáneo por quedar trabado un contactor  o por dar la orden de arranque una vez que el motor ya se encuentra trabajando en triángulo se produciría un cortocircuito.

Problemas de un tiempo de conmutación inadecuado:

Un tiempo de conmutación demasiado corto genera una elevada corriente de conmutación (y de mayor duración) junto con una brusca aceleración del conjunto motor – máquina accionada (sobre todo si al conmutar se está pasando por el deslizamiento de cupla máxima).

Por otro lado un tiempo muy largo en conexión estrella puede generar calentamientos en el arrollamiento de la máquina en aquellos casos en que la velocidad lograda en conexión estrella sea menor a la nominal y la corriente se mantenga entonces por arriba de la corriente nominal de la máquina.

Tipo de temporizadores para la conmutación del arranque estrella/triángulo:

Existen varios tipos de temporizadores que se pueden utilizar en el circuito de comando de un arranque estrella-triángulo y podemos llegar al mismo funcionamiento con circuitos diferentes. Normalmente se utilizan temporizadores a la conexión y del tipo neumáticos o electrónicos, pero podríamos realizar el arranque con otro tipo de temporizador que nos permita controlar un intervalo de tiempo entre 0 y 30 segundos. En el mercado existen temporizadores específicos para este tipo de arranques.

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