Motores eléctricos
Arranque de los motores asíncronos trifásicos
Arranque por autotransformador
3 4
4
6
3
5
5/L3
1/L1
3/L2
1 2
2
1
L3
L1
El motor se alimenta a tensión reducida mediante un
autotransformador que, una vez finalizado el arranque, queda
fuera del circuito.
El arranque se lleva a cabo en tres tiempos:
– en el primer tiempo, el autotransformador comienza por
acoplarse en estrella y, a continuación, el motor se acopla a la
red a través de una parte de los devanados del
autotransformador. El arranque se lleva a cabo a una tensión
reducida que se calcula en función de la relación de
transformación. Generalmente, el transformador está dotado de
tomas que permiten seleccionar la relación de transformación
y, por tanto, el valor más adecuado de la tensión reducida.
– antes de pasar al acoplamiento a plena tensión, la estrella se
abre. En ese momento, la fracción de bobinado conectada a la
red crea una inductancia en serie con el motor. Esta operación
se realiza cuando se alcanza la velocidad de equilibro, al final
del primer tiempo.
– el acoplamiento a plena tensión interviene a partir del
segundo tiempo, normalmente muy corto (una fracción de
segundo). Las inductancias en serie con el motor se
cortocircuitan y, a continuación, el autotransformador queda
fuera del circuito.
La corriente y el par de arranque varían en la misma
proporción. Se dividen por (U red / U reducida)2 y se obtienen
los valores siguientes:
Id = 1,7 a 4 In
Cd = 0,5 a 0,85 Cn
El arranque se lleva a cabo sin interrupción de corriente en el
motor, lo que evita que se produzcan fenómenos transitorios.
No obstante, si no se toman ciertas precauciones pueden
aparecer fenómenos transitorios de igual naturaleza durante el
acoplamiento a plena tensión. De hecho, el valor de la
inductancia en serie con el motor tras la apertura de la estrella es
importante si se compara con la del motor. Como consecuencia,
se produce una caída de tensión considerable que acarrea una
punta de corriente transitoria elevada en el momento del
L2
acoplamiento a plena tensión. El circuito magnético del
autotransformador incluye un entrehierro que disminuye el valor
de la inductancia para paliar este problema. Dicho valor se
calcula de modo que, al abrirse la estrella en el segundo tiempo,
no haya variación de tensión en las bornas del motor.
El entrehierro aumenta la corriente magnetizante del
autotransformador. Dicha corriente aumenta la corriente
solicitada en la red durante el primer tiempo del arranque.
Este modo de arranque suele utilizarse en los motores con
potencia superior a 100 kW. Sin embargo, el precio de los
equipos es relativamente alto debido al elevado coste del
autotransformador.
5 6
– Q1
W
V
U
– F2
1
5
V1 4
W1 6
6
4
– KM2
2
– KM3
3
U1 2
1.er tiempo
L3
L2
L1
M
3
W
U3
V3
2 U2
6 W2
5
M
3
3.er tiempo
4 V2
2.o tiempo
W
U
1
M
3
W3
V
W L3
V L2
U L1
M
3
3
V
U
– T1
– KM1
Arranque por autotransformador
Corriente
Par
7
2,5
° ti e
mp
o
1,5
to
ec
dir
d el 2.
o
di
re
ct
Corriente
2
ac
op
la
m
i
to
en
4
en
or
5
ot
Co
rrie
nte
m
6
Pa
r
3
Corriente del 1
. e r ti e m
1
po
2
.°
Par d e l 2
Pa
r d el 1.er tie m po
0,5
1
po
tiem
Pa r r e siste
la
nte de
má
qu
ina
Velocidad
Velocidad
0
0,25
0,50
0,75
0
1
Curva de corriente/velocidad del arranque por autotransformador
0,25
0,50
0,75
1
Curva de par/velocidad del arranque por autotransformador
77
†
2