¿Cuándo necesitas un arrancador suave para controlar un motor de AC?

El método tradicional de arrancar un motor de inducción trifasico de AC "a través del voltaje de línea" da como resultado la aplicación de un arranque directo a pleno voltaje, esto provoca un valor de corriente, par inmediato y elevado cuando se arranca el motor y de la misma manera, se retira inmediatamente cuando se detiene el motor. Si bien este es el método de arranque más simple, la alta corriente de irrupción (a menudo de 6 a 7 veces la corriente nominal del motor) y el par de arranque máximo pueden dañar el motor, el equipo accionado y el producto. El arranque al otro lado de la línea también provoca una alta demanda máxima de energía, lo que puede generar tarifas por demanda máxima de la empresa suministradora de energía eléctrica de tu país.

Un arrancador suave puede eliminar estos problemas aumentando gradualmente el voltaje a las terminales del motor durante el tiempo de arranque, proporcionando una rampa controlada hasta la velocidad máxima. Esto reduce la corriente de entrada y controla el par de arranque, lo que reduce los golpes mecánicos en el sistema y la carga.

En un arrancador suave existen tres pares de SCR los cuales controlan el voltaje del motor durante el arranque.

Los arrancadores suaves también se conocen como arrancadores suaves de voltaje reducido (RVSS).

Un arrancador suave basa su construcción en tres pares de SCR (rectificadores controlados de  silicio), un par para cada fase de potencia, que se aplican gradualmente para una parte de cada fase , lo que limita el voltaje proporcionado al motor. A su vez, la corriente se reduce proporcionalmente a la reducción de voltaje. El par, sin embargo, es proporcional al cuadrado del voltaje, por lo que incluso una pequeña reducción del voltaje da como resultado una gran reducción del par. Por ejemplo: una reducción del 50% en el voltaje produce una reducción del 50% en la corriente y una reducción del 75 %  en el par.

Dónde:


T 2 = Par de corriente / tensión reducida


T 1 = Par a la corriente de rotor bloqueado


I 2 = Corriente reducida


I 1 = Corriente de rotor bloqueado


V 2 = voltaje reducido


V 1 = Voltaje completo

Una vez que el motor alcanza la velocidad nominal, el arrancador suave se deriva y el motor se conecta a través de la línea, permitiendo la máxima transferencia de potencia a las terminales del motor. Los arrancadores suaves casi no introducen armónicos al sistema y normalmente tienen eficiencias del 99 % o más.

Un arrancador suave permite limitar la cooriente (grafica arriba) durante el arranque del motor, la correspondiente reduccion del torque o par (grafica abajo) es proporcional al cuadrado de la reducción de voltaje.

Es importante tener en cuenta que un VFD (variador de frecuencia) puede proporcionar las mismas funciones controladas de arranque y parada que proporciona un arrancador suave, aunque de una manera diferente: variando la frecuencia del voltaje, en lugar de controlar la cantidad de voltaje, suministrado al motor. Los VFD ofrecen otros beneficios sobre los arrancadores suaves, siendo el más significativo la capacidad de controlar la velocidad del motor en todo el rango de operación. Los VFD también pueden proporcionar par de retención (par total a velocidad cero), que es fundamental en aplicaciones como elevadores y grúas.

Para aplicaciones como transportadores y ventiladores que requieren control de velocidad y par o limitación de corriente durante el arranque y la parada, pero funcionan a velocidad constante de lo contrario, los arrancadores suaves proporcionan una solución sencilla y económica en un espacio reducido.

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