El gigante gentil: comprensión del arrancador suave de media tensión

Po qué es tan importante arrancar un motor grande

Imagínese intentar empujar un automóvil pesado desde un punto muerto. Necesitas mucha fuerza inicial, ¿verdad? Los motores, especialmente los los grandes y poderosos utilizados en la industria pesada, como los que impulsan bombas, compresores o ventiladores de gran tamaño, enfrentan un desafío similar. cuando estos motores de media tensión (MT) se encienden directamente, consumen una enorme oleada de corriente eléctrica, a menudo 6 a 10 veces su corriente normal de funcionamiento.

Esta irrupción repentina y masiva de corriente y el choque mecánico resultante son las razones principales por las que necesitamos un dispositivo especial llamado unrrancador suave .

Los problemas del arranque “difícil”

Arrancar un motor de MT de la manera tradicional y “duro” (conocida como arranque directo en línea o DOL) causa varios problemas importantes:

Alto consumo de corriente y caídas de voltaje

La enorme demanda actual inicial, llamada corriente de irrupción , supone una gran carga para todo el sistema eléctrico.

• puede causar caídas de voltaje (caídas momentáneas de voltaje) en toda la red eléctrica de la planta, lo que puede interrumpir o disparar equipos electrónicos sensibles conectados en las cercanías.
• Con el tiempo, este estrés repetido puede conducir a la falla prematura de aparamenta, cables e incluso el transformador de potencia.

Estrés mecánico y desgaste

El par repentino y potente generado durante un arranque DOL es un shock mecánico importante.

• Provoca violentas sacudidas y vibraciones en el propio motor, su acoplamiento y el equipo accionado (como cintas transportadoras o engranajes).
• Esto conduce a una rápida desgaste y aumenta las posibilidades de costosas averías y mantenimiento.

Golpe de ariete (en sistemas de bombeo)

En los sistemas de tuberías, un arranque repentino puede causar “golpe de ariete” —un aumento de presión u onda de choque que viaja a través de la tubería. Esto puede dañar gravemente tuberías, válvulas y sellos.

La solución de arranque suave: un enfoque más fluido

A Arrancador suave de media tensión es un dispositivo electrónico diseñado para aumentar gradualmente el voltaje suministrado a un motor de CA. Al controlar el voltaje, controla eficazmente el par (fuerza de torsión) y la corriente, lo que permite que el motor acelere suavemente desde velocidad cero hasta su velocidad máxima de funcionamiento.

¿Cómo funciona?

En el corazón del arrancador suave se encuentran componentes electrónicos de alta potencia llamados Rectificadores controlados por silicio (SCR) or tiristores .

[Imagen de un diagrama que muestra el circuito básico de un arrancador suave trifásico con SCR]

Controlar el flujo de energía

1. Control de los SCR: El arrancador suave actúa esencialmente como una sofisticada válvula electrónica. Los SCR están conectados espalda con espalda en pares para cada una de las tres líneas eléctricas (fases) del motor.
2. Aumentar el voltaje: Al ajustar el ángulo de disparo (o ángulo de disparo) de los SCR, el dispositivo puede controlar la porción de la onda de potencia de CA que pasa hasta el motor.
3. Aceleración suave:
   • Comienza con un voltaje inicial bajo , limitando la corriente de arranque y el par.
   • entonces aumenta lentamente (aumenta) el voltaje durante un período determinado (generalmente unos segundos), acelerando suavemente el motor.
   • Una vez que el motor alcanza la velocidad máxima, el arrancador suave generalmente activa un contactor de derivación para sacar los SCR del circuito, asegurando que el motor funcione con la máxima eficiencia.

Beneficios clave del arranque suave

Lo "suave" del arrancador suave se traduce directamente en importantes beneficios operativos y financieros:

• Estrés eléctrico reducido: Al limitar la corriente de entrada, el arrancador suave protege la infraestructura eléctrica y evita costosas caídas de tensión.
• Vida útil extendida del equipo: La eliminación del impacto mecánico reduce drásticamente el desgaste del motor, los engranajes, las correas y las tuberías, lo que provoca menos tiempo de inactividad y menores costos de mantenimiento.
• Control preciso: Los arrancadores suaves modernos permiten a los operadores ajustar tanto el hora de inicio y, lo más importante, la detener el tiempo (un apagado controlado se llama parada suave ), evitando aún más problemas como el golpe de ariete.
• Ahorro de energía: Si bien el beneficio principal es el control, la reducción de la demanda de corriente máxima también puede ayudar a las grandes instalaciones a evitar penalizaciones por demanda máxima por parte de la empresa de energía.

En esencia, el arrancador suave de media tensión convierte la fuerza bruta de un arranque masivo de motor en un aceleración controlada y suave , asegurando que el motor y todo el sistema funcionen de manera confiable en los años venideros.