Torque de un motor de inducción
El par desarrollado en el eje de un motor de inducción en condiciones de velocidad cero del rotor (cuando el rotor aún está estacionario) y la corriente establecida en los devanados del estator se denomina par de arranque de un motor de inducción.
El momento inicial a veces también se denomina momento inicial o momento inicial. En este caso, se supone que la tensión y la frecuencia de la tensión de alimentación son cercanas a la nominal y que los devanados están conectados correctamente. En el modo de operación nominal, este motor funcionará exactamente como lo esperan los desarrolladores.
Valor numérico del par de arranque
El par de arranque se calcula mediante la fórmula anterior. En el pasaporte del motor eléctrico (el pasaporte lo proporciona el fabricante) se indica el múltiplo del par inicial.
Por lo general, la magnitud del aumento está en el rango de 1,5 a 6, según el tipo de motor. Y al elegir un motor eléctrico para sus necesidades, es importante asegurarse de que el par de arranque sea mayor que el par estático de la carga de diseño planificada en el eje.Si no se cumple esta condición, el motor simplemente no podrá desarrollar el par de trabajo en su carga, es decir, no podrá arrancar normalmente y acelerar a la velocidad nominal.
Veamos otra fórmula para encontrar el par de arranque. Te será útil para los cálculos teóricos. Aquí basta con conocer la potencia del eje en kilovatios y la velocidad nominal: todos estos datos se indican en la placa de identificación (en la placa de identificación). Potencia nominal P2, velocidad nominal F1. Así que aquí está esta fórmula:
La siguiente fórmula se utiliza para encontrar P2. Aquí se deben tener en cuenta el deslizamiento, la corriente de irrupción y la tensión de alimentación, todos los cuales se enumeran en la placa de características. Como puedes ver, todo es bastante simple. Es obvio a partir de la fórmula que el par de arranque generalmente se puede aumentar de dos maneras: aumentando la corriente de arranque o aumentando la tensión de alimentación.
Sin embargo, intentemos ir por el camino más simple y calculemos los valores de par de arranque para tres motores de la serie AIR. Usaremos los parámetros del conjunto de torque inicial y los valores de torque nominal, es decir, usaremos la primera fórmula. Los resultados de los cálculos se muestran en la tabla:
tipo de motor Par nominal, Nm Relación entre el par de arranque y el par nominal Par de arranque, Nm AIRM132M2 36 2,5 90 AIR180S2 72 2 144 AIR180M2 97 2,4 232,8
El papel del par de arranque del motor de inducción (corriente de arranque)
A menudo, los motores se conectan directamente a la red, realizando la conmutación con un arrancador magnético: se aplica voltaje de red a los devanados, se crea un campo magnético giratorio en el estator y el equipo comienza a funcionar.
En este caso, la corriente de arranque en el momento del arranque es inevitable y supera la corriente nominal de 5 a 7 veces, y la duración del exceso depende de la potencia del motor y de la potencia de la carga: los motores más potentes arrancan más tiempo, su estator Los devanados tardan más en sobrecarga de corriente.
Los motores de baja potencia (hasta 3 kW) soportan fácilmente estas sobretensiones, y la red puede soportar fácilmente estas sobretensiones menores a corto plazo, ya que la red siempre tiene alguna reserva de energía. Por lo tanto, las bombas y ventiladores pequeños, las máquinas cortadoras de metales y los electrodomésticos generalmente se encienden directamente, sin preocuparse por las cargas de sobrecorriente. Como regla general, los devanados del estator de los motores de este tipo de equipos se conectan de acuerdo con el esquema "estrella" basado en tensión trifásica de 380 voltios o «triángulo» — para 220 voltios.
Si se trata de un motor potente con 10 kW o más, entonces no puede conectar dicho motor directamente a la red. La corriente de irrupción en el momento de la puesta en marcha debe ser limitada, de lo contrario, la red experimentará una sobrecarga significativa, lo que puede conducir a una peligrosa "caída de voltaje anormal".
Rompe los caminos limitantes actuales
La forma más fácil de limitar la corriente de arranque es comenzar con un voltaje reducido. Los devanados simplemente cambian de delta a estrella en el arranque, luego regresan a delta cuando el motor gana algo de velocidad.La conmutación tiene lugar unos segundos después del inicio, utilizando, por ejemplo, un relé de tiempo.
Con tal solución, el par inicial también disminuye, y la dependencia es cuadrática: con una disminución en el voltaje, será 1.72 veces, el par disminuirá 3 veces. Por esta razón, el arranque con tensión reducida es adecuado para aplicaciones en las que es posible arrancar con una carga mínima en el eje del motor de inducción (por ejemplo, arrancar una sierra).
Las cargas pesadas, como una cinta transportadora, necesitan una forma diferente de limitar la corriente de entrada. Aquí, el método del reóstato es más adecuado, lo que le permite reducir la corriente de entrada sin reducir el par.
Este método es muy adecuado para motores asíncronos con rotor devanado, donde el reóstato está convenientemente incluido en el circuito de devanado del rotor, y la corriente de operación se ajusta en etapas, se obtiene un arranque muy suave. Con la ayuda de un reóstato, puede ajustar inmediatamente la velocidad de funcionamiento del motor (no solo en el momento del arranque).
Pero la forma más efectiva de arrancar motores asíncronos de manera segura aún está comenzando. convertidor de frecuencia… El voltaje y la frecuencia son ajustados automáticamente por el propio convertidor, creando condiciones óptimas para el motor. Los giros se obtienen estables, mientras que las descargas eléctricas se excluyen fundamentalmente.