Los arrancadores suave para motores eléctricos son sistemas de estado sólido que protegen los motores eléctricos de CA del daño causado por entradas repentinas de energía al limitar la gran irrupción inicial de corriente asociada con el arranque del motor. Proporcionan una rampa suave hasta la velocidad máxima y se usan solo en el arranque (y parada, si está equipado). Aquí encontrarás una guía completa sobre la selección, uso y aplicación de los arrancadores suaves, donde revisaremos:
Los arrancadores suaves son dispositivos que se pueden añadir a un motor eléctrico de corriente alterna para permitir al motor utilizar un método de arranque diferente. El objetivo final es reducir el esfuerzo que sufre el motor durante la fase típica de encendido.
Para lograr esto, los arrancadores suaves comenzarán a aplicar lenta y gradualmente tensiones crecientes al motor, lo que permite una suave aceleración de la potencia en lugar de un pico de potencia que podría causar daños al motor y a la máquina en su conjunto.
Mientras que la mayoría de los arranques para motores eléctricos implican una ráfaga de corrientes eléctricas de golpe en el motor, el arranque suave ofrece una pendiente lineal suave y constante de potencia. Esto reduce el desgaste general de los circuitos del motor, lo que se traduce en una máquina más sana y menos propensa a estropearse rápidamente. Dependiendo del modelo de arrancador suave, algunos tienen la capacidad de ajustar la tensión de arranque y el tiempo que tarda el motor en encenderse por completo.
En términos generales, los arrancadores suaves para motores eléctricos controlan la cantidad de tensión que circula por los circuitos del motor para así limitar el par motor. Esto permite que el arrancador suave reduzca la tensión y que deje de reducirla gradualmente para permitir una progresión suave de la corriente.
Además de esto, algunos modelos de arrancadores suaves para motores eléctricos pueden utilizar dispositivos de estado sólido. Estos dispositivos son otro medio de controlar la cantidad de corriente eléctrica que se permite que fluya a través del motor. Esto permite al arrancador suave controlar la corriente en tres fases separadas y distintas para permitir niveles de control más precisos.
Muchos arrancadores suaves eléctricos también utilizan una serie de rectificadores controlados por silicio (SCR), o tiristores, para limitar la tensión a una cantidad más manejable para el motor cuando empieza a arrancar. Estos SCR tienen un estado ON, en el que permiten que fluya la corriente, y un estado OFF, en el que controlan y limitan la corriente eléctrica. Cuando se enciende la máquina, estos SCR se activan, restringen la tensión y luego se relajan cuando la máquina alcanza la máxima potencia. Esto mantiene el calor del motor bajo y reduce el esfuerzo general.
Aunque los arrancadores suaves para motores son un ejemplo de una posible solución de arranque suave, no son la única solución disponible. También hay opciones mecánicas que dependen menos de la corriente eléctrica y más de soluciones físicas y mecánicas.
Los arrancadores suaves mecánicos se basan en embragues y diferentes acoplamientos que utilizan fluidos, granalla de acero o fuerzas magnéticas para reducir la cantidad de par en el motor. Esto limita la tensión permitida en el motor y permite que se encienda de forma más suave y sencilla.
Es importante saber cuándo se necesita un arranque suave y si es necesario para todos los motores o sólo es necesario para algunas máquinas.
La realidad es que ningún motor necesita absolutamente un arrancador suave, sin embargo, hay muchos motores que se beneficiarán enormemente de la instalación de un arrancador suave pues ciertos motores son más susceptibles de romperse y desgastarse debido a las cantidades excesivas de corriente eléctrica durante su fase de arranque. Estos son algunos de las aplicaciones habituales en donde los arrancadores suaves facilitan el proceso de arranque:
En muchas bombas existe el riesgo de que se produzcan subidas de tensión. Al instalar un arrancador suave y alimentar la corriente eléctrica al motor en una progresión gradual, este riesgo se reduce en gran medida.
Un arranque repentino puede causar problemas en las bandas transportadoras ya que pueden dar una sacudida y quedar desalineadas. El arranque convencional también añade una tensión innecesaria a los componentes de transmisión de la cinta. Al instalar un arrancador suave, la cinta se pondrá en marcha de forma más gradual y tendrá más posibilidades de mantenerse correctamente en la vía.
En los sistemas con transmisiones por correa, los problemas potenciales son similares a los que surgen con las cintas transportadoras. El arranque repentino y brusco hace que la cinta corra el riesgo de salirse de su carril. Un arranque suave corrige este problema.
¿Cuál es la ventaja de utilizar arrancadores suaves para motores eléctricos dentro de la industria?
Aunque depende del propio motor, merece la pena invertir en arrancadores suaves para motores eléctricos. Estos son algunos de los principales beneficios de instalar un arrancador suave en un motor:
Reducción del uso de energía
Reducir la cantidad de energía que requieren las máquinas es siempre un objetivo ideal y los arrancadores suaves contribuyen a ello. Con un arranque convencional, el motor comienza inmediatamente a gastar la máxima cantidad de energía y continúa haciéndolo durante todo el tiempo que el motor está en funcionamiento. Con un arranque suave, la tensión se va acumulando gradualmente hasta llegar al máximo lo que significa que, en general, se gasta menos energía.
Menor riesgo de sobretensión
Cuando la tensión máxima llega inmediatamente al motor para ponerlo en marcha, siempre existe la posibilidad de que los circuitos se sobrecarguen y el motor experimente una subida de tensión. Un arranque suave es una excelente medida de protección contra las subidas de tensión. En lugar de lanzar toda la potencia a los circuitos a la vez, el voltaje aumenta gradualmente.
Tiempo de aceleración ajustable
Los arrancadores suaves para motores industriales vienen equipados con esta opción que proporcionan una ventaja significativa porque se puede elegir el tiempo que se desea que el motor pase en el arranque.
Si se sabe que un motor o máquina es propenso a las subidas de tensión o está viejo y desgastado, puede configurarlo para que tarde un poco en encenderse. Si por el contrario, se sabe que una máquina es robusta y fiable, puede se puede esperar que tarde menos en encenderse. En cualquier caso, esta flexibilidad y personalización es una enorme ventaja.
Aumento potencial de posibles arranques por hora
Un motor necesita mucha energía para encenderse de forma convencional. Esto significa que, dependiendo de la máquina, puede que no sea capaz de encenderse un número excesivo de veces en una hora concreta. Sin embargo, con un arranque suave, el motor gastará menos energía cada vez que se encienda, lo que significa que podrá encenderse más a menudo.
Reducción del riesgo de sobrecalentamiento
La gran oleada de energía asociada a un arranque convencional puede provocar a veces un sobrecalentamiento del motor. Este sobrecalentamiento puede ser inofensivo, pero también puede hacer que el motor se apague temporalmente e incluso puede causar daños duraderos en el motor.
Un arranque suave no implica esta ráfaga inicial de energía. En su lugar, se suministra una suave oleada de electricidad al motor, lo que reduce en gran medida el riesgo de sobrecalentamiento.
Mejora de la eficiencia operativa
Los arranques convencionales pueden funcionar perfectamente a veces. Otras veces, sin embargo, pueden causar problemas. El motor puede sobrecalentarse, puede funcionar mal y puede haber una subida de tensión.
Dado que el riesgo de estos problemas se elimina o se reduce en gran medida con un arranque suave, una máquina podrá funcionar de manera más eficiente y con menos riesgo de problemas y daños.
Mayor vida útil
Es imposible garantizar algo como la vida útil de una máquina pero es muy probable que al añadir un arrancador suave a una máquina, esté ampliando su vida útil. Esto tiene mucho sentido porque se está reduciendo el riesgo de muchos incidentes y accidentes que pueden acabar con la vida útil de una máquina.
En definitiva, las ventajas de los arrancadores suaves para motores eléctricos ayudan a:
Reducir el riesgo de desgaste y daños: Como las operaciones se inician de forma suave y controlada, se reduce el desgaste general, haciendo que los sistemas de transporte, las grúas, las herramientas principales y los sistemas de bombeo duren más y necesiten menos servicio en general.
Reducir los riesgos de subidas de tensión o sobrecargas durante el funcionamiento: Un arrancador suave ayuda a limitar las tensiones transitorias, a la vez que protege contra las sobretensiones repentinas que acompañan tanto al funcionamiento normal como a los cortes de energía.
Reducir el riesgo para el personal y limitar los daños personales: Los equipos grandes pueden ser muy peligrosos, y siempre hay un riesgo al utilizarlos. Al incluir un arrancador de motor que controla las cargas eléctricas y se consigue que el funcionamiento sea más suave y predecible, lo que es una forma excelente de reducir los riesgos de daños personales en el lugar de trabajo.
Un variador de frecuencia tiene algunas similitudes con un arrancador suave, pero hay suficientes diferencias para ponerlo en una clase propia. Los VFD o accionamientos de frecuencia variable, son dispositivos de control del motor que controla la velocidad de un motor de inducción de corriente alterna. Esto significa que puede controlar la velocidad del motor durante los ciclos de arranque y parada, así como durante el ciclo de funcionamiento ordinario.
Basándose en esto, es fácil ver las similitudes entre un Variador de frecuencia y un arranque suave. Ambos tienen una forma de controlar la cantidad de energía que circula por un motor mientras se pone en marcha y ambos pueden ayudar a prevenir cosas como las subidas de tensión y los problemas durante el arranque. Sin embargo, difieren en el método que emplean para lograr este objetivo.
Normalmente se prefiere incorporar un variador de frecuencia si el objetivo principal es ahorrar energía. Esto se debe a que un Variador de frecuencia no sólo limita la velocidad del motor durante la fase de encendido sino que también puede ayudar a controlar la velocidad durante el ciclo de funcionamiento ordinario, así como durante la fase de apagado. Esto hace que sean ideales para reducir la potencia cuando no se necesita, lo que se traduce en un menor gasto de energía en general.
Los Variadores de frecuencia también son una buena opción en situaciones en las que es importante poder controlar la velocidad y el buen funcionamiento de una máquina. Aplicaciones de variadores de frecuencia en multibombas para el control del agua se ajustan a esta descripción porque se puede controlar la velocidad constante de estos equipos y evitar que experimenten cualquier sobrecarga inesperada de energía.
¿Cuáles son las razones más comunes por las que fallan los arranques suaves para motores eléctricos?
Los arrancadores suaves para motores eléctricos, como cualquier otra pieza de equipo o maquinaria, puede hacer que fallen o se rompan. Aunque el arrancador suave debería estar en buenas condiciones de funcionamiento en un futuro previsible, nunca se sabe lo que puede ocurrir.
Las razones por las que fallan los arrancadores suaves podrían estar asociadas a uno de estos problemas:
Demasiado calor: Una máquina sobrecalentada puede causar todo tipo de problemas. Una máquina con un arranque suave es menos probable que se sobrecaliente que una con un arranque convencional, pero aún así es posible.
Demasiada tensión: Dado que el propósito de un arranque suave es limitar la cantidad de corriente eléctrica al principio, no es probable que esto ocurra. Sin embargo, si un voltaje más alto de lo habitual llega a su motor durante el arranque, podría causar problemas.
Demasiada corriente: Este es un problema similar al del exceso de tensión. Si fluye demasiada corriente en el motor al principio, podría sobrecargar los circuitos y causar un mal funcionamiento.
Los arrancadores suaves hacen que los motores y la maquinaria sean menos propensos a funcionar mal y hacen un magnífico trabajo para protegerlos de cosas como el sobrecalentamiento y las subidas de tensión. También contribuyen en gran medida a alargar la vida útil de la mayoría de los motores. En general son muy fiables y proporcionan una capa adicional de seguridad y protección para sus motores. Somos distribuidores autorizados de arrancadores suaves para motores eléctricos de la marca TOSHIBA en México, contacta ahora con uno de nuestros asesores técnicos.
Los accionamientos de maquinaría pesada, centrífugas decantadoras, elevadores, grúas, ascensores entre otros, pueden ahorrar energía…
¿Sabías que tanto los proveedores de la vieja escuela de la fabricación de autos en…
La regeneración ocurre en un motor de corriente alterna cuando la carga supera al motor.…
En el entorno de fabricación de hoy en día, de ritmo rápido, los principios del…
En este artículo te explicamos cómo los variadores de frecuencia regenerativos pueden aplicarse en entornos…
En su forma más básica, un motor eléctrico es esencialmente un dispositivo de conversión de…