¿Qué es un Arrancador Suave? Principio, ventajas de trabajo, desventajas

¿Te has preguntado alguna vez qué es un arrancador suave? En este artículo te revelaremos todos los detalles sobre esta innovadora tecnología. Descubre cómo funciona, cuáles son sus ventajas de trabajo y también sus desventajas. ¡No te lo pierdas!

El arrancador suave es un arrancador electrónico avanzado para motores de inducción. Es un equipo electrónico basado en tiristores que se utiliza para arrancar y detener el motor de inducción. En este artículo, discutiremos el principio de funcionamiento de un arrancador suave, sus ventajas, desventajas y aplicaciones.

Es un equipo electrónico basado en semiconductores de estado sólido que permite el arranque de motores asíncronos monofásicos trifásicos de rotor en jaula de ardilla de forma controlada. Hoy en día el arrancador suave ha supuesto un cambio significativo a la hora de proteger los motores. El diagrama de bloques del arrancador suave se muestra a continuación.


¿Qué es un Arrancador Suave? Principio, ventajas de trabajo, desventajas

Principio de funcionamiento del arrancador suave

Los motores de inducción tienen una corriente de arranque bastante alta, que puede ser entre 3 y 15 veces la corriente nominal (en funcionamiento normal). Aunque se puede suponer, a largo plazo puede dañar tanto el motor como la red de alimentación.

Los arrancadores suaves controlan el voltaje de entrada RMS del motor desde cero (o un valor configurable) hasta el voltaje operativo nominal para el arranque y viceversa. La corriente de arranque consumida por el motor y el par generado se pueden controlar ajustando la tensión de alimentación.


¿Qué es un Arrancador Suave? Principio, ventajas de trabajo, desventajas

Propósito del arrancador suave

Diferentes aplicaciones como bombas, transportadores y máquinas centrífugas deben ser arrancadas de manera suave y en ocasiones también deben ser apagadas de manera controlada con la idea de evitar choques mecánicos, fatiga y torsión de ejes o acoplamientos.

El riesgo de daño que pueden sufrir los equipos y procesos es muy grande. El arranque frecuente de estas aplicaciones de alta inercia también genera estrés en el motor y la fuente de alimentación.

Construcción de Arrancador Suave

Las partes principales que componen un arrancador suave son:

  1. Unidad de control.
  2. Circuito de potencia.
  3. Dispositivos de protección.

Unidad de control

Está formado por microprocesadores que controlan la corriente de alimentación al motor, mediante el sistema de control de fase angular, con el que se consigue variando el ángulo de disparo de los tiristores. El microprocesador proporciona la secuencia lógica para las señales del arrancador a la tarjeta de potencia y luego a las tarjetas de accionamiento que se utilizan para accionar los tiristores.

Si se detecta una falla, la lógica de control del arrancador proporciona una indicación en la pantalla LCD (Crystal Liquid Display) y brinda el evento y las condiciones de falla, asegurando así que el arrancador habrá dejado de funcionar para proteger el motor.

circuito de potencia

Está compuesto por dos tiristores conectados en antiparalelo por fase, gobernados por el módulo de control proporcionando control total de onda en las tres fases. A través de esto, la corriente se suministra al motor.

Dispositivos de protección

Actúan contra cualquier defecto presente tanto en el motor, la carga que acciona, como en el propio arrancador.

Este avanzado sistema de arranque realiza las siguientes funciones básicas:

  1. Comience el control.
  2. Detener cheque.
  3. Protección electrónica de motores.
  4. Interfaz de visualización y comunicación.

Funcionamiento del arrancador suave

Los motores de inducción demandan una corriente de arranque bastante elevada, que oscila entre 3 y 7 veces la corriente nominal, lo que a la larga puede dañar el motor y la red de alimentación.

Para controlar la corriente de arranque consumida por el motor y el par que genera, los arrancadores suaves controlan el voltaje y lo entregan gradualmente hasta alcanzar los valores nominales de operación del motor. Como resultado, la corriente de arranque no genera un pico.

A continuación se proporciona un diagrama de cableado del arrancador suave.

¿Qué es un Arrancador Suave? Principio, ventajas de trabajo, desventajas
Diagrama esquemático del arrancador suave

Descripción del circuito de arranque suave

El arrancador suave tiene dos SCR en cada fase que están conectados en conexiones antiparalelas. Por lo tanto, tiene 6 SCR en las tres fases. Un SCR de cada fase conduce en medio ciclo positivo y el otro SCR de cada fase conduce en medio ciclo negativo. Por lo tanto, estos SCR controlan el voltaje de CA en todo el ciclo de la CA.

La forma de controlar la tensión de alimentación es a través de un algoritmo donde se controlan 3 pares de SCRs en una configuración antiparalela que nos ayuda a arrancar o parar el motor.

El voltaje de salida del arrancador suave aumenta con una disminución en el ángulo de disparo. Cuando el motor arranca, el ángulo de disparo de los SCR es cero, y el ángulo de disparo disminuye gradualmente con la aceleración del motor.

El gráfico entre el ángulo de disparo y el voltaje de salida se muestra a continuación.

¿Qué es un Arrancador Suave? Principio, ventajas de trabajo, desventajas

Del gráfico anterior, está claro que con una disminución en el ángulo de disparo, la salida de CA del arrancador suave aumenta. Cuando el ángulo de disparo llega a cero, el arrancador suave genera un voltaje de CA que es igual al voltaje de CA de entrada. Por lo tanto, el motor obtiene su tensión nominal del estator.

Cuando el ángulo de disparo es cero, el contactor de derivación se activa. Durante un breve período de tiempo, el contactor de derivación y los SCR permanecen en el circuito y, después de un tiempo, se detiene el encendido de los SCR. En esta condición, el motor funciona a través de un contactor de derivación.

Esta disposición nos permite controlar el voltaje de CA cambiando el ángulo de disparo cada medio ciclo. Por lo tanto, el voltaje se incrementa gradualmente hasta que alcanza su voltaje máximo o proporciona el voltaje de acuerdo con la limitación de corriente.


Ventajas del arrancador suave

Las siguientes son las ventajas de los arrancadores suaves.

  1. Una forma sencilla y flexible de controlar la corriente de arranque y el par. Arranca y detiene el motor sin tirones.
  2. Es adecuado para todo tipo de motores de inducción.
  3. El control uniforme de los cables de corriente y tensión sin saltos ni transiciones en el motor y en la red de alimentación.
  4. Es adecuado para arranques frecuentes porque en cada arranque y parada el motor consume una corriente controlada y, por lo tanto, experimenta menos estrés.
  5. Es adecuado para cambiar fácilmente las condiciones de arranque.
  6. Control de parada suave que prolonga el tiempo de desaceleración del motor. Por lo tanto, el motor se detiene sin tirones. Aumenta la vida útil del motor y sus equipos accionados.
  7. Control de frenado que reduce el tiempo de desaceleración del motor.
  8. A diferencia del arrancador DOL y estrella-triángulo, el motor accionado por arrancador suave consume una corriente de arranque baja y, por lo tanto, minimiza la tensión en la carga, el motor y la línea.
  9. Es mucho más pequeño y compacto.
  10. Reduce el aumento de temperatura del devanado del motor durante el arranque. Por lo tanto, aumenta la vida útil del aislamiento.
  11. El ahorro de energía es posible si la carga exige un par menor que el par nominal del motor. El ahorro de energía se logra haciendo funcionar el motor a la tensión reducida del estator.
  12. El arrancador suave no provoca caídas de tensión durante el arranque de corriente. En el caso de arranque DOL o estrella-triángulo, una gran corriente del motor puede causar una caída de voltaje en el sistema de energía.
  13. Es más barato que el VFD. Es más adecuado cuando no hay necesidad de controlar la velocidad del motor durante el funcionamiento normal.
  14. El arrancador suave tiene un microcontrolador avanzado que controla la activación de los SCR en tiempo real, por lo que la operación de arranque y parada del motor es perfecta. Además, protege el motor de sobrecarga, falla a tierra y sobrecorriente instantánea. En pocas palabras, proporciona una mejor protección al motor.

Desventajas del arrancador suave

  1. Los arrancadores suaves no son adecuados en aplicaciones que implican control de velocidad. Sólo es adecuado para arrancar y parar el motor.
  2. Los arrancadores suaves son más caros en comparación con los arrancadores DOL y estrella-triángulo convencionales.
  3. El arrancador suave genera armónicos y contamina el suministro eléctrico.
  4. Solo una persona calificada puede solucionar el problema del arrancador suave defectuoso o un ingeniero OEM necesita llamar para repararlo.

Aplicaciones del Arrancador Suave

El arrancador suave es el más adecuado para las siguientes aplicaciones.

  1. Bombas centrífugas
  2. compresores
  3. Ventiladores / Sopladores / Extractores.
  4. Mezcladores.
  5. Trituradoras / Trituradoras.
  6. Prensas.
  7. Grúas
  8. Cintas transportadoras y agitadores.
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