Un Arrancador de autotransformador es adecuado para motores conectados tanto en estrella como en triángulo. En este método, la corriente de arranque se limita mediante el uso de un autotransformador trifásico para reducir el voltaje aplicado al estator inicial. La siguiente figura muestra el motor con el arrancador de autotransformador:
Está provisto de una serie de tomas. El arrancador se conecta a una toma particular para obtener la tensión de arranque más adecuada. Se utiliza un interruptor S de doble tiro para conectar el autotransformador en el circuito para el arranque. Cuando el manejar H del interruptor S está en el COMIENZO posición, el primario del autotransformador está conectado a la línea de suministro, y el motor está conectado al secundario del autotransformador.
Cuando el motor alcanza la velocidad de aproximadamente 80 por ciento de su valor nominal, el mango H se mueve rápidamente a la CORRER posición. Por lo tanto, el autotransformador se desconecta del circuito y el motor se conecta directamente a la línea y alcanza su voltaje nominal completo. El mango se sostiene en el CORRER posición por el relé de bajo voltaje.
Si la tensión de alimentación falla o cae por debajo de un cierto valor, el mango se suelta y vuelve a la APAGADO posición. Los relés de sobrecarga térmica brindan protección contra sobrecargas cuando sea necesario.
Teoría del arrancador de autotransformador
La figura (a) que se muestra a continuación representa la condición cuando el motor se conecta directamente a las líneas y la figura (b) muestra cuando el motor arranca con la ayuda de un autotransformador.
Dejar,
- Ze10 es la impedancia de parada equivalente por fase del motor referida al lado del estator
- V1 es la tensión de alimentación por fase.
Cuando se aplica el voltaje completo V1 por fase a la conmutación directa, la corriente de arranque extraída del suministro viene dada por la ecuación que se muestra a continuación:
Con el arranque automático del transformador, si se usa la toma de la relación del transformador x, entonces el voltaje por fase a través del motor es xV1. Por lo tanto, al arrancar, la corriente del motor viene dada por la ecuación:
En un transformador, la relación de corrientes es inversamente proporcional a la relación de voltaje siempre que se desprecie la corriente sin carga. es decir,
Si I’stl es la corriente tomada del suministro por el autotransformador. Luego,
Sustituyendo el valor de Istm de la ecuación (2) en la ecuación (3) obtenemos.
Por lo tanto,
Dado que el par desarrollado es proporcional al cuadrado del voltaje aplicado, el par de arranque con conmutación directa se da como:
Análogamente, el par de arranque con arranque con autotransformador
Por lo tanto,
Con el autotransformador, en el arranque, la corriente del motor viene dada por la ecuación que se muestra a continuación:
De la ecuación (3) y (9) podemos concluir que,
De la ecuación anterior (5) obtenemos,
Aquí, la ecuación (5) y la ecuación (8) muestran que con un autotransformador, la corriente de arranque I’stl del suministro principal y el par de arranque se reducen x2 veces a los valores correspondientes con el arranque directo en línea.
Ahora, comparando la ecuación (4) y la ecuación (11) obtenemos,
Así, el arrancador estrella triángulo es equivalente a un arrancador de autotransformador de la relación x = 0,58. Un arrancador Star Delta es mucho más económico que un arrancador de autotransformador y se usa comúnmente para motores pequeños y medianos.
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