La corriente de arranque excesiva en los motores eléctricos ha sido durante mucho tiempo un desafío para los ingenieros eléctricos. Al arrancar directamente un motor grande, la corriente de irrupción instantánea puede alcanzar varias veces la corriente nominal, lo que podría dañar el motor y desestabilizar la red eléctrica. Los arrancadores estrella-triángulo han surgido como una solución económica y eficaz para el arranque a tensión reducida, ampliamente adoptada en aplicaciones industriales.
Un arrancador estrella-triángulo estándar presenta seis terminales de conexión. Estos terminales corresponden a los seis extremos de los devanados del estator del motor, lo que permite la conmutación entre las configuraciones estrella y triángulo durante las diferentes fases operativas.
El arrancador estrella-triángulo funciona modificando la conexión del devanado del estator para reducir la tensión y la corriente durante el arranque:
Fase de conexión estrella: Durante el arranque inicial, los devanados se conectan en una formación de estrella. Esta configuración reduce la tensión en cada devanado a aproximadamente el 57,7% de la tensión de línea (1/√3). En consecuencia, la corriente de arranque cae a aproximadamente un tercio de la corriente de arranque directo, minimizando significativamente el estrés mecánico en el motor y el impacto eléctrico en el suministro de energía.
Fase de conexión triángulo: Cuando la velocidad del motor alcanza aproximadamente el 80% de la velocidad nominal, el arrancador cambia automáticamente los devanados a la configuración de triángulo. En este modo, cada devanado recibe la tensión de línea completa, lo que permite que el motor funcione a su potencia de salida diseñada.
El arrancador suele utilizar un interruptor de triple polo y doble tiro (TPDT) para facilitar la transición entre las configuraciones estrella y triángulo. Este mecanismo de conmutación contiene tres polos con dos posiciones cada uno. Muchos sistemas incorporan relés de tiempo para controlar con precisión el intervalo de conmutación entre los modos operativos.
- Reducción significativa de la corriente de arranque, protegiendo tanto el motor como la infraestructura de energía
- Construcción simple con menores costos de implementación en comparación con métodos de arranque alternativos
- Fácil mantenimiento y amplia compatibilidad con varios motores de inducción de jaula de ardilla
- Par de arranque reducido debido a la menor tensión inicial, lo que lo hace inadecuado para aplicaciones de carga pesada
- Requiere conmutación manual o automática entre configuraciones
Los arrancadores estrella-triángulo proporcionan una solución eficiente y rentable para gestionar las altas corrientes de arranque en los motores eléctricos. Si bien el par de arranque reducido limita ciertas aplicaciones, su simplicidad y fiabilidad mantienen su posición como una opción preferida para muchos escenarios industriales. Una comprensión adecuada de su configuración de cableado y sus principios operativos garantiza una implementación y un rendimiento óptimos.