Pornirea motoarelor asincrone trifazate se face în patru moduri principale: direct de la rețea, prin comutare stea-triunghi, cu soft-starter sau cu convertizor de frecvență. Diferența dintre ele stă în curentul cerut rețelei în primele secunde și în cuplul pe care motorul îl dezvoltă la pornire. Alegerea corectă depinde de puterea motorului, de sarcina antrenată și de capacitatea rețelei de alimentare a fabricii.
De ce contează metoda de pornire a unui motor asincron?
Metoda de pornire contează pentru că un motor asincron pornit direct absorbe un curent de câteva ori mai mare decât cel nominal, iar acest vârf solicită rețeaua, aparatajul și mecanica utilajului. La motoarele mari, căderea de tensiune produsă la pornire poate deranja alți consumatori de pe același transformator. Pe partea mecanică, un cuplu aplicat brusc solicită cuplajele, curelele, reductoarele și produsul transportat.
Cum se compară cele patru metode de pornire?
Valorile din tabel sunt orientative și variază în funcție de motor și de reglaje.
| Metodă | Curent la pornire | Cuplu la pornire | Reglaj de turație |
|---|---|---|---|
| Directă | Aproximativ 5–8 × curentul nominal | Complet | Nu |
| Stea-triunghi | Aproximativ o treime din pornirea directă | Aproximativ o treime din cel complet | Nu |
| Soft-starter | Reglabil, de regulă 2–4 × nominal | Redus, scade cu pătratul tensiunii | Nu, doar rampe de pornire și oprire |
| Convertizor de frecvență | Apropiat de cel nominal | Complet, de la turații mici | Da, continuu |
Când se folosește pornirea directă?
Pornirea directă se folosește la motoarele de putere mică, unde rețeaua suportă vârful de curent și utilajul nu are nevoie de o accelerare lină. Schema este cea mai simplă: un contactor, o protecție la suprasarcină și butoanele de comandă. Este soluția obișnuită pentru ventilatoare mici, pompe auxiliare și transportoare scurte. Limita de putere până la care este acceptată depinde de rețea și de condițiile stabilite de furnizorul de energie, așa că nu există o valoare unică valabilă peste tot.
Cum funcționează pornirea stea-triunghi și ce limite are?
Pornirea stea-triunghi conectează înfășurările motorului în stea pentru accelerare și le trece în triunghi după câteva secunde, ceea ce reduce curentul și cuplul de pornire la aproximativ o treime. Metoda are câteva condiții clare:
- motorul trebuie să funcționeze în triunghi la tensiunea rețelei, adică, pentru o rețea de 400 V, să aibă pe plăcuță varianta 400 V în triunghi;
- sunt necesare șase conductoare până la motor și trei contactoare;
- sarcina trebuie să fie ușoară la pornire, altfel motorul nu accelerează suficient în stea;
- la comutarea din stea în triunghi apare un vârf scurt de curent și un șoc mecanic.
Ventilatoarele, compresoarele pornite în gol și pompele cu vană închisă sunt aplicații potrivite.
Ce avantaje are un soft-starter?
Un soft-starter crește treptat tensiunea aplicată motorului prin tiristoare, așa că pornirea este lină, fără trepte, iar curentul se limitează la o valoare reglată. Oprirea controlată este la fel de utilă: la pompe, o rampă de oprire reduce loviturile de berbec din conducte. După pornire, un contactor de ocolire preia de obicei curentul, iar soft-starterul nu mai disipă căldură. Soft-starterul nu modifică însă turația în funcționare, așa că nu înlocuiește un convertizor acolo unde debitul trebuie reglat.
Când este justificat un convertizor de frecvență doar pentru pornire?
Un convertizor de frecvență este justificat atunci când sarcina cere cuplu mare de la turații mici sau când utilajul are nevoie, pe lângă pornirea lină, și de reglarea turației. Benzile încărcate, malaxoarele și utilajele cu inerție mare pornesc fără probleme, iar la pompe și ventilatoare reglajul de turație aduce economii de energie importante, așa cum explică articolul despre reglajul pompelor centrifuge. Criteriile de dimensionare sunt descrise în ghidul despre alegerea unui convertizor de frecvență.
Convertizorul are un cost mai mare, produce armonici în rețea și cere atenție la cablare, la ecranare și la ventilația tabloului.
Ce se verifică la alegerea metodei de pornire?
- Puterea și datele de pe plăcuța motorului, inclusiv conexiunile posibile.
- Tipul sarcinii: cuplu constant, ca la benzi, sau cuplu care crește cu turația, ca la pompe și ventilatoare.
- Numărul de porniri pe oră, care influențează încălzirea motorului și a aparatajului.
- Capacitatea transformatorului și sensibilitatea altor consumatori la căderile de tensiune.
- Nevoia de reglaj al turației în timpul procesului.
Datele motorului și criteriile de selecție sunt detaliate în articolul despre alegerea motorului electric pentru o linie automatizată, iar regulile de cablare pentru convertizoare se regăsesc în ghidul despre zgomotul electric din tablourile industriale.
