Funcionamiento de un motor de inducción de 3 Φ en un suministro de 1 fase-3 Métodos
De acuerdo con el tipo de fuente de alimentación de CA, los motores de inducción se clasifican en dos tipos; motor de inducción trifásico y motor de inducción monofásico. En la mayoría de las aplicaciones industriales y agrícolas, un motor de inducción trifásico se usa ampliamente en comparación con un motor de inducción monofásico.
Debido a la deficiencia de energía, la energía trifásica no está disponible continuamente en aplicaciones agrícolas. En este caso, una fase se desconecta del interruptor de funcionamiento de banda (GOS). Por lo tanto, la mayoría de las veces, dos de cada tres fases están disponibles. Pero con cualquier disposición especial, no es posible operar un motor trifásico en una fuente de alimentación monofásica.
Como sabemos, el motor de inducción trifásico es un motor de arranque automático. Como el devanado del estator del motor de inducción trifásico genera un campo magnético giratorio. Esto creará un cambio de fase de 120. Pero, en el caso de un motor de inducción monofásico, se induce un campo magnético pulsante. Por lo tanto, un motor de inducción monofásico no es un motor de arranque automático. Requiere algún auxiliar adicional para propósitos de arranque.
- Entrada relacionada: ¿Qué sucede si conecta un Motor de Inducción de 3 Φ a un Suministro de 1 fase?
Lo mismo aquí, necesitamos algún arreglo adicional para hacer, para operar un motor de inducción trifásico en un suministro monofásico. Hay tres métodos;
- Usando condensador estático (método de cambio de fase)
- Usando VFD (unidad de frecuencia variable)
- Usando convertidor rotativo
En este artículo, discutiremos cada método en breve.
Usando condensador estático
Cuando suministramos energía de CA trifásica al estator del motor de inducción trifásico, se produce un campo magnético giratorio de 120 intervalos de tiempo balanceados. Pero en el caso de un motor de inducción monofásico, se induce un campo magnético pulsante. Y en este caso, el par inicial (par de arranque) no se produce. En un motor de inducción monofásico, se utiliza un devanado adicional para crear un cambio de fase. En lugar de un devanado de arranque, también se usa un condensador o inductor para crear desplazamiento de fase.
Similar a este principio, podemos usar bobinado trifásico de un motor de inducción trifásico y cambiar un devanado utilizando un condensador o inductor. Una vez que el motor de inducción trifásico se puso en marcha en un suministro monofásico, funciona continuamente con una capacidad reducida. La salida neta o eficiencia del motor se reduce 2/3 de su capacidad nominal.
Este método también se conoce como método de convertidor de fase estático o método de cambio de fase o método de rebobinado.
En algunos arreglos, se utilizan dos condensadores; uno para arrancar y el segundo para funcionar. El condensador de arranque tiene una capacidad de 4 a 5 veces mayor en comparación con un condensador en funcionamiento. El diagrama de circuito de esta disposición se muestra en la figura a continuación.
El condensador de arranque solo se utiliza para fines de arranque. Se desconectará del circuito después de arrancar. El condensador en funcionamiento siempre permanece en el circuito. Aquí, como se muestra en la figura, el motor está conectado en conexión de estrella. Y ambos condensadores están conectados entre dos fases de bobinado.
El suministro monofásico tiene dos terminales. Un terminal está conectado a la combinación de bobinado en serie y el segundo terminal está conectado con un terminal restante de bobinado trifásico. A veces solo se usa un condensador. Este tipo de arreglo se muestra en la figura siguiente.
En la mayoría de los casos, los motores de inducción pequeños están conectados en conexión de estrella. Aquí, hemos tomado un motor de inducción trifásico conectado a estrellas. Se utiliza un autotransformador para aumentar el nivel de tensión. Porque el nivel de tensión de la alimentación trifásica es de 400-440 V y el nivel de tensión de la alimentación monofásica es de 200-230 V para 50 Hz de alimentación.
Podemos usar este circuito sin usar un autotransformador. En ese caso, el nivel de tensión permanece en potencia monofásica (200-230 V). En esta condición también, el motor funcionará. Pero como el voltaje es bajo, el par producido por el motor es bajo. Este problema se puede resolver conectando un condensador de arranque adicional (fig-1). Este condensador se conoce como condensador de arranque o condensador de bloqueo de fase.
Si necesita invertir la dirección del motor, cambie el diagrama de conexión como se muestra en la siguiente figura.
:
Las limitaciones del método del condensador estático se enumeran a continuación.
- La potencia de salida del motor de inducción trifásico se reduce en 2/3 de la potencia a plena carga.
- Este método se puede utilizar con un propósito temporal. No es adecuado para aplicaciones de ejecución continua.
- En este método, el efecto de carga es continuo en dos fases. Esto reducirá la vida útil del motor.
- ¿Qué sucede con el Motor de 3 Fases Cuando se Pierde 1 de cada 3 Fases?
- ¿Qué sucede con el Motor de 3 Fases Cuando se pierden 2 de 3 Fases?
Usando VFD
VFD significa unidad de frecuencia variable. Es un dispositivo que se utiliza para controlar el motor (velocidad ajustable al correr). VFD ajusta la corriente de entrada de un motor según la demanda (carga). Este dispositivo permite que el motor funcione de manera eficiente en condiciones de carga variables.
Este método es el mejor para operar un motor de inducción trifásico en un suministro monofásico. En este caso, se proporciona un suministro monofásico disponible como entrada al VFD. VFD convierte el suministro monofásico en CC mediante rectificación. Una vez más, convierte el suministro de CC en un suministro de CA trifásico. Y la frecuencia de la salida trifásica se ajusta mediante VFD.
Por lo tanto, la potencia disponible (monofásica) se da a VFD, y la salida (potencia trifásica) de VFD se utiliza como entrada de un motor trifásico. También elimina la corriente de acometida durante el arranque del motor. También proporciona un arranque suave de un motor desde la parada hasta la condición de velocidad máxima. Hay diferentes tipos y clasificaciones de VFD disponibles para diferentes aplicaciones y motores. Solo necesita elegir el VFD adecuado para sus aplicaciones.
El costo de VFD es más que un condensador estático. Pero da un mejor rendimiento del motor. El costo de VFD es menor que el convertidor de fase giratorio. Por lo tanto, en la mayoría de las aplicaciones, se utiliza VFD en lugar de convertidores de fase rotativos.
Ventajas de VFD:
Las ventajas de usar VFD para ejecutar un motor de inducción trifásico en una fuente de alimentación monofásica.
- Ajustando el parámetro VFD, podemos lograr un arranque suave del motor.
- Es fácil de operar con el mejor rendimiento con mayor eficiencia.
- Tiene una función de autodiagnóstico que se utiliza para proteger el motor de sobretensiones, sobrecargas, sobrecalentamiento, etc.
- Está programado para lograr el control automático del motor.
Utilizando convertidor de fase rotativo
Otro método utilizado es hacer funcionar un motor de inducción trifásico en una fuente de alimentación monofásica utilizando un convertidor de fase rotativo (RPC). Este proceso es muy caro. Dará el mejor rendimiento en comparación con todos los demás métodos. Porque el convertidor de fase giratorio genera una señal trifásica perfecta en la salida. Luego, tampoco se usa ampliamente, ya que el costo del convertidor giratorio es muy alto.
El diagrama de conexión del convertidor de fase giratorio se muestra en la figura siguiente.
- Diferencia Entre El Motor De Inducción Trifásico & Monofásico
- Diferencia Entre la Fuente de Alimentación Monofásica y Trifásica
- ¿Por qué la potencia Trifásica? ¿Por qué No 6, 12 o Más para Transmisión de Energía?
- Si un suministro de 1 fase es de 230 V, ¿Por qué 400 V & Trifásico No es de 690 V?
- Ventajas del Sistema Trifásico Sobre el Sistema Monofásico
- Valores de Corriente Trifásicos en un Sistema trifásico
- Conexión en Estrella (Y): Potencia Trifásica, Voltaje & Valores de corriente
- Conexión Delta (Δ): Potencia Trifásica, Voltaje & Valores de corriente