Medición de la corriente de arranque (inrush)
Disponemos de equipos para medir la corriente de arranque (inrush) en dispositivos eléctricos y electromecánicos. Es un parámetro para revisar la calidad de energía y normalmente excede los niveles de consumo de corriente en estado estable. Esa corriente puede causar problemas en la red de alimentación, por los disturbios que introduce la carga tan grande que el sistema ve de forma momentánea, y puede dañar componentes internos de las cargas.
Con equipo clase A y personal capacitado medimos los niveles de corriente que consumen sus dispositivos al arrancar.
Conocer los niveles y parámetros de las corrientes de arranque de los elementos conectados a la red ayuda a reconocer y anticipar los problemas que pueden generar las reconexiones.
Parámetros para caracterizar la carga transitoria durante el arranque
- Niveles máximos de corriente durante el arranque de la carga.
- Niveles de caída de voltaje durante el arranque de la carga.
- Tiempo de estabilización de niveles de corriente y tensión.
- Distorsión armónica total.
- Potencias pico y factor de potencia durante el arranque.
Curva par-velocidad
La curva par-velocidad presenta el par que desarrolla el motor desde el arranque hasta la operación normal. En el arranque el motor desarrolla el par de arranque, luego presenta el par mínimo y, al 80% de la velocidad nominal, tiene el par máximo. Después el par se estabiliza según lo solicita la carga.
El comportamiento del motor de inducción se analiza de dos formas: dinámica y estática. La forma más común de presentar la curva es la estática, donde se asumen algunas consideraciones para facilitar el análisis. El método dinámico es más fiel al comportamiento real.
La curva dinámica es la que presenta oscilaciones; la estática es la típica de los motores eléctricos y usa la teoría del circuito equivalente para encontrar la relación entre par y velocidad en todo el rango de operación.
El transitorio electromagnético influye de forma significativa en la característica par-velocidad de la máquina de inducción. Para simplificar, el análisis transitorio asume la curva característica dinámica, y en estado estable se usa la curva característica estática.
Corriente de arranque en motores de eficiencia superior
Los fabricantes de motores mejoran la eficiencia con estas acciones:
- Más sección de cobre en el bobinado estatórico.
- Núcleos magnéticos más grandes.
- Láminas magnéticas más delgadas y de mejor calidad.
- Mejor diseño de las barras del rotor.
- Reducción de pérdidas por ventilación y fricción.
- Mejora en el entrehierro.
Estas mejoras han provocado MAYORES corrientes de arranque instantáneas, aunque las corrientes de rotor bloqueado son similares a las de los diseños anteriores, lo que ha permitido mantener la clasificación según la normativa vigente.
Al arrancar un motor de eficiencia superior puede haber disparos erróneos en el interruptor automático (breaker o fusible) por efecto de la corriente de arranque elevada. Si el ajuste del interruptor hace que la curva de corriente del motor, desde el arranque hasta el valor nominal, cruce la curva de disparo ajustable del interruptor que lo protege, es posible que se presenten disparos erróneos. Incluso el disparo puede presentarse cada cierto número de arranques, porque depende del punto donde se inicie la curva; el mayor peligro es coincidir con el cruce por cero de la corriente.
Como recomendación final, conozca la curva de disparo del interruptor utilizado (se obtiene con el fabricante) y siga las recomendaciones de las normas para el dimensionamiento de las protecciones en motores eléctricos.