Come fornitore di motori MT (media tensione), incontro spesso clienti curiosi di conoscere i vari metodi di avviamento di questi motori. I motori MT svolgono un ruolo cruciale in numerose applicazioni industriali e comprenderne i metodi di avviamento è essenziale per garantire un funzionamento efficiente e affidabile. In questo post del blog approfondirò i diversi metodi di avviamento per i motori MT, i loro vantaggi, svantaggi e applicazioni adatte.
Avvio Diretto - On - Line (DOL).
L'avviamento diretto in linea è il metodo più semplice e diretto per avviare un motore MT. In questo metodo, il motore è collegato direttamente all'alimentazione a piena tensione. Quando il motore è acceso, assorbe una grande corrente di spunto, tipicamente 5 - 8 volte la corrente nominale del motore. Questa elevata corrente di spunto può causare notevoli cadute di tensione nel sistema di alimentazione, che potrebbero influenzare altre apparecchiature collegate alla stessa alimentazione.
Il vantaggio principale dell'avvio DOL è la sua semplicità e il basso costo. Non sono necessari dispositivi di avviamento aggiuntivi, il che riduce l'investimento iniziale e i costi di manutenzione. Fornisce inoltre la massima coppia di avviamento, rendendolo adatto per applicazioni in cui è necessaria un'elevata coppia di avviamento, come frantoi e trasportatori.
Tuttavia, l’elevata corrente di spunto può rappresentare un grave inconveniente. Può causare stress meccanico al motore e all'apparecchiatura azionata, provocandone l'usura prematura. Inoltre, le cadute di tensione possono interrompere il funzionamento di altre apparecchiature sensibili nelle vicinanze. Pertanto, l'avviamento DOL è solitamente limitato a motori MT e sistemi di alimentazione di piccole e medie dimensioni con capacità sufficiente per gestire l'elevata corrente di spunto.
Stella - Inizio Delta
L'avviamento Stella - Delta è un metodo ampiamente utilizzato per ridurre la corrente di avviamento dei motori MT. In questo metodo, il motore viene inizialmente collegato in una configurazione a stella durante il periodo di avviamento. Quando il motore raggiunge una determinata velocità, passa alla configurazione a triangolo per il funzionamento normale.
Quando il motore è collegato a stella, la tensione su ciascuna fase del motore è ridotta a 1/√3 (circa 0,58) della tensione di linea. Di conseguenza anche la corrente di avviamento viene ridotta a 1/3 della corrente di avviamento diretta. Ciò riduce significativamente la corrente di spunto e le cadute di tensione associate.
Il vantaggio dell'avviamento stella-triangolo è che fornisce un modo relativamente semplice ed economico per ridurre la corrente di avviamento. È adatto per applicazioni in cui il requisito di coppia di avviamento non è molto elevato, come ventilatori e pompe. Tuttavia, anche nel collegamento a stella la coppia di avviamento viene ridotta a 1/3 della coppia di avviamento a piena tensione. Ciò potrebbe non essere sufficiente per le applicazioni che richiedono una coppia di avviamento elevata. Inoltre, il passaggio dalla configurazione a stella a quella a triangolo richiede contattori e apparecchiature di controllo aggiuntivi, che aumentano la complessità e il costo del sistema.
Avvio automatico del trasformatore
L'avviamento dell'autotrasformatore è un altro metodo per ridurre la corrente di avviamento dei motori MT. Un autotrasformatore viene utilizzato per ridurre la tensione applicata al motore durante il periodo di avviamento. L'autotrasformatore è dotato di prese multiple che consentono all'utente di selezionare la tensione di avvio appropriata.
Riducendo la tensione di avviamento si riduce proporzionalmente anche la corrente di avviamento. La coppia di spunto è proporzionale al quadrato della tensione applicata. Pertanto, la coppia di spunto può essere regolata selezionando l'apposita presa sull'autotrasformatore.
L'avviamento dell'autotrasformatore fornisce un modo più flessibile per controllare la corrente e la coppia di avviamento rispetto all'avviamento stella-triangolo. Può essere utilizzato per applicazioni in cui è richiesta una coppia di avviamento maggiore rispetto all'avviamento stella-triangolo. Tuttavia, gli autotrasformatori sono relativamente costosi e ingombranti. Richiedono inoltre apparecchiature di controllo aggiuntive per la commutazione e la protezione, il che aumenta il costo complessivo e la complessità del sistema.
Soft - Avvio del motorino di avviamento
I soft-starter sono dispositivi elettronici che servono per aumentare gradualmente la tensione applicata al motore durante il periodo di avviamento. Utilizzano tiristori o altri dispositivi elettronici di potenza per controllare la tensione e la corrente fornita al motore.
Gli avviatori statici possono fornire un avviamento regolare e controllato, riducendo la corrente di spunto e lo stress meccanico sul motore e sull'apparecchiatura azionata. Possono anche essere programmati per regolare il tempo di avvio, la velocità di accelerazione e altri parametri in base ai requisiti specifici dell'applicazione.
Il vantaggio dell'avviamento graduale è che fornisce un elevato grado di controllo sul processo di avviamento. Può essere utilizzato per un'ampia gamma di applicazioni, comprese quelle con elevati requisiti di coppia di avviamento. Gli avviatori statici sono inoltre dotati di funzioni di protezione integrate, come la protezione da sovraccarico e la protezione da squilibrio di fase, che migliorano l'affidabilità del motore.
Tuttavia, gli avviatori statici sono relativamente costosi rispetto ad altri metodi di avviamento. Inoltre generano calore durante il funzionamento, il che richiede un'adeguata ventilazione e raffreddamento. Inoltre, i tiristori negli avviatori statici possono introdurre distorsioni armoniche nel sistema di alimentazione, che potrebbe richiedere apparecchiature di filtraggio aggiuntive.
Avvio del convertitore di frequenza (VFD).
Gli azionamenti a frequenza variabile rappresentano il metodo di avviamento più avanzato e flessibile per i motori MT. Un VFD è un dispositivo elettronico che può variare la frequenza e la tensione fornita al motore, consentendo al motore di funzionare a velocità e coppie diverse.
Quando si avvia un motore con un VFD, la frequenza e la tensione vengono gradualmente aumentate da zero ai valori nominali. Ciò garantisce un avvio graduale e controllato, con una corrente di spunto molto bassa. Il VFD può anche regolare la velocità e la coppia del motore in base ai requisiti di carico, il che può comportare un notevole risparmio energetico.
L'avviamento VFD è adatto per un'ampia gamma di applicazioni, comprese quelle con requisiti di velocità variabile, come pompe, ventilatori e compressori. Fornisce un controllo preciso sulla velocità e sulla coppia del motore, che può migliorare l'efficienza del processo e la qualità del prodotto.
Tuttavia, i VFD sono il metodo di avvio più costoso. Richiedono inoltre un'installazione e una manutenzione più complesse rispetto ad altri metodi di avviamento. Inoltre, i VFD possono generare interferenze elettromagnetiche (EMI), che potrebbero richiedere una schermatura e un filtraggio adeguati per prevenire interferenze con altre apparecchiature.
Scegliere il giusto metodo di partenza
La scelta del metodo di avviamento per un motore di media tensione dipende da diversi fattori, tra cui la dimensione del motore, i requisiti dell'applicazione, la capacità del sistema di alimentazione e il costo.
Per i motori MT di piccole e medie dimensioni con capacità del sistema di alimentazione sufficiente e requisiti di coppia di avviamento elevati, l'avviamento DOL può essere un'opzione adatta. L'avviamento stella-triangolo è un modo conveniente per ridurre la corrente di avviamento per applicazioni con requisiti moderati di coppia di avviamento. L'avviamento dell'autotrasformatore offre maggiore flessibilità nel controllo della corrente e della coppia di avviamento, ma è più costoso. I soft starter offrono un elevato grado di controllo e protezione, mentre i VFD forniscono le funzionalità di avviamento e controllo della velocità più avanzate e flessibili.
Come fornitore di motori MT, offriamo una vasta gamma di prodotti, tra cuiMotore elettrico ad alta tensione,Motore da 5kv, EMotore a gabbia di scoiattolo ad alta tensione. Il nostro team di esperti può aiutarti a scegliere il metodo di partenza giusto per la tua specifica applicazione. Possiamo anche fornire servizi di installazione, manutenzione e supporto tecnico per garantire il funzionamento affidabile dei vostri motori MV.
Se sei interessato all'acquisto di motori MV o hai bisogno di maggiori informazioni sui metodi di avviamento, non esitare a contattarci. Saremo lieti di discutere le vostre esigenze e fornirvi le migliori soluzioni.
Riferimenti
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C. e Umans, SD (2003). Macchinari elettrici. McGraw-Hill.
- Chapman, SJ (2012). Fondamenti di macchine elettriche. McGraw-Hill.
- Krause, PC, Wasynczuk, O., & Sudhoff, SD (2002). Analisi di macchine elettriche e sistemi di azionamento. Wiley – Interscienza.