Avviamento dei motori asincroni trifasi

AVVIAMENTO dei
MOTORI
ASINCRONI
TRIFASI
AVVIAMENTO DEI MOTORI
ASINCRONI TRIFASI
PROBLEMA
Corrente allo spunto elevata,
pari a 4 ÷ 8 volte la corrente
nominale.
CONSEGUENZE
Eccessiva caduta di tensione
sulla linea di alimentazione.
EFFETTI
Disturbi agli altri carichi
alimentati dalla stessa linea
(lampade, motori, ecc.).
Rischio di non avviamento
del motore stesso.
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO DEI MOTORI
ASINCRONI TRIFASI
RIMEDIO
Diminuire la corrente di spunto
Motori con rotore a gabbia
Avviamento a tensione
ridotta
MODALITÀ
Motori con rotore avvolto
Avviamento con resistenze
rotoriche
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
MOTORI CON ROTORE A GABBIA
Tre sistemi di avviamento a tensione ridotta
• Avviamento stella - triangolo
• Avviamento con reattanze statoriche
• Avviamento con autotrasformatore
Aspetto positivo
Riduzione corrente di spunto
Aspetto negativo
Riduzione coppia di spunto
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO STELLA-TRIANGOLO
CIRCUITO DI POTENZA
All’avviamento le fasi
vengono collegate a stella,
poi commutate a triangolo ad
avviamento avvenuto.
K1 = contattore linea
K2 = contattore triangolo
K3 = contattore stella
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO STELLA-TRIANGOLO
CORRENTE E COPPIA ALLO SPUNTO
1
I' a   Ia
3
1
C'a   C a
3
Ia = Corrente di spunto con le fasi collegate a triangolo
I’a = Corrente di spunto con le fasi collegate a stella
Ca = Coppia di spunto con le fasi collegate a triangolo
C’a = Coppia di spunto con le fasi collegate a stella
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO STELLA-TRIANGOLO
DIAGRAMMI DELLE COPPIE E DELLE CORRENTI
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO STELLA-TRIANGOLO
VANTAGGI
• Corrente di spunto bassa e fissa (1/3 di quella ad
avviamento diretto).
SVANTAGGI
• Coppia di spunto bassa e fissa (1/3 di quella ad
•
avviamento diretto).
Interruzione dell’alimentazione nella commutazione
stella-triangolo (con punta di corrente elevata).
COSTO BASSO
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO CON
REATTANZE STATORICHE
CIRCUITO DI POTENZA
Le
Le reattanze vengono
inserite in serie allo
statore allo spunto ed
escluse ad avviamento
terminato.
K1 = contattore inserimento
reattanze
K2 = contattore linea
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO CON
REATTANZE STATORICHE
CORRENTE E COPPIA ALLO SPUNTO
 V'a
I' a  Ia  
 VN



 V'a
C'a  C a  
 VN



Ia = Corrente di spunto alla tensione nominale VN
I’a = Corrente di spunto alla tensione ridotta V’a
Ca = Coppia di spunto alla tensione nominale VN
C’a = Coppia di spunto alla tensione ridotta V’a
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
2
AVVIAMENTO CON
REATTANZE STATORICHE
DIAGRAMMI DELLE COPPIE E DELLE CORRENTI
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO CON
REATTANZE STATORICHE
VANTAGGI
• Avviamento progressivo (anche a più gradini).
• Possibilità di stabilire la coppia di avviamento.
• Nessuna interruzione dell’alimentazione durante
l’avviamento.
•
SVANTAGGI
Corrente di spunto più elevata (a parità di coppia)
rispetto all’avviamento con autotrasformatore e
con stella - triangolo.
COSTO MEDIO
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO CON
AUTOTRASFORMATORE
CIRCUITO DI POTENZA
Allo spunto il motore viene
alimentato con la tensione
secondaria
dell’autotrasformatore.
Ad avviamento terminato
l’autotrasformatore viene
escluso.
K1 = contattore autotrasformatore
K2 = contattore centro stella
autotrasformatore
K3 = contattore linea
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO CON
AUTOTRASFORMATORE
CORRENTE E COPPIA ALLO SPUNTO
 V'a
I' a  Ia  
 VN



2
 V'a
C'a  C a  
 VN



Ia = Corrente di spunto alla tensione nominale VN
I’a = Corrente di spunto alla tensione ridotta V’a
Ca = Coppia di spunto alla tensione nominale VN
C’a = Coppia di spunto alla tensione ridotta V’a
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
2
AVVIAMENTO CON
AUTOTRASFORMATORE
DIAGRAMMI DELLE COPPIE E DELLE CORRENTI
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO CON
AUTOTRASFORMATORE
VANTAGGI
• Avviamento progressivo (anche a più gradini).
• Possibilità di stabilire la coppia di avviamento.
• Nessuna interruzione dell’alimentazione durante
•
•
l’avviamento.
Corrente di spunto più bassa (a parità di coppia)
rispetto all’avviamento con reattanze statoriche.
SVANTAGGI
Nessuno.
COSTO ELEVATO
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
MOTORI CON ROTORE A GABBIA
Riepilogo
correnti
stella-triangolo
autotrasformatore
1
C'a   C a
3
1
I' a   Ia
3
 V'a
I' a  Ia  
 VN
reattanze
coppie
 V'a
I' a  Ia  
 VN






2
2
 V'a
C'a  C a  
 VN



 V'a
C'a  C a  
 VN
2
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI



MOTORI CON ROTORE AVVOLTO
Sistema utilizzato
Avviamento con resistenze rotoriche
Aspetto positivo
Riduzione corrente di spunto
Aumento coppia di spunto
Aspetto negativo
Nessuno
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO CON
RESISTENZE ROTORICHE
CIRCUITO DI POTENZA
Le resistenze vengono
inserite in serie al rotore
allo spunto ed escluse
gradualmente.
Ad avviamento terminato il
rotore viene chiuso in
cortocircuito.
K1 = contattore linea
K2 = contattore esclusione
primo gradino
K3 = contattore esclusione
secondo gradino e
cortocircuito rotore
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO CON
RESISTENZE ROTORICHE
CORRENTE E COPPIA ALLO SPUNTO
 C'a
I' a  1,3  IN  
 CN



C' a  C max
IN = Corrente nominale
I’a = Corrente di spunto
CN = Coppia nominale
Cmax = Coppia massima
C’a = Coppia di spunto
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO CON
RESISTENZE ROTORICHE
DIAGRAMMI DELLE COPPIE E DELLE CORRENTI
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI
AVVIAMENTO CON
RESISTENZE ROTORICHE
•
•
•
•
VANTAGGI
Avviamento progressivo (a più gradini).
Coppia di spunto elevata (pari, se occorre, a quella
massima).
Corrente di spunto bassa.
SVANTAGGI
Necessità di manutenzione delle spazzole e degli
anelli.
COSTO ELEVATO
AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI