Desafíos en la puesta en marcha de los compresores de tornillo
En el instante de arranque del compresor de tornillo, el motor debe vencer una elevada fuerza de fricción estática y la diferencia de presión del sistema. El arranque directo tradicional origina corrientes de arranque que pueden alcanzar varias veces la corriente nominal; esto no solo provoca fuertes fluctuaciones de tensión en la red eléctrica, sino que también genera impactos mecánicos intensos en el interior del compresor, acelerando el desgaste de componentes clave como los engranajes, los rodamientos y el rotor.
El principio de funcionamiento básico del arranque suave
El núcleo de la arrancada suave consiste en controlar de manera gradual el voltaje de entrada del motor mediante dispositivos de electrónica de potencia. Su componente principal es un par de tiristores antiparalelos conectados en serie en el circuito del estator del motor. En la fase inicial de arranque, el sistema de control regula el ángulo de disparo de los tiristores, haciendo que el voltaje en bornes del motor comience desde un valor bajo y vaya aumentando progresivamente. A medida que el voltaje se incrementa de forma suave, la corriente de arranque y el par motor también crecen de manera uniforme, evitando así las variaciones bruscas tanto de la corriente como del par mecánico.
Fase de funcionamiento principal del arranque suave
- Fase de inicio:El controlador, de acuerdo con la curva de arranque configurada, incrementa gradualmente el ángulo de disparo del tiristor, haciendo que la velocidad del motor aumente de manera suave hasta alcanzar la velocidad nominal.
- Fase de funcionamiento por derivación:Una vez que el motor alcanza su régimen de giro nominal, el sistema de control cierra el contactor de derivación, cortocircuitando los tiristores. En ese momento, el motor se conecta directamente a la red eléctrica y el dispositivo de arranque suave se desconecta del circuito principal, reduciendo así sus propias pérdidas energéticas y su generación de calor.
- Fase de parada suave:Durante la parada, el sistema vuelve a activar los tiristores, reduciendo gradualmente la tensión en los terminales del motor y permitiendo que el compresor disminuya su velocidad de forma suave hasta detenerse, lo que evita eficazmente los daños provocados por una brusca caída de la presión en la red de tuberías.
Ventajas de la aplicación de la tecnología de arranque suave
La aplicación de la tecnología de arranque suave reporta importantes beneficios globales para los compresores de tornillo. En primer lugar, limita de forma significativa la corriente de arranque, reduciendo el impacto sobre la red eléctrica y garantizando el funcionamiento estable de los demás equipos conectados a la misma. En segundo lugar, el proceso gradual de puesta en marcha y parada disminuye notablemente el esfuerzo y la fatiga mecánica en los componentes de transmisión, lo que prolonga la vida útil del compresor. Asimismo, los dispositivos de arranque suave suelen incorporar protecciones completas contra sobrecargas, falta de fase y sobrecalentamiento, lo que mejora la seguridad y la fiabilidad de la operación del equipo.