Los motores de inducción consumen mucha corriente al arrancar debido principalmente al fenómeno conocido como corriente de irrupción o corriente de arranque. Cuando un motor de inducción se pone en marcha inicialmente, requiere una gran cantidad de corriente para superar la inercia del rotor y establecer campos magnéticos en el estator y los devanados del rotor. Esta corriente de entrada puede ser varias veces mayor que la corriente nominal de carga completa del motor. La alta corriente de arranque es necesaria para generar el par inicial requerido para acelerar el motor y su carga conectada desde el punto muerto hasta la velocidad de funcionamiento.
La alta corriente de arranque de un motor de inducción se atribuye a su diseño inherente y a sus principios operativos. Durante el arranque, el rotor del motor está estacionario y, a medida que los devanados del estator se energizan, crean un campo magnético giratorio. Este campo magnético induce corrientes en los devanados del rotor, generando par para superar la inercia y comenzar a girar. Dado que el rotor inicialmente se comporta como un devanado secundario en cortocircuito de un transformador, consume una corriente sustancial para establecer campos magnéticos y desarrollar el par de arranque requerido.
El consumo excesivo de corriente durante el arranque de un motor puede provocar varios efectos adversos. Puede provocar caídas de tensión en el sistema de suministro eléctrico, afectando a otros equipos conectados. La alta corriente de arranque también puede sobrecargar los devanados y el aislamiento del motor, lo que podría provocar sobrecalentamiento, reducción de la eficiencia y fallas prematuras de los componentes del motor. Además, los ciclos de arranque frecuentes con una alta corriente de entrada pueden aumentar el consumo de energía y los costos operativos. Por lo tanto, controlar y mitigar la corriente de arranque es crucial para mantener un funcionamiento eficiente y confiable de los motores de inducción y del sistema eléctrico en general.
Los motores de inducción consumen una corriente de arranque de magnitud mucho mayor en comparación con su corriente de carga completa debido a varios factores. En primer lugar, durante el arranque, el rotor del motor está estacionario, lo que requiere una cantidad significativa de torque para acelerar a la velocidad de funcionamiento. Este par es directamente proporcional al cuadrado del voltaje aplicado e inversamente proporcional a la impedancia del motor. Por lo tanto, con el rotor inicialmente en reposo (alta impedancia), la corriente de arranque es alta para desarrollar el par necesario. Además, la alta corriente es necesaria para superar la inercia de la carga y las pérdidas por fricción dentro del motor y su sistema mecánico conectado.
Para reducir la corriente de arranque de un motor de inducción, se pueden emplear varios métodos. Un enfoque es utilizar arrancadores suaves o controladores electrónicos de motor que aumentan gradualmente el voltaje aplicado al motor durante el arranque. Los arrancadores suaves limitan la corriente de entrada controlando la velocidad a la que se aplica el voltaje, reduciendo así la tensión mecánica y eléctrica en los devanados del motor y el sistema de suministro de energía. Otro método es utilizar arrancadores estrella-triángulo, donde el motor se conecta inicialmente en una configuración de estrella (voltaje más bajo) durante el arranque y luego se cambia a la configuración delta (voltaje completo) una vez que alcanza una cierta velocidad. Este método reduce la corriente de arranque pero requiere un motor diseñado para arranque estrella-triángulo. Además, los variadores de frecuencia (VFD) se pueden utilizar para arrancar motores suavemente controlando tanto el voltaje como la frecuencia, optimizando la aceleración del motor y reduciendo significativamente la corriente de entrada en comparación con el arranque directo en línea (DOL).
