I motori a induzione assorbono una corrente elevata all’avviamento principalmente a causa del fenomeno noto come corrente di spunto o corrente di avviamento. Quando un motore a induzione viene avviato inizialmente, è necessaria una grande quantità di corrente per superare l’inerzia del rotore e stabilire campi magnetici negli avvolgimenti dello statore e del rotore. Questa corrente di spunto può essere molte volte superiore alla corrente nominale a pieno carico del motore. L’elevata corrente di avviamento è necessaria per generare la coppia iniziale necessaria per accelerare il motore e il carico collegato dallo stato di fermo alla velocità operativa.
L’elevata corrente di avviamento di un motore a induzione è attribuita alla sua progettazione intrinseca e ai principi di funzionamento. Durante l’avvio, il rotore del motore è fermo e, quando gli avvolgimenti dello statore sono energizzati, creano un campo magnetico rotante. Questo campo magnetico induce correnti negli avvolgimenti del rotore, generando coppia per superare l’inerzia e iniziare a ruotare. Poiché inizialmente il rotore si comporta come l’avvolgimento secondario cortocircuitato di un trasformatore, assorbe una notevole corrente per stabilire campi magnetici e sviluppare la coppia di avviamento richiesta.
Una corrente eccessiva assorbita durante l’avvio di un motore può portare a diversi effetti negativi. Potrebbe causare cali di tensione nel sistema di alimentazione elettrica, influenzando altre apparecchiature collegate. L’elevata corrente di avviamento può inoltre sollecitare gli avvolgimenti e l’isolamento del motore, causando potenzialmente surriscaldamento, riduzione dell’efficienza e guasto prematuro dei componenti del motore. Inoltre, cicli di avviamento frequenti con corrente di spunto elevata possono aumentare il consumo energetico e i costi operativi. Pertanto, il controllo e la mitigazione della corrente di avviamento sono fondamentali per mantenere un funzionamento efficiente e affidabile dei motori a induzione e dell’intero sistema elettrico.
I motori a induzione assorbono una corrente di avviamento molto più elevata rispetto alla corrente a pieno carico a causa di diversi fattori. Innanzitutto, durante l’avvio, il rotore del motore è fermo e richiede una quantità significativa di coppia per accelerare fino alla velocità operativa. Questa coppia è direttamente proporzionale al quadrato della tensione applicata e inversamente proporzionale all’impedenza del motore. Pertanto, con il rotore inizialmente a riposo (alta impedenza), la corrente di avviamento è elevata per sviluppare la coppia necessaria. Inoltre, la corrente elevata è necessaria per superare l’inerzia del carico e le perdite per attrito all’interno del motore e del sistema meccanico collegato.
Per ridurre la corrente di avviamento di un motore a induzione si possono utilizzare diversi metodi. Un approccio consiste nell’utilizzare soft starter o controller elettronici del motore che aumentano gradualmente la tensione applicata al motore durante l’avvio. Gli avviatori statici limitano la corrente di spunto controllando la velocità con cui viene applicata la tensione, riducendo così lo stress meccanico ed elettrico sugli avvolgimenti del motore e sul sistema di alimentazione. Un altro metodo consiste nell’utilizzare avviatori stella-triangolo, in cui il motore viene inizialmente collegato in una configurazione a stella (tensione più bassa) durante l’avvio e quindi commutato nella configurazione a triangolo (piena tensione) una volta raggiunta una determinata velocità. Questo metodo riduce la corrente di avviamento ma richiede un motore progettato per l’avviamento stella-triangolo. Inoltre, gli azionamenti a frequenza variabile (VFD) possono essere utilizzati per avviare i motori senza problemi controllando sia la tensione che la frequenza, ottimizzando l’accelerazione del motore e riducendo significativamente la corrente di spunto rispetto all’avviamento diretto in linea (DOL).
