El reóstato sensible a la frecuencia es un equipo eléctrico de arranque especializado desarrollado para motores asíncronos de rotor bobinado trifásico--en aplicaciones industriales. Se combina principalmente con motores que funcionan en condiciones de arranque de alta-potencia y carga pesada-y se utiliza ampliamente en minería, metalurgia, elevación, ventiladores, bombas de agua y otras instalaciones industriales. Sus funciones principales giran en torno a la regulación de la corriente y el par a lo largo de toda la secuencia de arranque del motor, lo que lo convierte en un dispositivo esencial para garantizar un arranque seguro y estable de motores de alta-potencia.
El principio operativo principal de este equipo radica en su característica de impedancia sensible a la frecuencia-. Su núcleo de hierro se ensambla apilando gruesas placas de acero, con devanados enrollados alrededor del núcleo de hierro. Después de la conexión al circuito del rotor del motor, su impedancia se adapta automáticamente a las variaciones en la frecuencia de la corriente inducida del rotor, coincidiendo perfectamente con el patrón de variación de velocidad de los motores asíncronos durante el arranque. En el instante en que el motor estacionario comienza a arrancar, su velocidad es igual a cero. Una vez que el estator recibe energía-corriente alterna de frecuencia, la velocidad de corte relativa entre el rotor y el campo magnético del estator alcanza su valor máximo. La frecuencia de la corriente inducida del rotor coincide con la frecuencia de potencia de 50 Hz y en este punto el reóstato sensible a la frecuencia exhibe su impedancia máxima.
Esta característica sirve en primer lugar para limitar la corriente de arranque. Un motor de rotor bobinado-de alta potencia- arrancado directamente puede consumir una corriente de arranque de 5 a 8 veces su corriente nominal. Esto provoca fácilmente caídas bruscas de voltaje de la red, interrumpe el funcionamiento normal de otros-equipos eléctricos en el sitio e impone tensión mecánica en los devanados del motor, los cojinetes y otras estructuras, lo que acorta la vida útil del equipo. La alta impedancia del reóstato sensible a la frecuencia en la fase de arranque temprano estabiliza la corriente de arranque en 2 a 3 veces la corriente nominal. Elimina por completo el riesgo de descarga eléctrica y mantiene el funcionamiento estable de la red eléctrica.
En segundo lugar, optimiza el par de arranque del motor para satisfacer los requisitos de arranque de cargas pesadas-. En el arranque directo convencional, el par de arranque del motor permanece relativamente bajo y no puede impulsar máquinas grandes que arrancan bajo carga. Al tiempo que limita la corriente, el reóstato sensible a la frecuencia conserva el par de arranque adecuado para evitar que el motor se cale y una potencia de arranque insuficiente. Satisface las demandas iniciales de maquinaria pesada como grúas, trituradoras y polipastos.
Durante la aceleración del motor, la velocidad aumenta continuamente, la velocidad de rotación relativa entre el campo magnético del rotor y el estator sigue disminuyendo y la frecuencia de la corriente inducida por el rotor cae en consecuencia. La impedancia del reóstato sensible a la frecuencia disminuye suavemente a medida que se reduce la frecuencia, sin necesidad de intervención manual ni conmutación de componentes. El voltaje y la corriente dentro del circuito del rotor del motor cambian gradualmente y la velocidad aumenta uniformemente. Esto resuelve completamente los saltos de velocidad y los problemas de vibración de inicio asociados con el inicio de resistencia escalonada tradicional, brindando un proceso de inicio más suave y fluido.
Cuando el motor alcanza la velocidad nominal máxima y entra en funcionamiento normal, la frecuencia de la corriente inducida por el rotor cae a 1–3 Hz. La impedancia del reóstato sensible a la frecuencia se acerca a cero y casi no crea pérdidas ni interferencias con el funcionamiento normal del motor. En esta etapa, un contactor puede cortocircuitar-el reóstato, colocando el circuito del rotor del motor en un estado de funcionamiento normal en cortocircuito. Esto garantiza que el motor funcione continuamente a la potencia y eficiencia nominales, equilibrando la seguridad de arranque y la eficiencia operativa. Además, este equipo amortigua los impactos mecánicos durante el arranque del motor, protegiendo los conjuntos de transmisión auxiliares incluyendo reductores, cadenas de transmisión y correas. Reduce las fallas de los equipos mecánicos y reduce los costos generales de operación y mantenimiento del equipo.