Corriente de entrada del motor
Calcule la corriente de entrada del motor, la caída de tensión durante el arranque y el valor I²t para la selección de fusibles y disyuntores.
Fórmula
I_inrush = k × I_FL, ΔV = I_inrush × R_line
Cómo Funciona
Cuando se energiza un motor por primera vez, el rotor está estacionario y no genera contraEMF. La bobina actúa como una carga pura de resistencia-inductor, y la corriente inicial, denominada corriente de entrada o corriente de rotor bloqueado (LRC), está limitada únicamente por la impedancia de la bobina a la frecuencia de línea. En el caso de los motores de inducción de corriente alterna, la LRC suele ser de 5 a 8 veces la corriente nominal a plena carga. En los motores de corriente continua, la corriente de entrada es V_supply/R_armature, que puede ser de 10 a 20 veces la corriente de funcionamiento. Este alto pico de corriente debe tenerse en cuenta al dimensionar los fusibles, los disyuntores y los rieles de la fuente de alimentación.
Ejemplo Resuelto
Un motor de inducción monofásico de 1,5 kW, 230 V y 50 Hz tiene una corriente nominal de 8,7 A y un multiplicador de corriente de rotor bloqueado (relación LRC) de 6,5. Paso 1 — Corriente de entrada: I_InRush = ratio LRC × I_rated = 6,5 × 8,7 = 56,6 A Paso 2 — Duración: la corriente de entrada decae hasta alcanzar la corriente nominal en aproximadamente 20 a 100 ms para motores pequeños (la constante de tiempo mecánica). Paso 3: Seleccione un fusible: utilice un fusible con retardo (de combustión lenta) con una potencia nominal del 125 al 150% de la corriente a plena carga. Fusible = 1,25 × 8,7 = 10,9 A → seleccione 12 A de combustión lenta Paso 4 — Compruebe el calibre del cable: ajuste el tamaño del cable de alimentación al menos al 125% de la corriente nominal (según NEC 430.22): i_Wire = 1,25 × 8,7 = 10,9 A → 1,5 mm² de cobre (potencia nominal de 15 A) Resultado: un fusible de combustión lenta de 12 A y un cable de alimentación de 1,5 mm² son adecuados. El pico de entrada de 56,6 A desaparecerá en 100 ms sin que se queme el fusible de retardo.
Consejos Prácticos
- ✓Utilice un módulo de arranque suave o un arrancador Star-Delta para motores de más de 3 kW para limitar la entrada a una corriente nominal de 2 a 3 veces mayor y reducir la tensión mecánica en los acoplamientos
- ✓Agregue un banco de condensadores a granel (1000 a 4700 µF) cerca del puente H del controlador del motor en los robots que funcionan con baterías para absorber la entrada sin interrumpir el suministro principal de la MCU
- ✓En el caso de los motores accionados por VFD, la entrada en los terminales del motor es insignificante porque el variador aumenta la frecuencia gradualmente, pero el propio VFD sigue recibiendo una gran entrada de la red eléctrica al encenderse
Errores Comunes
- ✗Uso de fusibles de soplado rápido para los circuitos de motores: el pico de entrada los quemará en cada arranque; especifique siempre fusibles de retardo (tipo D o de soplado lento)
- ✗Dimensionamiento de la fuente de alimentación únicamente para la corriente nominal: una fuente no regulada se combará gravemente durante la entrada, a menos que tenga un margen de carga de 3 a 5 veces mayor o un circuito de arranque suave
- ✗Subestimar la entrada en los sistemas alimentados por baterías: la corriente de entrada crea una caída de tensión que puede restablecer los microcontroladores o bloquear la comunicación del bus CAN
Preguntas Frecuentes
¿Cuánto dura la entrada del motor?
La irrupción eléctrica (pico de corriente desde cero contraelectromagnéticos) decae entre 1 y 3 constantes de tiempo eléctricas (L/R), normalmente de 10 a 50 ms. La carga mecánica prolonga el elevado consumo de corriente hasta que el rotor alcanza la velocidad de funcionamiento; el tiempo total de aceleración oscila entre 100 ms para un motor pequeño sin carga y varios segundos para una máquina grande cargada.
¿Un variador de frecuencia elimina la irrupción?
Un VFD elimina la irrupción del motor al aumentar gradualmente la frecuencia y el voltaje. Sin embargo, los condensadores de bus de corriente continua y rectificadores propios del VFD obtienen una gran cantidad de energía de la red eléctrica cuando se encienden por primera vez; esto debe gestionarse con resistencias de precarga o reactores de línea de corriente alterna.
¿Cuál es la diferencia entre la corriente de entrada y la corriente de rotor bloqueado?
Son la misma corriente medida en diferentes condiciones. La corriente de rotor bloqueado (LRC) es la corriente en estado estacionario cuando el rotor se mantiene estacionario mecánicamente. La corriente de entrada es el pico transitorio en el momento de la conexión; puede superar momentáneamente el valor del LRC debido a los transitorios del flujo magnético similares a los de un transformador.
Shop Components
Affiliate links — we may earn a commission at no cost to you.
Related Calculators
Motor
Motor Efficiency
Calculate motor efficiency, power losses, and heat dissipation from electrical input and mechanical output measurements.
Motor
Motor Slip
Calculate induction motor slip, synchronous speed, slip frequency, and rotor speed for AC induction motors.
Motor
DC Motor
Calculate DC motor speed, torque, power, and efficiency from electrical parameters
Motor
Stepper Motor
Calculate stepper motor speed, step frequency, and travel per revolution
Motor
BLDC Motor
Calculate brushless DC motor no-load RPM, stall torque, maximum efficiency, input power, and propeller thrust from Kv rating and electrical parameters
Motor
Servo Motor
Calculate servo motor torque, speed, efficiency, and back-EMF from electrical and load parameters.