MOTORES ELÉCTRICOS

Tipos de arranques de motor

En la escuela y en ingeniería se estudian varios tipos de arranque de motores eléctricos. Cada tipo de motor eléctrico tiene su determinado tipo de arranque. Esto sucede así porque se pretende sacar el máximo rendimiento de un motor eléctrico con el menor consumo posible, ya que en los primeros instantes de la puesta en marcha de la mayoría de los motores el consumo en amperios es muy elevado.

Como hemos mencionado, los diferentes tipos de arranques de motores eléctricos son motivo de estudio, ya que forman parte de la base de un profesional eléctrico, pero en la actualidad, en la industria, se están dejando de lado estos tipos de arranques por aparatos electrónicos que regulan todos los aspectos que conciernen al motor eléctrico, incluyendo por supuesto, su arranque. Este tipo de artefacto o aparato electrónico no solamente asegura el buen funcionamiento del motor, sino que además lo protege contra sobrecargas de trabajo y de tensiones, logrando con ello una mayor longevidad del motor, que, por otra parte, no resulta barato económicamente hablando.

En definitiva, los avances en la electrónica de potencia no han dejado de lado el mundo de los motores eléctricos que, incluso los propios fabricantes de dicho motores acostumbran a suministran conjuntamente con sus motores los aparatos electrónicos para su control. Algunos de estos aparatos electrónicos llevan incorporados tecnología MOSFET, GTO, IGBT o unos sencillos tiristores haciendo la función de rectificadores. Sin lugar a duda los aparatos más sofisticados incorporan algún microprocesador para procesar datos del motor.

Aun así, no todas las empresas utilizan una moderna tecnología, por lo que es fácil que nos encontremos algún dispositivo montado a base de contactores, relés, etc. Por ello es interesante el estudio de una tecnología, digamos cada vez más obsoleta.

Por poner unos ejemplos de donde es más fácil encontrar tecnología moderna y donde no, diremos que en las grandes cadenas de producción automatizadas es lógico encontrar tecnología punta, moderna o como queramos llamarlo. Sin embargo, cuando se trata de una sola máquina es normal encontrar tecnología a base de contactores, etc. por ejemplo en una inyectora de plástico, en prensas antiguas, etc.

Arranque estrella y triángulo

Las conexiones de un motor son muy sencillas de realizar, para ello el fabricante dispone en la carcasa del motor de una caja de conexiones con 6 bornes, en donde nosotros haremos las conexiones pertinentes, dependiendo de si deseamos una conexión tipo estrella o una conexión tipo triángulo. Veámoslo con unos gráficos:

arranque motor con conexión en estrella arranque motor con conexión en triangulo
Imágenes de arranque de motor con conexiones en estrella y triángulo

¿Pero cómo se hacen éstas conexiones en la caja de bornas? Fácil, mirar éstos dos gráficos:

conexion en estrella en la caja de borna de un motor electrico conexion en triangulo en la caja de borna de un motor electrico
Imágenes de las conexiones en la caja de bornas de un motor eléctrico

Este tipo de arranque se utiliza para limitar la intensidad absorbida en el momento de arranque del motor. Si disponemos de un motor de 220 V y lo conectamos, en primer lugar, en estrella, tendremos una tensión de 127 V, con la cual, obtendríamos una intensidad 2 veces la nominal. En cambio, si lo hacemos directamente, tendríamos una intensidad de 5 veces la nominal. Al conectar primero en estrella y después en triángulo, mediante un temporizador, reducimos el sufrimiento del bobinado al rebajar la intensidad de absorción. En la actualidad existen unos equipos llamados arrancadores estrella-triángulo que realizan este cometido de forma mucho más exacta, pues, lo ideal es que se realice el cambio de estrella a triángulo cuando el motor halla alcanzado el 80% de su velocidad nominal.

esquema de potencia de arranque motor estrella-triangulo esquema de maniobra de arranque motor estrella-triangulo
Esquemas de potencia y maniobra del arranque de motor estrella-triángulo

Arranque con resistencias estatóricas

Este tipo de arranque se utiliza para reducir la intensidad de arranque. El funcionamiento es similar al anterior expuesto. Es decir, en una primera instancia, entran en funcionamiento las resistencias y en una segunda instancia, el motor es alimentado directamente. Para este proceso se utiliza dos contactores y un temporizador. Las particularidades más interesantes son que las resistencias tienen un número limitado de arranques cada X tiempo, que debe ser señalado por el propio fabricante. La ventaja que tiene este tipo de arranque, es que no hay una caída de tensión, algo que si sucede con el arranque estrella-triángulo. Se utiliza en motores que deben accionar máquinas con un par bajo en su arranque.

esquema de potencia de arranque motor con resistencias estatoricas esquema de maniobra de arranque motor con resistencias estatoricas
Esquemas de potencia y maniobra del arranque de motor con resistencias estatóricas

Arranque en Kusa

En este tipo de arranque se coloca una sola resistencia en una de las fases, es indiferente la fase que se elija. El valor de la resistencia debe de suministrarlo el propio fabricante del motor. Como todos los tipos de arranques que estamos viendo, tiene la finalidad de reducir la intensidad de arranque. Se utiliza en motores de pequeña y mediana potencia que necesitan un reducido par de arranque.

esquema de potencia de arranque motor en kusa esquema de maniobra de arranque motor en kusa
Esquemas de potencia y maniobra del arranque de motor kusa

Arranque con autotransformador

Este tipo de arranque mejora al arranque con resistencias estatóricas, al tener un mejor par y no existir pérdidas por la disipación de calor en las resistencias. Sin embargo, presenta un inconveniente, el precio, pues resulta más económico el arranque por resistencias estatóricas. Se emplea el arranque por autotransformador en motores de gran potencia, y como siempre, con la intención de reducir la intensidad absorbida en el momento de arranque.

esquema de potencia de arranque motor con autotransformador esquema de maniobra de arranque motor con autotransformador
Esquemas de potencia y maniobra del arranque de motor con autotransformador