Tipos de arranque de motores: DOL, estrella-triángulo, arranque suave y más!
Si no está familiarizado con los motores, puede leer sobre sus conceptos básicos y métodos de arranque en este artículo. Obtenga información sobre el proceso de arranque del motor DOL (sobrecarga directa), el arranque delta en estrella, el arranque suave del motor y los arranques del motor de velocidad variable. Con suerte, se sentirá más seguro al arrancar sus propios motores. Y no te preocupes si no entiendes algo de la terminología.
Voy a llevarles por un viaje a través de los diferentes tipos de arranque de motores, explicando sus diferencias, ventajas, desventajas y sus usos en diversas aplicaciones. Mi objetivo es ayudarte a comprender mejor estas tecnologías para que puedas aplicarlas en tus propios proyectos de ingeniería. Así que, ¡vamos a empezar!
Arranque Directo de un motor
El arranque directo es el método más simple y directo para poner en marcha un motor. En un arranque directo, el motor está conectado directamente a la red eléctrica a través de un interruptor.
Características Principales
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Facilidad de uso | Es el método más simple y directo para arrancar un motor. |
| Economía | Requiere menos componentes y por lo tanto es más económico. |
| Rapidez | Inicia el motor de inmediato. |
| Carga inicial alta | Puede producir un pico de corriente muy alto en el arranque. |
Pasos de Funcionamiento
- El interruptor se cierra, conectando el motor directamente a la red eléctrica.
- La corriente fluye a través del motor, produciendo un campo electromagnético.
- Este campo genera una fuerza que hace girar el rotor del motor.
Ejemplo Práctico
Un ejemplo típico de arranque directo se encuentra en electrodomésticos como licuadoras o aspiradoras.
Arranque Estrella-Triángulo
El arranque estrella-triángulo es un método de arranque de motores que reduce la corriente inicial mediante la conexión del motor en una configuración estrella durante el arranque, y luego cambia a una configuración de triángulo para la operación normal.
Características Principales
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Reducción de corriente inicial | Reduce la corriente de arranque alrededor de un tercio de la corriente de arranque directa. |
| Menos estrés en el motor | Causa menos estrés mecánico en el motor durante el arranque. |
| Mayor complejidad | Es más complejo que el arranque directo y requiere un controlador especial. |
Pasos de Funcionamiento
- Al arrancar, el motor está conectado en una configuración estrella.
- La corriente de arranque se reduce debido a la alta resistencia en la configuración estrella.
- Una vez que el motor ha arrancado y adquirido velocidad, se cambia a una configuración de triángulo para la operación normal.
Ejemplo Práctico
El arranque estrella-triángulo se utiliza a menudo en motores industriales de alta potencia, como los que se encuentran en las bombas de agua o los sistemas de aire acondicionado.
Arranque Suave
El arranque suave es un método que controla la tensión aplicada al motor para proporcionar un arranque y parada graduales. Se utiliza un dispositivo electrónico llamado arrancador suave que reduce la tensión aplicada al motor en la fase de arranque.
Características Principales
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Arranque y parada suaves | Minimiza los picos de corriente y el estrés mecánico en el motor y la carga mecánica. |
| Control de la tensión | Proporciona control de tensión durante la fase de arranque y parada. |
| Menor desgaste del equipo | Mantiene la calidad del suministro de energía y reduce el desgaste del equipo. |
Pasos de Funcionamiento
- Al iniciar el arranque, la tensión aplicada al motor se reduce.
- La tensión se incrementa gradualmente hasta que el motor alcanza la velocidad de funcionamiento completa.
- Durante la parada, se reduce la tensión de manera controlada para asegurar una parada suave.
Ejemplo Práctico
Los arranques suaves se utilizan comúnmente en aplicaciones industriales donde es importante evitar picos de corriente y estrés mecánico, como en los sistemas de cintas transportadoras o en las bombas de proceso.
Arranque con Autotransformador
El arranque con autotransformador es un método de arranque que utiliza un autotransformador para reducir la tensión aplicada al motor durante la fase de arranque.
Características Principales
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Reducción de corriente de arranque | Reduce significativamente la corriente de arranque. |
| Protección del motor | Proporciona una excelente protección para el motor durante la fase de arranque. |
| Mayor coste y tamaño | Los autotransformadores son más costosos y grandes que otros métodos de arranque. |
Pasos de Funcionamiento
- Al iniciar el arranque, se aplica una tensión reducida al motor a través del autotransformador.
- Una vez que el motor ha arrancado y alcanzado una cierta velocidad, se aplica la tensión completa.
Ejemplo Práctico
El arranque con autotransformador es común en industrias que utilizan motores de alta potencia, como las industrias de procesamiento de minerales y los molinos de papel.
Arranque por Resistencia Estatórica
El arranque por resistencia estatórica es un método de arranque que se utiliza en motores de inducción de rotor bobinado. En este método, se añaden resistencias al circuito del rotor durante el arranque para limitar la corriente.
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Limitación de la corriente de arranque | El uso de resistencias reduce la corriente de arranque. |
| Mejora del par de arranque | Proporciona un buen par de arranque a pesar de la limitación de la corriente. |
| Complejidad y coste | Este método es más complejo y costoso que otros métodos de arranque. |
Pasos de Funcionamiento
- Al inicio del arranque, se insertan resistencias en el circuito del rotor.
- Estas resistencias limitan la corriente de arranque y permiten un par de arranque mejorado.
- Una vez que el motor ha alcanzado su velocidad de funcionamiento, las resistencias se eliminan del circuito.
Ejemplo Práctico
Este tipo de arranque es común en aplicaciones industriales que requieren un alto par de arranque, como las grúas y los elevadores.
Arranque por Frecuencia Variable
El arranque por frecuencia variable, también conocido como variador de frecuencia, es un método de arranque que controla la velocidad del motor ajustando la frecuencia de la alimentación eléctrica.
Características:
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Control de velocidad | Permite un control preciso de la velocidad del motor. |
| Eficiencia energética | Es eficiente en términos de energía, especialmente para aplicaciones que requieren variaciones de velocidad. |
| Mayor coste y complejidad | Los variadores de frecuencia son más costosos y requieren un mayor mantenimiento. |
Pasos de Funcionamiento
- El variador de frecuencia ajusta la frecuencia de la alimentación eléctrica al motor.
- Esto permite controlar la velocidad del motor de manera precisa.
- El motor puede operar a cualquier velocidad dentro de su rango, no sólo a su velocidad nominal.
Ejemplo Práctico
El arranque por frecuencia variable se utiliza en una amplia gama de aplicaciones industriales, como las cintas transportadoras, los ventiladores y las bombas, donde se requiere un control preciso de la velocidad.
Arranque por Rotor Bobinado
El arranque por rotor bobinado, también conocido como motor de anillos rozantes, es un tipo de motor de inducción que tiene un rotor bobinado en lugar de un rotor tipo jaula de ardilla. El arranque se realiza mediante la inserción de resistencias externas en el circuito del rotor.
Características Principales
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Control del par de arranque | Permite un control preciso del par de arranque. |
| Mayor flexibilidad | Permite un amplio rango de velocidades y pares. |
| Mayor coste y mantenimiento | Es más costoso y requiere más mantenimiento que un motor de jaula de ardilla. |
Pasos de Funcionamiento
- Al inicio del arranque, se insertan resistencias externas en el circuito del rotor.
- Estas resistencias controlan la corriente y permiten ajustar el par de arranque.
- A medida que el motor acelera, las resistencias se retiran gradualmente hasta que el motor opera a su velocidad nominal.
Ejemplo Práctico
Los motores de rotor bobinado se utilizan en aplicaciones que requieren un amplio rango de velocidades y pares, como en los molinos, las grúas o las prensas.
Arranque por Rotor en Cortocircuito
Descripción
El arranque por rotor en cortocircuito, también conocido como motor de jaula de ardilla, es el tipo de motor de inducción más comúnmente utilizado. Este tipo de motor tiene un rotor de jaula de ardilla en lugar de un rotor bobinado.
Características Principales
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Facilidad de uso | Es el tipo de motor más simple y fácil de usar. |
| Bajo coste | Es más económico y requiere menos mantenimiento que un motor de rotor bobinado. |
| Limitación en control de velocidad | No permite un control de velocidad tan preciso como un motor de rotor bobinado. |
Pasos de Funcionamiento
- Al inicio del arranque, se aplica la tensión a las bobinas del estator.
- El campo magnético rotatorio inducido por las bobinas del estator provoca un flujo de corriente en el rotor.
- Esta corriente en el rotor genera su propio campo magnético, que interactúa con el campo del estator para producir torque y poner en marcha el motor.
Ejemplo Práctico
Los motores de jaula de ardilla se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde pequeños electrodomésticos hasta grandes máquinas industriales.
Estos son sólo algunos de los métodos de arranque de motores disponibles, cada uno con sus propias ventajas, desventajas y aplicaciones adecuadas. Espero que esta guía te haya proporcionado una base sólida para entender estos métodos y elegir el correcto para tus necesidades. Te animo a seguir aprendiendo e investigando más sobre estos y otros métodos de arranque de motores. ¡La ingeniería es un campo de estudio continuo y siempre hay más que aprender!