Arrancador de motor eléctrico
Tras la introducción del sistema de distribución eléctrica de corriente continua por parte de Edison en Estados Unidos, se inició una transición gradual al sistema de corriente alterna, más económico. El alumbrado funcionaba tan bien con CA como con CC. La transmisión de energía eléctrica cubría distancias más largas con menos pérdidas con la corriente alterna. Sin embargo, los motores eran un problema con la corriente alterna. Al principio, los motores de corriente alterna se construyeron como los de corriente continua, pero surgieron numerosos problemas debido a los campos magnéticos cambiantes.
Charles P. Steinmetz contribuyó a resolver estos problemas con su investigación de las pérdidas por histéresis en las armaduras de hierro. Nikola Tesla imaginó un tipo de motor totalmente nuevo cuando visualizó una turbina giratoria, no accionada por agua o vapor, sino por un campo magnético giratorio. Su nuevo tipo de motor, el motor de inducción de corriente alterna, es hasta hoy el caballo de batalla de la industria. Su robustez y sencillez le confieren una larga vida útil, una gran fiabilidad y un bajo mantenimiento. Sin embargo, los pequeños motores de corriente alterna con escobillas, similares a los de corriente continua, persisten en los pequeños electrodomésticos junto con los pequeños motores de inducción de Tesla. Por encima de un caballo de potencia (750 W), el motor Tesla reina.
6 tipos de arrancadores de motor trifásicos
Para el control de los motores trifásicos se utilizan contactores magnéticos que abren y cierran los contactos de potencia en línea con el motor. Esto permite separar el circuito de control del circuito de potencia, proporcionando una mayor seguridad para el operador y facilidad y comodidad de cableado para el instalador. Los contactores magnéticos también proporcionan protección de baja tensión (LVP) en caso de corte de energía.
Los contactores magnéticos también deben tener una protección de sobrecarga integrada si se van a utilizar para controlar motores. Los controladores más comunes para los motores trifásicos son los arrancadores magnéticos a través de la línea, lo que significa que el motor se pone en marcha con toda la tensión de la línea.
Por regla general, los equipos NEMA son más caros y robustos que los IEC, pero éstos son más versátiles. Y como suelen ser más baratos, los equipos IEC son más habituales en las instalaciones modernas.
El contactor magnético es un relé de solenoide que consta de contactos fijos conectados en serie con las líneas del motor, una bobina inductiva envuelta en un núcleo magnético y una armadura móvil unida a contactos móviles. Cuando se hace pasar una corriente eléctrica por la bobina de alambre, se crea un campo magnético. Este campo, a su vez, atrae al inducido hacia él, haciendo que los contactos móviles salven la distancia de los contactos fijos y, por tanto, dando energía al motor. Un muelle intenta constantemente abrir los contactos, pero mientras haya tensión en la bobina, las fuerzas magnéticas superarán la fuerza de este muelle.
Motor de inducción
Cuando el motor de inducción de 3 Φ se pone en marcha con una tensión de alimentación normal, el motor recibe una gran cantidad de corriente, ya que en el momento del arranque no hay contrafuerza. Un motor de inducción, cuando se enciende directamente, toma de cinco a siete veces su corriente a plena carga y desarrolla sólo de 1,5 a 2,5 veces el par a plena carga. Esta irrupción inicial de corriente excesiva es objetable porque producirá una gran caída de tensión en la línea. Esto afectará al funcionamiento de otros equipos eléctricos conectados a la misma línea.
Un motor de pequeña capacidad y que adquiere rápidamente la velocidad normal puede arrancarse con este arrancador. Un motor de pequeña capacidad (menos de 2kW) sólo consume una pequeña cantidad de corriente. Esto puede no causar mucha caída de tensión en la línea de alimentación.
La figura muestra un motor de inducción de 3Φ con un arrancador DOL. M1, M2,M3 son contactores principales del tipo normalmente abierto (NO) que abren y cortan la corriente de la línea del motor. Estos contactores son operados por una bobina de relé. S2, S3 y S4 son del tipo normalmente cerrado (NC) y están conectados en serie con la bobina del relé. La bobina del relé de sobrecarga (OLRC) está conectada en serie con la alimentación de la línea del motor.
3 tipos de motor de arranque
Un arrancador de motor magnético es un dispositivo de accionamiento electromagnético que arranca y detiene una carga de motor conectada. Los arrancadores magnéticos constan de un contactor eléctrico y una sobrecarga que proporciona protección en caso de pérdida repentina de energía.
El contactor es similar a un relé, pero está diseñado para conmutar una mayor cantidad de energía eléctrica y manejar cargas de mayor voltaje. A diferencia de un relé, un contactor no tiene un polo común energizado que conmuta entre los polos normalmente abiertos y cerrados. El contactor consta de un porta-contactos con contactos eléctricos para conectar el contacto de alimentación de línea entrante con el contacto de carga, un electroimán (comúnmente denominado “bobina”) que proporciona la fuerza para cerrar los contactos y permitir que fluya la corriente, y la carcasa, que es un material aislante para mantener las partes unidas y proporcionar cierta medida de seguridad para evitar que una persona toque los terminales. Los contactores suelen tener los contactos normalmente abiertos, lo que significa que la corriente no fluye a la carga hasta que se activa la bobina, que cierra el contactor. La activación de la bobina suele ser realizada por un operador de control, ya sea de forma manual, es decir, una persona que pulsa un botón/acciona un interruptor, o de forma automática mediante un sensor o un temporizador que conmuta cuando se alcanza una condición determinada. Los contactores pueden estar provistos de contactos auxiliares (normalmente abiertos o normalmente cerrados) para realizar operaciones adicionales cuando el contactor está cerrado.