Conexiones y Métodos de Arranque en Motores Eléctricos Trifásicos y Monofásicos

Bornas y Métodos de Arranque en Motores Eléctricos

Bornas Disponibles en Motores Trifásicos

Bornas en Motor Trifásico con Rotor en Jaula de Ardilla

El rotor en jaula de ardilla no posee bornas de conexión con el rotor ni con el exterior. Sus bobinas están intrínsecamente cortocircuitadas, lo que simplifica su estructura y operación.

Bornas en Motor Trifásico de Inducción con Rotor Bobinado

Esta tipología de motores cuenta con el estátor y el rotor bobinados, lo que implica la presencia de una caja de bornas de conexión. Las bornas de conexión se identifican de la siguiente manera:

• Estátor: U₁ V₁ W₁ - U₂ V₂ W₂
• Rotor: K L M

Las conexiones de las bobinas del rotor se realizan internamente en el motor, a través de unos anillos rozantes que se denominan A, B y C. Estos anillos se conectan con la caja de bornas mediante escobillas, permitiendo el acceso externo a las bobinas del rotor.

Arranque de Motores Eléctricos

Arranque Estrella-Triángulo

Este método de arranque es ampliamente utilizado en motores con potencias superiores a 0.75 kW debido a su coste-efectividad y simplicidad. Durante el arranque, el motor se conecta en configuración de estrella. Una vez que el motor ha adquirido una velocidad nominal (n), la conexión cambia a triángulo. Esta secuencia se emplea porque el consumo de corriente en el arranque en estrella es significativamente menor (dos o tres veces) que si se arrancara directamente en triángulo.

Curvas Caracterísitcas del Arranque Estrella-Triángulo

A continuación, se describen las curvas típicas de este tipo de arranque:

• Curva Consumo-Velocidad: En las curvas características, se puede apreciar cómo el motor arranca con una intensidad de, por ejemplo, 2A en conexión estrella. A medida que la velocidad aumenta, la intensidad puede llegar a un punto, en este caso a 3A, donde se produce la conmutación a conexión triángulo, logrando así un menor consumo de corriente en el pico de arranque.
• Curva Par Motor-Velocidad: Ocurre de manera similar con el par motor. El motor arranca en estrella con un par inicial de, por ejemplo, 0.5 Nm (Newton-metro). Al alcanzar una velocidad determinada (n), se conmuta a la conexión en triángulo, lo que resulta en un aumento del par motor, manteniendo la velocidad de operación.

El arranque estrella-triángulo puede implementarse mediante:

• Conmutador manual
• Contactores temporizados
• Control desde un autómata programable (PLC)

Inversión de Giro en Motores Trifásicos

En los motores trifásicos, la inversión del sentido de giro se logra invirtiendo la conexión de dos de las tres fases de alimentación, independientemente de cuáles se elijan.

Arranque de Motores Monofásicos de Corriente Alterna (CA)

Arranque por Espira en Cortocircuito (Espira en Sombra)

En este tipo de arranque, la espira en cortocircuito provoca que el campo magnético del estátor genere un efecto de "barrido" dentro de la extensión del polo saliente. Este barrido se produce desde la zona donde no está la espira hacia donde se encuentra esta. Aunque los impulsos generados sobre el rotor son muy débiles, su repetición constante es suficiente para arrastrar al rotor y conseguir que el motor funcione.

Arranque por Fase Partida

Al igual que los motores síncronos, los motores monofásicos de fase partida no pueden arrancar por sí solos. Una vez que están en funcionamiento, la interacción de los campos electromagnéticos generados mantiene el rotor en movimiento. Para facilitar el arranque y evitar problemas, se utiliza un bobinado auxiliar que convierte el motor en un sistema bifásico. Este bobinado auxiliar, en conjunto con un condensador, permite generar un campo giratorio inicial. Una vez que el motor alcanza un número 'n' de vueltas determinado, el bobinado auxiliar se desconecta automáticamente.