Funciones, Protección y Arranque de Motores Eléctricos: Optimización de Sistemas

Funciones Básicas de la Unidad de Arranque de un Motor

Las cuatro funciones básicas de una unidad de arranque de un motor son:

• Seccionamiento de la carga de la red de alimentación.
• Protección contra cortocircuitos.
• Protección contra sobrecargas.
• Conmutación o control (marcha, paro).

Diferencia entre Interruptor y Seccionador de Potencia

El seccionador está diseñado para cortar el suministro eléctrico sin carga, mientras que el interruptor puede cortar el suministro con carga.

Instalación de Seccionamiento: Obligatoriedad y Recomendaciones

• Obligatorio: En la cabecera de todos los circuitos.
• Recomendado: Para cada unidad de arranque de motor.

Especificaciones del Seccionamiento

• Conmutación unipolar y simultánea.
• Distancias de aislamiento adecuadas en función de la tensión de alimentación.
• Trenzado adecuado.
• Corte visible o aparente.
• Corte visible: La apertura de los polos es completamente visible para el operador.
• Corte aparente: Se puede identificar por la posición de la palanca de maniobra o por el indicador de posición.

Protección Magnética y Térmica

• Protección magnética: Protege contra cortocircuitos.
• Protección térmica: Protege contra sobrecargas.

Semejanzas y Diferencias entre Cortocircuitos y Sobrecargas

• Semejanza: En ambos casos se produce un paso de corriente muy elevado, al menos 10 veces mayor a la intensidad nominal.
• Diferencia: El cortocircuito ocurre de forma instantánea, mientras que la sobrecarga se desarrolla gradualmente.

Protección Integrada

Se refiere a las protecciones que incorporan los variadores de velocidad y los arranques electrónicos. Los variadores de velocidad modernos suelen incluir protección contra sobrecargas.

Función de Conmutación y Categorías de Uso de los Contactores

La función de conmutación la realizan los contactores. Se clasifican según las siguientes categorías de uso:

Corriente Alterna (AC)

• AC-1: Cargas no inductivas (calefacción, calderas).
• AC-2: Motores de anillos rozantes: arranque y frenado.
• AC-3: Motores de jaula de ardilla: arranque y apagado de motores en funcionamiento.
• AC-4: Motores de jaula de ardilla: arranque, acoplamiento en funcionamiento, uso intensivo.

Corriente Continua (DC)

• DC-1: Carga no inductiva.
• DC-3: Excitación Shunt.
• DC-5: Motor de excitación serie.

Soluciones de Arranque de un Motor

Existen diferentes soluciones para el arranque de un motor:

• Solución todo en uno.
• Solución con dos dispositivos: Disyuntor magnetotérmico + contactor.
• Solución con tres dispositivos: Disyuntor magnético + contactor + relé térmico.

Coordinación de Protecciones

La coordinación se refiere a la combinación más eficiente de diferentes protecciones (contra cortocircuitos y sobrecargas) y del dispositivo de control (contactor) que forman una unidad de arranque de motor.

Tipos de Coordinación

• Coordinación tipo 1: Requiere la sustitución del dispositivo una vez que ha actuado.
• Coordinación tipo 2: Permite el rearme del dispositivo después de su actuación.

Se recomienda utilizar la coordinación tipo 2.

Arrancadores-Controladores (ACP)

Los Arrancadores-Controladores (ACP) realizan funciones de control y protección simultáneamente (sobrecargas y cortocircuitos). También realizan operaciones de control en caso de cortocircuito.