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.