Fundamentos de Electrotecnia: Dispositivos de Protección, Arranques y Motores Eléctricos

Dispositivos de Protección: El Interruptor Diferencial

El interruptor diferencial es un dispositivo que protege la instalación contra fallos de aislamiento y, por lo tanto, a las personas que la utilizan contra contactos indirectos. Sus características principales son:

• Intensidad nominal: Intensidad de la instalación en la cual va a ser instalado.
• Tensión nominal: Tensión de la instalación en la que va a ser instalado.
• Sensibilidad: Es el valor mínimo de la intensidad de defecto que provoca la apertura del interruptor diferencial. En función de este valor, clasificamos los diferenciales como:
  • Baja sensibilidad: I_n > 300 mA. Aplicación en industrias que no requieren altos niveles de protección.
  • Alta sensibilidad: I_n entre 10 y 30 mA. Los de 30 mA son los que se utilizan habitualmente en viviendas e instalaciones en general.
• Número de polos: Los diferenciales se fabrican en versiones bipolares y tetrapolares.

Esquemas Eléctricos

Los esquemas pueden ser unifilares o multifilares.

Automatismos Industriales

Un automatismo es un circuito capaz de realizar secuencias lógicas sin la intervención humana.

Arranque Estrella-Triángulo

El circuito de fuerza se realiza con tres contactores: KM1 (principal), KM2 (conexión en triángulo) y KM3 (conexión en estrella).

• 1.er tiempo: En el momento de la puesta en marcha, deben activarse los contactores KM1 y KM3 para que la caja de bornes quede conectada en estrella.
• 2.º tiempo: Se desactiva el contactor KM3, manteniendo KM1 y activando KM2. De esta forma, el motor queda conectado en triángulo de forma definitiva.

Arranque Estrella-Triángulo con Inversor

En muchas ocasiones es necesario invertir el sentido de giro en los motores que utilizan el arranque estrella-triángulo. En estos casos, es necesario arrancar la máquina en los dos tiempos (primero estrella y luego triángulo) en ambos sentidos de giro.

Motores Eléctricos

Un motor eléctrico es un receptor que, al ser alimentado mediante una corriente eléctrica, produce un movimiento giratorio en su eje, aprovechado para efectuar diferentes trabajos mediante acoplamientos mecánicos. Existen motores de corriente alterna y de corriente continua.

Partes de un motor de corriente continua

• Rotor: Parte giratoria de la máquina eléctrica que se aloja en el interior del circuito magnético del estator.
• Estator: Es la parte fija de la máquina.
• Caja de bornes: Permite la conexión del motor eléctrico al sistema de alimentación.
• Placa de características: Placa de aluminio donde se encuentran estampadas las especificaciones más significativas del motor.
• Eje: Elemento por el que se transmite el movimiento giratorio.
• Carcasa: Cubre el interior del motor, tanto el circuito eléctrico como el magnético.
• Tapa del ventilador: Cubre el sistema de ventilación y dispone de una rejilla para facilitar la salida de aire.
• Base de fijación: Parte de la carcasa que permite la fijación del motor a la bancada.

Motores trifásicos en jaula de ardilla

Disponen en el estator de tres devanados, uno por fase. Cada devanado tiene dos terminales (principio y final) que salen a la caja de bornes.

Componentes de Control y Protección

Contactor

Mecanismo cuya misión es cerrar contactos para permitir el paso de la corriente. Está compuesto por:

• Contactos principales: 1-2, 3-4, 5-6.
• Contactos auxiliares: 13-14.
• Circuito electromagnético: A1-A2, armadura y núcleo.

Relé térmico

Mecanismo que sirve como elemento de protección del motor. Sus partes incluyen: 95-96 (NC), 97-98 (NA), tecla STOP, conmutador selector RESET manual, indicador de estado TEST y regulación de límite de corriente.

Realimentación

Sirve para que el motor siga funcionando una vez cesada la acción sobre el pulsador; es necesario colocar un contacto auxiliar del propio contactor en paralelo con el pulsador.

Motor de inducción con rotor bobinado

Estos motores están diseñados para trabajar con el rotor en cortocircuito. La caja de bornes tiene los seis bornes habituales para conectar el estator en estrella o triángulo, además de tres bornes adicionales para el conexionado externo del devanado del rotor, etiquetados como K, L, M.