Técnicas de Arranque y Regulación de Velocidad en Motores Eléctricos AC y DC

Métodos de Arranque para Motores de Inducción (Jaula de Ardilla)

Los motores de jaula de ardilla, especialmente los de elevada potencia, requieren métodos de arranque que limiten el pico de intensidad inicial.

Arranque mediante Autotransformador

Estos arranques son utilizados en motores de elevada potencia. El autotransformador tiene la función de convertir una tensión alterna de entrada en otra tensión de la misma frecuencia, pero de distinta amplitud, lo que permite reducir la corriente de arranque.

Arranque mediante Resistencias en Serie

Este método se basa en la colocación de un reóstato en serie con el bobinado estatórico. El arranque se realiza con el reóstato al máximo valor resistivo y se va disminuyendo progresivamente hasta que el motor queda conectado directamente a la tensión de la red de alimentación.

Motores de Rotor Bobinado (Anillado)

Arranque por Eliminación de Resistencias Rotóricas

Los motores de rotor anillado o bobinado disponen tanto de un estator como de un rotor bobinado, siendo este último accesible desde la caja de bornes del motor. Son también conocidos como motores doblemente bobinados o de anillos.

Motores de Corriente Continua (CC)

Las máquinas de corriente continua son todas reversibles, lo que significa que pueden funcionar indistintamente como motores o como generadores. Estructuralmente, disponen de dos devanados principales:

• El Inductor o de Excitación: Es el devanado que genera el campo magnético.
• El Inducido: Asociado al rotor del motor.

En función de cómo se conecten el devanado inductor y el inducido entre sí, se dispondrá de varias configuraciones:

• Serie
• Shunt o Derivación
• Compound
• Excitación Independiente

Arranque Directo de Motores de Corriente Continua

Estos motores presentan el mismo problema que los de corriente alterna: se produce un pico de intensidad de arranque muy elevado que puede ser perjudicial para la instalación y/o el devanado del motor.

Inversión del Sentido de Giro

Para invertir el sentido de giro de un motor de corriente continua, basta con cambiar la polaridad del devanado inductor o del devanado inducido.

Regulación de Velocidad

Regulación General

La regulación de velocidad en motores de corriente alterna se realiza habitualmente mediante un aparato llamado variador de frecuencia (VFD).

Regulación de Velocidad en Motores de Alterna por Cambio de Polos

Los motores de corriente alterna tienen una velocidad de giro síncrona determinada por la siguiente fórmula:

$$N = \frac{60 \times f}{p}$$

Donde:

• N: Son las revoluciones por minuto (RPM).
• f: Es la frecuencia de la red de alimentación (Hz).
• p: Es el número de pares de polos.

Al modificar el número de polos, se altera la velocidad nominal del motor.

Elementos de Protección de Motores

Los dispositivos de protección son fundamentales para la seguridad y la vida útil de los motores eléctricos:

• Disyuntores Magnéticos: Protegen exclusivamente frente a cortocircuitos.
• Disyuntores Magnetotérmicos o Guardamotores: Ofrecen protección dual, tanto frente a cortocircuitos como frente a sobrecargas.