Arranque directo de un motor trifásico

ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR TRIFÁSICO

El arranque directo es el método más fácil de arranque de un motor trifásico asincrónico, los devanados del estator son conectados directamente a la red eléctrica, lo que trae como consecuencias corrientes muy altas al realizar el arranque del motor causando caídas de tensión en la red, debido a esto las empresas públicas de electricidad limitan la potencia nominal de los motores que son conectados a la red, este valor puede variar de red a red, por lo general estas limitaciones son: que el motor trifásico  no exceda de 5.2 kVA o que la corriente de arranque que no supere los 60 A (la corriente de arranque es 7 veces a la corriente nominal).

Figura 1.  Motor trifásico

Este tipo de arranque desarrolla desgaste térmico en los devanados del motor, reduciendo de forma significativa su vida lo que puede ocasionar el bloqueo del rotor, este fallo puede llevar a la destrucción térmica del motor trifásico, debido a esto cada devanado debe estar protegido por elementos de seguridad que eviten daños por sobrecargas térmicas y cortocircuitos aun cuando se tenga perdidas de fase (L1, L2, L3). 

Los elementos de protección que generalmente se usan son los interruptores termomagnéticos que protegen al motor de cortocircuitos y sobrecargas, pero este elemento debe de estar acompañado por un relé térmico este dispositivo es usado para el arranque de motores y lo protege contra sobrecargas, como otra alternativa que se puede usar es un guardamotor que es un elemento que protege al motor tanto de cortocircuitos como de sobrecargas por lo que este elemento puede sustituir tanto como al interruptor termomagnético y relé térmico, sin embargo en varias configuraciones se pueden observar que combinan al guardamotor con un relé térmico esto con la finalidad de dar una protección extra al motor.                       

Figura 2. Interruptor termomagnético

Figura 3. Relé térmico

Figura 4. Guardamotor

Para la selección de los dispositivos de protección debe de tomar en cuenta la intensidad nominal del motor y el tipo de uso que se va a dar, en fusión a estos datos se puede realizar una correcta selección de los dispositivos de seguridad que pueden asegurar un correcto funcionamiento y vida útil del motor, se recomienda usar la norma IEC/EN60947-4-1. 

Para el control de un motor trifásico se utilizan contactores que son dispositivos electromagnéticos que sirve para abrir o cerrar circuitos de potencia, este elemento va a contar con dos tipos de contactores, los de fuerza y los de control y además va a contar con una bobina de activación, en los contactos de fuerza se va a conectar el motor mientras que en los contactos de control se va a controlar el funcionamiento del motor mediante botones o sensores.

Figura 5. Contactor

Para el arranque de un motor se va a contar con dos tipos de circuitos, el de potencia y el de control, en el circuito de potencia se va a conectar el motor con sus elementos de protección para cortocircuitos y sobrecargas vistos anteriormente, mientras que en el circuito de control se van a encontrar los elementos que van a condicionar el funcionamiento del motor como son: botones de arranque, paros de emergencia, temporizadores, etc., además en este circuito se van a encontrar luces de aviso, alarmas, entre otros componentes. 

Figura 6. Arranque de un motor trifásico

 

En la figura 6 se puede observar la conexión para el arranque directo de un motor trifásico, como se comentó anteriormente cuenta con un circuito de potencia y de control, como se puede observar el circuito de potencia cuenta con las líneas de alimentación (L1, L2 y L3), también cuenta con un guardamotor como elemento de protección, para el control del motor cuenta con los contactos de potencia de un contactor y finalmente el motor trifásico. Mientras que en el circuito de control cuenta con un elemento de protección contra cortocircuitos que puede ser una caja de fusibles o un breaker, también cuenta con los contactos auxiliares del guardamotor que van a desconectar al circuito control en el caso de una sobrecarga o cortocircuito en el circuito de potencia y al mismo tiempo se va a encender un luz de aviso palpitante H2, el circuito también cuenta con un pulsador de inicio S2 y de paro S1 que van a condicionar el funcionamiento del motor y la luz de aviso H1 y finamente se tiene la bobina del contactor de que va a controlar la activación y desactivación de los contactos de control y de potencia del contactor.       

Al pulsa el pulsador S2, se va a activar la bobina KM y esta a su vez va a activar sus contactos de potencia y de control encendiendo de esta forma el motor y una luz de aviso color verde y enclavando el circuito para que este se mantenga encendido de forma continua.

  

Figura 7. Activación del motor trifásico Al pulsar el pulsado se S1 este va a desconectar la bobina del contactor KM desactivando de esta forma sus contactos de potencia y de control, apagando de esta forma el motor y la luz de aviso H1.

Figura 8. Desactivación del motor trifásico