El Arranque indirecto del motor trifásico de corriente alterna mediante reostatos de arranque.

Introducción.
Los motores eléctricos de inducción en el momento del arranque presentan una intensidad entre 4 a 7 veces la intensidad nominal. Este pico de sobreintensidad decrece rápidamente conforme el motor adquiere su velocidad nominal. Esta punta de corriente puede provocar caídas de tensión y perturbaciones en la red que pueden afectar a otros receptores. El Reglamento Electrotecnico de Baja Tensión en su Instrucción Técnica Complementaria, en su apartado SOBREINTENSIDAD DE ARRANQUE limita la intensidad de arranque. El Reglamento expone literalmente:

Los motores deben tener limitada la intensidad absorbida en el arranque, cuando se pudiera producir efectos que perjudicasen a la instalación u ocasionasen perturbaciones inaceptables al funcionamiento de otros receptores o instalaciones.
……
En general, los motores de potencia superior a 0,75 kilovatios deben estar provisto de reostatos de arranque o dispositivos equivalentes que no permitan que la relación de corriente entre el período de arranque y el de marcha normal que corresponda a su plena carga, según las características que debe indicar su placa, sea superior a la señalada en el cuadro siguiente:

En la actualidad el arranque indirecto del motor eléctrico mediante reostatos está obsoleto o en desuso, se utilizan otros sistema de arranque indirecto, como por ejemplo el arrancador estrella-triangulo o variadores de velocidad. De forma didáctica y educativa este sistema de arranque sí tiene importancia debido a que se practica, conoce y amplia los conocimientos de como se realizaba el control de los motores eléctricos antes de que aparecieran los variadores de velocidad electrónicos.

Reostatos de arranque.

El reostato consta de una serie de arrollamientos, dependiendo si son monofásicos o trifásicos, de resistencia variable con un contacto móvil manual. Su función en la regulación de la intensidad de corriente a través de la carga, aumentando o disminuyendo la resistencia del sistema, de forma que controla la cantidad de energía que fluye hacia el motor eléctrico.

Los reostatos son usados en tecnología eléctrica (electrotecnia), en tareas tales como el arranque de motores o cualquier aplicación que requiera variación de resistencias para el control de la intensidad.

Los reostatos se conectan al circuito en serie Es importante saber sí su potencia y su valor resistivo son apropiados para manejar la corriente que circulará a través de él. Es decir el reostato debe ser capar de absorber una intensidad igual o superior a la intensidad nominal del motor eléctricos al que le efectúa la maniobra. En general los reostatos tienen una gran resistencia y pueden disipar mucha potencia.

Los reostatos de arranque y regulación de velocidad y las resistencias adicionales de los motores, se colocarán de modo que estén separados de los muros cinco centímetros como mínimo.
Deben estar dispuestos de manera que no puedan causar deterioros como consecuencia de la radiación térmica o por acumulación de polvo, tanto en servicio normal como en caso de avería. Se montarán de manera que no puedan quemar las partes combustibles del edificio no otros objetos combustibles; si esto no fuera posible los elementos combustibles llevarán un revestimiento ignífugo. 
Los reostatos y las resistencias deberán poder ser separadas de la instalación por dispositivos de corte omnipolar que podrán ser interruptores generales del receptor correspondiente.

La simbología para el reostato puede ser el símbolo de resistencia variable con contacto móvil o el de resistencia general.

Resistencia variable con contacto móvil.
Resistencia variable con contacto móvil.

Arranque indirecto del motor trifásico mediante reostatos con contacto móvil manual.

En el arranque indirecto mediante reostatos con contacto móvil manual, se tiene que tener en cuenta que antes de realizar el arranque, al reostato se le debe aumentar la resistencia de forma que limite la intensidad de arranque y el motor pueda mover el par inicial de la carga.

El motor es arrancado de forma indirecta, gracias al reostato la intensidad es limitada. Pasado uno segundos de forma manual a través del contacto móvil, se puede hacer la resistencia del reostato despreciable, con lo que el motor es llevado a su régimen de funcionamiento nominal, tensión, intensidad, potencia, velocidad, par, etc.

Esquema de fuera:

Esquema de fuerza arranque indirecto de motor trifásico mediante reostatos con contacto móvil manual.

Este automatismo, consta de:
– Interruptor seccionador “Q1”: tiene por objeto dejar fuera de servicio la instalación eléctrica del motor, en caso de que fuera necesario realizar una reparación por avería o mantenimiento, aislando la instalación eléctrica del resto de la linea.
– Fusible “F1”: su función es proteger el motor contra sobreintensidades o cortocircuitos eléctricos. El fusible es un dispositivo eléctrico de protección que deja pasar la corriente eléctrica, mediante su filamento, hasta un cierto valor de intensidad, a partir de ese valor el filamento del fusible se rompe, impidiendo el paso de la corriente eléctrica y protegiendo la instalación.
– Contactor “Km1”: es el mecanismo eléctrico encargado de cerrar el circuito para que el motor funcione. El contactor es accionado mediante el pulsador de marcha “S2”, se excita la bobina “A1-A2” del mecanismo y se cierran los contactos de fuerza del contactor, alimentando el motor eléctrico y poniéndolo en funcionamiento.
– Relé térmico “F2”: protege al motor frente a posibles sobrecargas eléctricas débiles y prolongadas (sobrecargas temporales). El relé térmico detecta la sobrecarga eléctrica mediante el calentamiento de una bilámina metálica, que hace disparar el relé térmico sí se calienta en exceso.

– Reostato de arranque variable: dispositivo eléctrico que limita la intensidad de arranque.
– Motor trifásico 220/380 V: la tensión de línea es de 380 V, por ese motivo el motor es conectado en estrella.  Esquema de mando:

Esquema de mando arranque indirecto de motor trifásico mediante reostatos con contacto móvil manual.

El esquema de mando se conecta a una tensión de 220 V (tensión de fase), entre “L1” y “N”. El esquema de mando consta de: 
– Fusible “F3”: tiene la función de proteger de los cortocircuitos al circuito de mando.
– Contactos auxiliares del Relé térmico “F2”: ante una falla por sobrecarga el contacto auxiliar “95-96” deja fuera de servicio la instalación, mientras que “97-98” enciende la luz roja de señalización de avería.  
– Pulsador “S1”: pulsadores de paro.
– Pulsador “S2”: pulsador de marcha.
– Contacto auxiliar normalmente abierto “Km1”: realiza la función realimentación en el circuito de mando. 
– Contacto auxiliar normalmente cerrado “Km1”: tiene como función apagar la luz de señalización verde. – Bobina Km1 “A1-A2”: al excitarse la bobina del contactor, los contactos de fuerza del mecanismo se cierran.
– Luz naranja “C3”: motor en funcionamiento. La luz se enciende siempre y cuando la bobina “A1-A2” esté excitada, es decir siempre que el motor esté en funcionamiento.  
– Luz verde “C5”: instalación eléctrica lista para funcionar, no existe ningún problema. 
– Luz roja “C2”: el relé térmico esta accionado, luz de avería.

Comentamos el esquema:

Antes de arrancar el motor se debe tener en cuenta que el reostato tiene una resistencia tal que permita limitar la intensidad de arranque y sea capaz de vencer el par motor inicial de la carga de arrastre.

Al accionar el pulsador de marcha se excitan los contacto del “Km1” y se inicia el arranque indirecto del motor. La intensidad de arranque, entorno a 4-7 veces la intensidad nominal, es limitada al aumentar de resistencia por parte del reostato.

Pasados unos segundos, se acciona el contacto móvil del reostato, llevando los valores de resistencia del reostato a cero. De esta forma en motor gira con sus parámetros nominales de tensión, intensidad, velocidad, par motor, potencia, etc.

Cuando se quiera para el motor, se puede accionar el pulsador de paro “S1”. Se efectuaría una parada sin frenada, a rotor libre. Para volver a realizar el arranque se le debe de aumentar la resistencia del reostatos, con el fin de limitar la intensidad de arranque.
En caso de que existiera un cortocircuito, una sobrecarga, se accionará el relé térmico, dejando la instalación en avería, con la luz roja encendida.
Cuando el motor estuviera parado, en estado de reposo y no presentara ninguna avería por cortocircuito o sobrecarga,  la luz verde estaría encendida. Motor listo para funcionar.
En cambio, cuando el motor está en funcionamiento, se enciende la luz naranja, que significa motor en servicio.

Arranque indirecto del motor trifásico mediante reostatos cortocircuitado por medio de temporizador.

El arranque indirecto se realiza mediante un reostato de arranque, en primer lugar es accionado el “Km1”, pasado un cierto tiempo, en el caso del ejemplo 10 segundos, el reostato es cortocircuitado por medio de un contactor “Km2”. De esta forma el motor es llevado a su régimen nominal en tensión, intensidad, potencia, velocidad, par motor, etc.

Esquema de fuerza:

Esquema de fuerza arranque indirecto de motor trifásico mediante reostatos cortocircuitado por medio de un temporizador.

El automatismo consta de los mismos componentes que el ejemplo anterior, excepto de:
– Contactor “Km2”: en este caso, es el mecanismo eléctrico encargado de cortocircuitar el reostato de arranque. Es accionado a través contactor auxiliar temporizado a la conexión “Ka”.  
Esquema de mando:

Esquema de mando arranque indirecto de motor trifásico mediante reostatos cortocircuitado por medio de un temporizador.

Los elementos son similares que en el ejemplo anterior, excepto en:
– Contactor auxiliar temporizado “Ka” a la conexión: contactor temporizado a la conexión encargado de accionar, a través se su contacto auxiliar normalmente abierto “Ka (23-24)” el contactor “Km2”. De esta forma se lleva al motor a su régimen nominal.


Comentamos el esquema:
Al accionar el pulsador de marcha “S2” el contactor “Km1” se excita y se produce el arranque indirecto del motor. El reostato de arranque es el que limita la intensidad en el circuito. Al mismo tiempo el contactor auxiliar temporizado “Ka” es excitado y empieza a contar, en el caso del ejemplo hasta 10 segundos.
Transcurridos los 10 segundos el contacto normalmente abierto del “Ka” se cierra, accionando el contactor “Km2”, el reostato es cortocircuitado y el motor es llevado a su régimen nominal de funcionamiento. 
Cuando se quiera para el motor, se puede accionar el pulsador de paro “S1”. Se efectuaría una parada sin frenada, a rotor libre. El circuito y todos su elementos están en estado de reposo, listo para arrancar de nuevo, por medio de un arranque indirecto.
En caso de que existiera un cortocircuito, una sobrecarga, se accionará el relé térmico, dejando la instalación en avería, con la luz roja encendida.
Cuando el motor estuviera parado, en estado de reposo y no presentara ninguna avería por cortocircuito o sobrecarga,  la luz verde estaría encendida. Motor listo para funcionar.

En cambio, cuando el motor está en funcionamiento, se enciende la luz naranja, que significa motor en servicio.   

Más sobre motores

Fuente/medios/bibliografía : fpeingenieriaelectrica.com

Que dice Wikipedia de: Sistemas trifásicos

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