Componentes, Arranque y Protección de Motores Trifásicos

Componentes Principales de un Motor Trifásico

Un motor trifásico consta de varias partes esenciales que trabajan en conjunto para su funcionamiento. A continuación, se describen las siete partes principales:

1. Carcasa: Es la estructura externa que protege los componentes internos. Dentro de ella se encuentra el circuito magnético, conocido como estator.
2. Bobinado del Estator: Este bobinado forma parte del circuito eléctrico y se encuentra dentro del estator. Las bobinas están interconectadas y forman tres grupos. La velocidad del motor depende de la forma en que se conecten estas bobinas.
3. Caja de Bornes: Aquí se encuentran los terminales de los tres grupos de bobinas. Los principios se designan con las letras U, V, W (o U1, V1, W1) y los finales con X, Y, Z (o U2, V2, W2). La conexión en estrella o triángulo se realiza en esta caja, dependiendo de la tensión de la red eléctrica.
4. Rotor: Ubicado dentro del estator, es el componente móvil del motor. Gira sobre su eje debido al campo magnético generado por el estator.
5. Tapas (o Escudos): Soportan el rotor, permitiendo su libre rotación, y cierran la carcasa, protegiendo los componentes internos.
6. Sistema de Refrigeración: Disipa el calor generado por los circuitos. Puede ser por ventilación natural o forzada (mediante un ventilador).
7. Placa de Características: Adherida a la carcasa, muestra información vital del motor, como tensiones, intensidad, potencia, velocidad, etc.

Arranque de Motores Trifásicos

El arranque de un motor trifásico se puede realizar de dos formas principales:

• Arranque a Tensión Nominal: Puede ser directo, en estrella o en triángulo.
• Arranque a Tensión Reducida: Comúnmente se utiliza una combinación de estrella y triángulo.

La elección del método de arranque depende de varios factores:

1. Costo del sistema.
2. Tamaño del motor.
3. Intensidad de arranque del motor.
4. Restricciones impuestas por la compañía eléctrica.

La caja de conexiones de los motores trifásicos tiene los bobinados dispuestos de manera específica para facilitar las conexiones estrella y triángulo.

Conexión Estrella

Se unen los finales de las fases (X, Y, Z) en un punto común, y los principios (U, V, W) se conectan a la alimentación trifásica (generalmente 380V).

Conexión Triángulo

Las bobinas se conectan de la siguiente forma: U con Z, V con X, y W con Y.

Relés de Protección para Motores Trifásicos

Estos dispositivos detectan fallas en el motor y envían una señal para que otro elemento (como un contactor) corte la alimentación, deteniendo el motor. Los relés tienen dos partes principales:

• Potencia: Se conecta en serie con el motor.
• Contacto auxiliar: Se conecta al circuito de control para detener el automatismo al detectar una falla.

Los relés más comunes son:

• Relé Térmico: Protege contra sobrecargas, arranques prolongados, agarrotamientos y calentamientos por ciclos frecuentes de arranque y paro. No protege contra cortocircuitos debido a su tiempo de respuesta lento. Detecta la sobreintensidad y, tras un tiempo, activa un contactor que desconecta la alimentación.
• Relé Electromagnético: Protege únicamente contra cortocircuitos. Su intensidad de actuación debe ser superior a la corriente de arranque del motor. No actúa ante sobreintensidades entre la corriente nominal y la de arranque.
• Relé Magnetotérmico: Combina las funciones del relé térmico y el electromagnético, ofreciendo protección tanto contra sobrecargas como contra cortocircuitos. Es la opción más completa.

Inversión de Giro en un Motor Trifásico

Para invertir el sentido de giro de un motor trifásico, se deben intercambiar dos de las tres fases que lo alimentan.

• El cambio de giro puede realizarse instantáneamente, lo que provoca un frenado por contracorriente seguido de la inversión. Esto genera un aumento considerable en la intensidad.
• Se recomienda detener el motor primero (ya sea por electrofrenado o esperando que se detenga por inercia) y luego realizar la inversión para evitar sobrecargas.