Componentes y Funcionamiento de los Sistemas de Arranque de Motores Industriales

Sistemas de Arranque y Componentes Fundamentales

6. Sistemas de Arranque Especiales

Se enumeran diversos sistemas de arranque avanzados o específicos:

• Bloque del arranque.
• Arranque a distancia o automático con reintento de arranque.
• Botón de arranque-paro (*keyless go*).
• Sistema *Start & Stop* con motor de arranque convencional.
• Estabilización de tensión.
• Sensor de batería.

7. Fases de Funcionamiento del Motor de Arranque

El ciclo operativo del motor de arranque se compone de las siguientes fases:

• Paro.
• Accionamiento.
• Retención.

8. Motores de Inducido Deslizante

Estos motores se emplean en algunos vehículos diésel de gran cilindrada. El acoplamiento se realiza mediante el desplazamiento del inducido, impulsado por fuerzas magnéticas del campo inductor, ya que el piñón se sitúa axialmente dentro de dicho campo.

La transmisión del movimiento del inducido al piñón se efectúa mediante discos de embrague, los cuales sustituyen a la rueda libre tradicional. Dada su escasa aplicación en vehículos convencionales, la complejidad de su entendimiento y las variables asociadas, su estudio se reserva para cursos más especializados en maquinaria pesada o vehículos industriales.

9. Grupos Funcionales del Motor de Arranque

Independientemente del tipo específico de motor de arranque, es posible distinguir los siguientes grupos funcionales principales:

• La carcasa o inductor.
• El rotor o inducido.
• El soporte lado colector.
• El soporte lado de accionamiento.
• El mecanismo de arrastre.
• El relé de arranque.

1. Partes del Rotor o Inducido

El rotor se compone de:

1. Colector.
2. Delgas.
3. Chapas magnéticas.
4. Bobinas.
5. Estrías.
6. Eje.

2. Partes de la Carcasa o Inductor

La carcasa incluye:

1. Tornillos.
2. Bobinas.
3. Masas polares.
4. Escobillas de corriente (mencionado dos veces, se asume una referencia única a las escobillas).
5. Terminal de entrada del relé.

Componentes del Relé de Arranque

El relé de arranque está constituido por:

1. Escuadra de arrastre.
2. Núcleo móvil.
3. Bombín de arranque.
4. Borne de corriente a la batería.
5. Terminal de excitación.
6. Borne al motor de arranque.
7. Espárragos.

5. Circuitos de Arranque

En todo circuito de arranque se distinguen claramente dos circuitos fundamentales:

Circuito de Excitación

• Se gobierna desde el bombín de arranque para alimentar el terminal de excitación del relé.
• Circula una corriente aproximada de **3 amperios** a través de un cable con una sección de unos **1,5 mm²**.

Circuito de Potencia

• Alimenta directamente el motor de arranque, utilizando los contactos del relé, con una corriente de consumo de aproximadamente **150 amperios**.
• Requiere cables de unos **38 mm²** de sección, debiendo ser lo más cortos posible y con conexiones limpias y firmes para evitar caídas de tensión significativas.

Nota: Dependiendo del sistema de acoplamiento (horquilla y rueda libre o por inercia), el relé puede estar integrado o no al motor de arranque; sin embargo, eléctricamente, los circuitos de excitación y potencia permanecen idénticos. Este diseño básico no ha evolucionado significativamente en vehículos modernos y convencionales.

4. Constitución y Funcionamiento del Motor de Arranque de Acoplamiento Libre por Horquilla

Estos motores se caracterizan por:

Circuito Inductor y Escobillas

Están formados por dos o cuatro masas polares en su circuito inductor, con sus bobinas conectadas en serie o en serie-paralelo, y con dos o cuatro escobillas en el colector.

Mecanismo de Arrastre y Rueda Libre

El sistema de arrastre se monta directamente sobre el eje del inducido y es accionado por el relé de mando incorporado al motor, mediante una horquilla. Su misión principal es doble:

1. Transmitir el movimiento del motor de arranque a la corona del motor térmico.
2. Impedir que el movimiento del motor térmico arrastre el piñón y los demás órganos móviles del motor de arranque una vez que el motor térmico haya arrancado.

El mecanismo consiste en un piñón que gira junto con un sistema de rueda libre.

Funcionamiento de la Rueda Libre

El mecanismo de rueda libre se asemeja a un rodamiento con dos pistas independientes (interior y exterior), entre las cuales se intercalan bolas o rodillos que se mueven en una cavidad irregular:

• Sentido de giro que arrastra: Si una pista gira en el sentido que arrastra las bolas o rodillos hacia la parte amplia de la cavidad, estos ruedan libremente, sin transmitir el giro a la otra pista.
• Sentido de giro contrario (acoplamiento): Si la pista gira en sentido contrario, las bolas o rodillos son forzados hacia la parte estrecha, actuando como cuña y haciendo solidario el giro de ambas pistas.

La pista exterior está solidaria al piñón, mientras que la pista interior está solidaria a un casquillo. Este casquillo está enroscado al eje del inducido mediante una rosca de gran paso. Sobre este casquillo se desplaza otro casquillo polea que, a través del muelle de arrastre, empuja al casquillo principal hacia la corona para lograr el acoplamiento.

10. Relé de Arranque: Descripción y Funciones

El relé se encuentra integrado en el motor de arranque, fijado a la tapa del lado de accionamiento mediante dos o tres espárragos (7).

Constitución

Está compuesto por un electroimán con una o dos bobinas, alimentadas a través del terminal de excitación (5) y el bombín de arranque (3). Un núcleo móvil (2) se desplaza por el interior de las bobinas.

Funcionamiento Eléctrico y Mecánico

1. Excitación: Cuando el relé se excita, el borne de corriente directa de la batería (4) envía la corriente al motor de arranque a través del borne del motor de arranque (6).
2. Acoplamiento: En el extremo opuesto, el relé posee una escuadra de arrastre (1) destinada al acoplamiento de la horquilla de mando.
3. Desexcitación: Al cesar la excitación, el núcleo vuelve a su posición inicial impulsado por un muelle de recuperación interno.

El relé desempeña una doble función:

• Función Eléctrica: Actúa como interruptor para cerrar el circuito de la batería hacia el motor de arranque mediante un contacto móvil.
• Función Mecánica: Acopla el piñón a la corona, tirando de la horquilla por el extremo opuesto del casquillo o polea.