Fundamentos de Electricidad: Ensayo de Vacío y Arranque Estrella-Triángulo

1. Ensayo de Vacío en Transformadores Monofásicos

1.1. Finalidad y Descripción del Ensayo

El ensayo de vacío de un transformador sirve para determinar las pérdidas en el núcleo del transformador, así como los parámetros del circuito magnético de excitación. Permite medir la corriente y el factor de potencia en vacío, las pérdidas en el hierro (PFe), la resistencia de las pérdidas en el hierro (RFe) y la reactancia de magnetización (Xm). Se lleva a cabo conectando el transformador en "vacío" (con el secundario abierto) y aplicando la tensión nominal al primario mientras se miden la corriente, tensión y potencia absorbida.

2. Arranque Estrella-Triángulo de Motores Trifásicos

2.1. Tipo de Arranque y Justificación

El tipo de arranque al que se refiere es el ARRANQUE ESTRELLA – TRIÁNGULO. Su utilización es, principalmente, para reducir la corriente (o intensidad) de arranque en motores trifásicos de inducción, protegiendo así la red eléctrica y el propio motor de picos de corriente excesivos.

2.2. Componentes Básicos del Diagrama de Fuerza

A continuación, se identifican los componentes básicos representados esquemáticamente en el diagrama de fuerza, explicando brevemente su funcionamiento y/o función:

• Q. INTERRUPTOR MAGNETOTÉRMICO: Es un dispositivo de protección de la instalación y sus receptores. Consta de dos mecanismos de apertura, ofreciendo dos tipos de protecciones: una magnética (contra cortocircuitos) mediante un electroimán, y otra térmica (contra sobreintensidades) mediante un interruptor bimetálico.
• F. RELÉ TÉRMICO: Es un mecanismo que sirve como elemento de protección del receptor (motor habitualmente) contra las sobrecargas y el calentamiento.
• KM. CONTACTOR(ES): Es un aparato eléctrico de mando a distancia, que puede cerrar o abrir circuitos, ya sea en vacío o en carga. Es la pieza clave del automatismo de motores eléctricos. Un contactor, en esencia, está compuesto por una carcasa, una bobina, un núcleo, una armadura, contactos principales y auxiliares, y un resorte. La bobina genera un campo magnético al energizarse, que atrae a la armadura, moviendo los contactos y estableciendo o interrumpiendo el flujo de corriente.
• M. MOTOR ELÉCTRICO: Es el componente receptor que transforma la energía eléctrica en energía mecánica de rotación.

2.3. Funcionamiento del Arranque Estrella-Triángulo (Diagrama de Mando)

En primer lugar, para energizar tanto el circuito de fuerza como el de mando, habrá que energizar los interruptores magnetotérmicos Q1 (fuerza) y Q2 (mando).

Posteriormente, para proceder al arranque del motor, será necesario actuar sobre el pulsador “START”, que activará:

1. La bobina del contactor principal (KM1).
2. La bobina del contactor triángulo (KM2).
3. El indicador LED (1) que indicará que el motor está ya en funcionamiento (y permanecerá encendida mientras este lo esté).
4. El temporizador KT1, que empezará a temporizar el tiempo preestablecido.

Una vez agotado el tiempo del temporizador, este desactivará la bobina KM2 (triángulo) y activará la bobina KM3 (estrella), dejando finalmente el motor funcionando en estrella.

El paro del motor se producirá, bien actuando manualmente sobre el pulsador “STOP”, o mediante fallo del relé térmico (F), que producirá la apertura de los contactos 95/96 y el cierre de los contactos 97/98, activando el LED 2 de fallo.