Optimización y Protección de Motores Eléctricos: Conexión en Paralelo y Regulación de Velocidad

Conexión de Motores en Paralelo con Convertidores de Frecuencia

Un convertidor de frecuencia puede controlar varios motores conectados en paralelo, siempre y cuando el consumo de potencia total de los motores no sea superior a la potencia máxima que puede suministrar el equipo.

Aplicaciones de Motores en Paralelo

Esta configuración puede utilizarse cuando se desea controlar simultáneamente la velocidad de varios motores, como en una instalación de manipulación o de ventilación.

Conmutación e Inversión del Sentido de Rotación

El arranque, la parada y la inversión del sentido de rotación de los motores pueden efectuarse individualmente con contactores en el lado de salida del equipo. El número de estas operaciones puede ser ilimitado, siempre y cuando el arranque y la inversión no produzcan crestas de corriente superiores a la corriente de salida.

Protección contra Sobrecargas en Motores en Paralelo

La corriente máxima del regulador de velocidad es normalmente superior a la corriente nominal a plena carga de cada uno de los motores. Es necesario proteger cada motor, exactamente como cuando está conectado directamente a la red de alimentación.

Diferencias de Potencia (Tamaño) entre Motores

Las diferencias de potencia entre motores pueden dar lugar a problemas de arranque con los motores más pequeños. Existe también el riesgo de que los motores más pequeños se paren a velocidades lentas. Esto se debe a la resistencia en los devanados del estator. Los motores pequeños tienen una resistencia relativamente elevada y requieren una tensión más elevada durante el arranque y a velocidad lenta.

Si se aumenta excesivamente la tensión de arranque, el hierro del circuito magnético de los motores de mayor tamaño llega a saturarse y los motores de pequeña potencia no podrán arrancar. Una solución a este problema es sustituir los motores menos potentes por motores más potentes en el caso de que no sea posible encontrar un reglaje aceptable de compensación de arranque y de la tensión de arranque. No es aconsejable conectar 3 motores de 220V/50Hz en estrella con un regulador de 380V/50Hz, porque se obtendrá una elevada relación entre tensión y frecuencia con la correspondiente sobremagnetización y la parada del motor.

Protección General del Motor Eléctrico

Un motor conectado a la red de distribución normalmente está protegido por un relé térmico que desconecta el motor cuando la corriente aplicada ha tomado un valor excesivo durante un tiempo demasiado largo, o si se ha desconectado una fase. Un relé térmico no es necesario en el caso de motores controlados por reguladores de velocidad, porque este limita la corriente del motor al valor que corresponde a la plena carga del mismo. Una excepción en la cual el equipo puede proporcionar una corriente superior a la corriente del motor a plena carga se describe en el ejemplo de motores conectados en paralelo y la sobrecarga admisible de corta duración en motores controlados por reguladores de velocidad. A bajas velocidades, existe un riesgo de recalentamiento del motor en función de la carga; lo mejor es un relé térmico para que sea la protección más eficaz.

Regulación de Velocidad para Motores de Corriente Continua

En la aplicación de los motores de corriente continua siempre se habían dado dos circunstancias adversas para su generalización:

1. Precio elevado del motor y equipo de regulación.
2. Necesidad de mantenimiento sobre las escobillas y colector.

En contrapartida, su simplicidad, su elevado par de arranque y su facilidad para controlar la velocidad entre márgenes muy amplios les coloca en una posición competitiva para su uso en una gran variedad de aplicaciones industriales. Los métodos de control de velocidad, por lo general, son más simples y menos costosos que los utilizados en corriente alterna.

Tanto los motores serie como los independientes se utilizan normalmente con reguladores de velocidad variable. Debido a los elementos de potencia a utilizar, los motores de corriente continua no son adecuados para aplicaciones de muy alta velocidad y requieren más mantenimiento que los motores de corriente alterna.