Arranque directo del motor trifásico de corriente alterna con frenada por inyección de corriente continua.

Introducción.

En el arranque directo del motor trifásico de corriente alterna con frenada por inyección de corriente continua se va a emplear el arranque directo del motor trifásico de CA, el "Guardamotor Simple"(Haz click aquí: Guardamotor simple). Para realizar la frenada por inyección de corriente continua se va a emplear un transformador de (230V/12V) y un rectificador de corriente para pasar de corriente alterna a continua.

Arranque directo del motor trifásico de corriente alterna con frenada por inyección de corriente continua.

En este procedimiento de frenado se alimenta el estátor con corriente continua. De esta manera en el entre hierro de la máquina aparece un campo magnético fijo que induce f.e.m.s en los conductores del rotor si éste se está moviendo. Las corriente rotóricas debidas a estas f.e.m.s se combinan con el campo magnético para producir un par que trata de evitar las variaciones de flujo sobre el devanado del rotor. Por lo tanto, este par intenta que el rotor no se mueva, aparece pues, un par de frenado.

Otra forma de comprender este funcionamiento es que, en el momento del paro se inyecta una corriente continua en el estátor que crea un campo magnético fijo, el rotor tratará de alinearse con este campo produciéndose el paro del mismo. 

Se debe regular la frenada con un temporizador para que al detenerse el motor cese la alimentación de corriente continua, evitando que el motor sufra calentamientos perjudiciales.

Como en corriente continua en la ley de Ohm sólo intervienen las resistencias, pero no las reactancias, la tensión continua con que se alimenta el estátor debe tener un valor pequeño para que no origine corrientes peligrosas que puedan dañar el devanado.

La tensión continua que se le debe aplicar al motor eléctrico se puede calcular mediante una procedimiento rápido, aplicando la ley de Ohm. Se mide la resistencia óhmica que existe entre las fases en la cual se va a inyectar la corriente continua. Junto con 1,3 a 1,5 veces la intensidad del nominal de motor, se puede obtener la tensión continua que se le debe aplicar al devanado estatórico para realizar la frenada, (U = I x R).

En el ejemplo que se expone a continuación se aplica una tensión continua de 12 V. Esta tensión es a modo de ejemplo, se debe calcular la tensión continua que se inyecta mediante el procedimiento de cálculo anteriormente expuesto.

Esquema de fuerza:

Esquema de fuerza arranque directo del motor trifásico de corriente alterna con frenada por inyección de corriente continua.

Este automatismo, consta de: 

- 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.

- 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.

- 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.

- Contactor "Km2": es el contactor que permite inyectar la corriente continua en el estátor de motor. Por medio del pulsador de paro "S1" se acciona el mecanismo del contactor permitiendo que se transforme la tensión de 230V a 12V y rectificando la corriente de alterna a continua e inyectándola en el motor eléctrico.

- Trasnformador "Tr1": transformador monofásico encargado de pasar la tensión de 230V a 12V, en el caso de este ejemplo, o a la tensión previamente calculada mediante el procedimiento de calculo descrito anteriormente.

- Rectificador de corriente "P1": aparato eléctrico encargado de rectificar la corriente alterna, pasando la corriente alterna a ser corriente continua.  

- 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.

- Motor trifásico 230/400 V: la tensión de línea es de 400 V, por ese motivo el motor es conectado en estrella.

Esquema de mando:

Esquema de mando arranque directo del motor trifásico  de corriente alterna con frenada por inyección de corriente continua.

El esquema de mando se conecta a una tensión de 230 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": contacto (11-12) pulsador de paro. Contacto (23-24) del "S1" contacto auxiliar normalmente abierto que permite el accionamiento del Km2.

- Pulsador "S2": pulsador de marcha.

- Bobina Km1 "A1-A2": al excitarse la bobina del contactor, los contactos de fuerza del mecanismo se cierran, el motor eléctrico se pone en funcionamiento.

- Contacto auxiliar normalmente abierto "Km1 (13-14)": realiza la función realimentación en el circuito de mando. 

- Contacto auxiliar normalmente cerrado "Km1 (21-22)": tiene como función apagar la luz de señalización verde.

- Bobina Km2 "A1-A2": al accionar el pulsador de paro, el contactor Km2 permite que se produzca la frenado por inyección por corriente continua.

- Contacto auxiliar normalmente abierto "Km2 (33-34)": realiza la función realimentación en el proceso de frenado.

- Contacto auxiliar normalmente cerrado "Km2 (21-22): encargado de realizar la función bloqueo, impide que entre el contactor Km1 cuando el contacto Km2 esta accionado.

- Bobina Ka "A1-A2 Contactor auxiliar temporizado": contactor auxiliar temporizado a la desconexión. El contactor se regula a un tiempo determinado, al cabo de ese tiempo el contactor se desconecta.

- Contacto auxiliar normalmente cerrado "Ka (55-56): el contactor "Ka" al ser temporizado a la desconexión, pasado el tiempo al que está calibrado el contacto "Ka 55-56" se abrirá finalizando la inyección de CC y dejando el circuito en estado de reposo para volverlo a accionar.

- 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.

Al accionar el pulsador de marcha "S2" se acciona el contactor "Km1", el motor se pone en funcionamiento, se realiza el arranque directo. Por medio de la función realimentación del "Km1" se puede soltar el pulsador "S2" y el motor seguirá en funcionamiento.

Cuando se desee parar el motor eléctrico, se pulsa "S1", entra el contactor "Km2" y el contactor temporizado a la desconexión "Ka" empieza a contar el tiempo al que esta regulado o tarado. Debido a la función bloqueo del "Km2 (21-22)" y al pulsador "S1 (11-12) el contactor "Km1" deja de excitarse y el motor comienza la frenada.

La frenada comienza cuando es accionado el "Km2" el transformador (230V/12V) y el rectificador "P1" hacen su función y se inyecta la corriente continua en las devanado del estátor (V y W). El "Ka temporizado" ha empezado a contar desde que se accionó el "S1", cuando pase el tiempo al que sea regulado se abrirá el contacto auxiliar normalmente cerrado "Ka (55-56)" terminando de esta forma la inyección de corriente continua y finalizando la frenada el motor eléctrico.

Vídeo compartido del Canal youTube: FPElectricidadArjona.

A continuación compartimos un vídeo donde se puede ver el funcionamiento de un motor eléctrico con frenada por inyección de corriente continua.

Arranque indirecto del motor trifásico con freno incorporado mediante reostato de arranque.

Introducción.

Este automatismo eléctrico es una combinación de las dos entradas vistas anteriormente. Se trata de realizar un arranque indirecto mediante reostatos de arranque a un motor eléctrico trifásico con freno electromagnético incorporado en la armadura.

Para no repetir la teoría de las entradas anteriores se deja los enlaces a continuación.

• Arranque directo del motor trifásico con freno electromagnético incorporado en la armadura
• Arranque indirecto del motor trifásico de corriente alterna mediante reostatos de arranque.

En el presente "post" vamos a ver los esquemas eléctricos y comentarlos.

Arranque indirecto del motor trifásico con freno incorporado en la armadura 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.

En estado de reposo el motor está frenado gracias a la acción del freno electromagnético incorporado en la armadura. Cuando el motor es arrancado, el freno libera al rotor de motor eléctrico y se produce el arranque indirecto limitando la corriente eléctrica. Pasado unos 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.). Al accionar el pulsador de paro el freno electromagnético bloquea el rotor y el motor es frenado en menos de un segundo.

Esquema de fuerza:   

Esquema de fuerza arranque indirecto del motor trifásico con freno electromagnético incorporado en la armadura 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.

- Bobina electromagnética 230 V "BR1 y BR2": al ponerse en marcha el motor, a su vez la bobina es excitada a una tensión de 230 V, y atrae al freno de forma electromagnética venciendo la resistencia de los resortes. Al parar el motor cesa la alimentación al motor y a la bobina, los resortes empujan al freno contra el disco y frenan el motor generalmente en menos de 1 segundo. 

- Motor trifásico 230/400 V: la tensión de línea es de 400 V, por ese motivo el motor es conectado en estrella.

Esquema de mando:

Esquema de mando arranque indirecto del motor trifásico con freno electromagnético incorporado en la armadura mediante reostato con contacto móvil manual

El esquema de mando se conecta a una tensión de 230 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.

El motor en estado de reposo de encuentra bloqueado por medio del freno electromagnético. Al accionar el pulsador de marcha el freno libera el rotor de motor y se excitan los contactos 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 la 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". El motor se frena en menos de un segundo debido a la acción del freno electromagnético. 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 con freno incorporado en la armadura mediante reostato cortocircuitodo por medio de temporizador.

En estado de reposo el motor esta frenado por la acción del freno electromagnético. 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 un motor trifásico con freno incorporado en la armadura 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 arranque arranque indirecto de un motor trifásico con freno incorporado en la armadura 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:

Inicialmente, en estado de reposo el motor se encuentra frenado. Al accionar el pulsador de marcha "S2" el contactor "Km1" se excita y se produce el arranque indirecto del motor, el motor a su vez es liberado de la acción del freno. 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 con frenada, el motor se para en menos de 1 segundo debido a la acción del freno electromagnético. 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.

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, número 47 (REBT. ITC-BT 47), en su apartado 6.- 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.

La ITC-BT 47 en el apartado 7.- INSTALACIÓN DE REOSTATOS Y RESISTENCIAS, establece unos criterios:

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.

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 230/400 V: la tensión de línea es de 400 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 230 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.   

Arranque directo del motor trifásico con freno electromagnético incorporado en la armadura.

Arranque directo del motor trifásico con freno electromagnético incorporado.

Los motores trifásicos con freno electromagnético incorporado tienen una amplia aplicación en la industrial, son especialmente apropiados para el uso de máquinas de elevación y traslación, máquinas y herramientas, máquinas automáticas, en la industria textil, de cerámica, de embalaje, alimentaria, petroquímica, química, etc. Estos motores con freno han encontrado su mercado en todas aquellas situaciones donde se requiere de un frenado rápido y preciso o para interrumpir ciclos de procesos en espacios y tiempos prefijados. 

Estos motores están diseñados y construidos como una unidad motriz y frenadora  en un solo conjunto, su funcionalidad y sencillez combinada con la robustez de los motores asíncronos hacen de estos motores la mejor garantía, mantenibilidad, fiabilidad y seguridad.

Los motores vienen equipados con un freno electromagnético, el cual tiene una bobina de corriente alterna o de corriente continua, rectificando la corriente previamente con un puente rectificador.

En el mercado, dependiendo del fabricante se pueden encontrar múltiples configuraciones constructivas, potencias eléctricas, par motor, velocidades (numero de polos), sistema de freno electromagnético, tensiones de funcionamiento del motor (230V o 400V), tensiones de excitación de la bobina del freno electromagnético (24V en CC, 230V o 400V en CA), dimensiones, configuraciones eléctricas del bornero, etc.

En definitiva, independientemente del fabricante del motor, el principio de funcionamiento es similar. El motor eléctrico cuando es alimentado con corriente eléctrica y a su vez la bobina del freno electromagnético el motor se libera, gira y realiza su función. En cuanto el motor se quiere parar, y se le corta la alimentación eléctrica, los resortes o muelles del freno electromagnético paran inmediatamente el motor, generalmente en menos de un segundo.

Esquema motor eléctrico con freno electromagnético incorporado.

Dependiendo del tipo de motor y sus características, se conectan de una forma determinada, tal y como especifica las instrucciones de cada fabricante. A continuación se presentan una serie de esquemas de fuerza y mando, como ejemplos:

Ejemplo 1:

- Se tiene un motor trifásico de corriente alterna de tensión nominal de 230V y conectado en triangulo, el cual dispone de un freno electromagnético incorporado en la armadura, cuya bobina está alimentada a 230V. El esquema de fuerza y mando del automatismo eléctrico del motor en arranque directo es:

Esquema de fuerza arranque directo motor trifásico 230V con freno electromagnético incorporado.

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 "S3", 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.

- Bobina electromagnética 230 V "BR1 y BR2": al ponerse en marcha el motor, a su vez la bobina es excitada a una tensión de 230 V, y atrae al freno de forma electromagnética venciendo la resistencia de los resortes. Al parar el motor cesa la alimentación al motor y a la bobina, los resortes empujan al freno contra el disco y frenan el motor generalmente en menos de 1 segundo.  

- Motor trifásico 230V: la tensión de línea es de 230 V, igual que la de fase, el motor eléctrico se conecta en triángulo. 

Esquema de mando arranque directo motor trifásico 230V con freno electromagnético incorporado.

El esquema de mando se conecta a una tensión de 230 V (tensión de fase), entre "L1" y "L2". 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 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 los esquema:

El motor en estado de reposo, es decir sin alimentación, está frenado. Al accionar el pulsador de marcha "S2", la bobina "A1 y A2" del contactor Km1 es excitada atrayendo los contactos de fuerza, permitiendo la alimentación de la bobina electromagnética del freno y el motor. El rotor del motor es liberado y gira. Se produce el arranque directo de motor.

Cuando el motor se para accionando el pulsador de paro "S1", se le corta la alimentación a la bobina "A1 y A2" del contactor Km1, gracias a los resortes del contactor Km1 se abren sus contactos de fuerza. El suministro eléctrico a la bobina del freno electromagnético y al motor cesan, el motor se frena debido a la acción de los resortes del freno que empujan la zapata contra el disco.

Ejemplo 2:

- Se tiene un motor trifásico de corriente alterna de tensión nominal de 400 V conectado en estrella, el cual dispone de un freno electromagnético incorporado en la armadura, cuya bobina está alimentada a 400 V conectada en estrella. El esquema de fuerza y mando del automatismo eléctrico del motor en arranque directo es:

Esquema de fuerza arranque directo motor trifásico 400 V con freno electromagnético de 400 V.

Esquema de mando arranque directo motor trifásico 400V con freno electromagnético de 400V.

Ejemplo 3:

- Se tiene un motor trifásico de corriente alterna de tensión nominal de 230 V conectado en triangulo, en cual dispone de un freno electromagnético incorporado en la armadura, cuya bobina está alimentada a 24 V en corriente continua. El esquema de fuerza y mando del automatismo eléctrico del motor en arranque directo es:

Esquema de fuerza arranque directo motor trifásico 230 V con freno electromagnético de 24 V en CC.

Esquema de mando arranque directo motor trifásico 230 V con freno electromagnético de 24 V en CC.

Arranque directo del motor trifásico con dos pulsadores de paro y un pulsador de marcha.

Arranque directo del motor trifásico con dos pulsadores de paro y un pulsador de marcha.

En determinados caso, en instalaciones eléctricas de motores puede ser útil para el funcionamiento de un motor eléctrico pararlo desde dos puntos diferentes, y arrancarlo desde un punto determinado.  

Para realizar el arranque directo del motor trifásico con dos pulsadores de paro y uno de marcha, se parte como base con el esquema de fuerza y mando del "Guardamotor Simple" (Ver, click aquí). Solo se hará una leve variación, se le incluirá un pulsador de paro "S2" en conexión serie con respecto al pulsador de paro "S1". 

Esquema de fuerza. (se observa que el esquema de fuerza es idéntico al Guardamotor Simple).

Arranque directo del motor trifásico con dos paros y un marcha. Esquema de fuerza.

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 "S3", 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.

- Motor trifásico 230/400 V: la tensión de línea es de 400 V, por ese motivo el motor es conectado en estrella. 

Esquema de mando.

Arranque directo motor trifásico con dos paros y un marcha. Esquema de mando.

El esquema de mando se conecta a una tensión de 230 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" y "S2": pulsadores de paro independientes.

- Pulsador "S3": 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 los esquemas:

Partimos que el motor eléctrico trifásico está parado, en estado de reposo. Al pulsar el pulsador de marcha "S3", el contactor "Km1" es excitado en su bobinado "A1-A2" y se cierra, a su vez los contactos auxiliares normalmente abiertos y cerrados, se abren y cierran respectivamente. El motor eléctrico se pone en marcha, arranque directo. 

Cuando se quiera para el motor, se puede accionar de forma independiente el pulsador de paro "S1", o bien el pulsador de paro "S2". Se efectuaría una parada sin frenada, a rotor libre.

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 directo del motor trifásico desde dos pulsadores de marcha independientes.

Para realizar el arranque directo del motor trifásico desde dos pulsadores de marcha independientes, se parte como base con el esquema de fuerza y mando del Guardamotor simple (ver Guardamotor simple pincha aqui). Solo se hará una leve variación, se le incluirá un pulsador de marcha “S3” en conexión paralelo al pulsador “S2”.  

Esquema de fuerza. (Se observa que el esquema de fuerza en idéntico al Guardamotor simple).

Este automatismo, consta de:

Esquema de fuerza. Arranque directo del motor trifásico desde dos pulsadores de marcha independientes.

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 línea.

Fusibles “F1”: Su función en proteger al 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 al motor eléctrico y poniéndolo en funcionamiento.

Relé térmico “F2”: protege al motor frente a posibles sobrecargas eléctricas débiles y prolongadas (sobrecargas temporales). El réle térmico detecta la sobrecarga eléctrica mediante el calentamiento de la bilámina metálica, que hace disparar al relé térmico si se calienta en exceso.

Motor Trifásico 230/400V: la tensión de línea de 400 V, por ese motivo el motor es conectado en estrella.

Esquema de mando.

Esquema de mando. Arranque directo del motor trifásico desde dos pulsadores de marcha independientes. 

El esquema de mando se conecta a una tensión de 230 V (tensión de fase), entre “L1” y “N”. El esquema de mando consta de:

Fusible “F3”: tiene la función de proteger 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”: pulsador de paro.

Pulsador “S2”: pulsador de marcha independiente.

Pulsador “S3”: pulsador de marcha independiente.

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 el mecanismo se cierran.

Luz naranja “C3”: motor en funcionamiento. La luz se enciende siempre y cuando la bobina “A1-A2” este 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 los esquemas:

Partimos que el motor trifásico está parado, en estado de reposo. Al pulsar “S2” ó “S3” independientemente, es decir, uno u otro, el contactor “Km1” es excitado en su bobinado y se cierra, los contactos auxiliares normalmente abiertos y cerrados del “Km1” se cierran y abren respectivamente. El motor se pone en marcha, arranque directo.

Cuando se quiera parar el motor trifásico, se pulsa del pulsador de paro “S1”. Se efectuaría una para sin frenada, a rotor libre.

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 la luz verde estaría encendida. Motor listo para funcionar.  

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

Arranque directo del motor trifásico de corriente alterna sin frenada. El Guardamotor simple.

Guardamotor simple.

El guardamotor simple es el automatismo eléctrico de motores más básico, es la base para realizar cualquier automatismo eléctrico con motores más complejos. Como su propio nombre indica, se utiliza para proteger (guardar) el motor eléctrico contra sobrecargas y cortocircuitos eléctricos.

Antes de la aparición del Interruptor magnetotérmico guardamotor (figura 3), el automatismo para realizar la protección el motor eléctrico se realizaba según la figura 1.

Guardamotor simple. Esquema de fuerza.

Figura 1.- Esquema de fuerza Guardamotor simple.