Generalidades:
- Un arrancador eléctrico es un aparato que protege la integridad de un motor y se encarga de activarlo o bloquearlo a voluntad de un usuario o de un proceso.
- Un buen arrancador eléctrico debe ser instalado por normatividad eléctrica y para resguardo de la inversión económica y de las posibles pérdidas o costos por paros productivos y/o sociales de no contar con el servicio que ese motor en particular deje de proporcionar por daño irreversible.
- Se instalan siempre entre la fuente de energía y el motor.
- Su finalidad es hacer rotar siempre el motor a la máxima velocidad; nunca a valores intermedios (esto de denomina control de la velocidad).
- En su circuito de potencia son de 2 hilos (monofásicos 110 o 220 Vca) para pequeños motores también monofásicos, o de 3 hilos (trifásicos 220 Vca, 440 Vca o más) para grandes y muy grandes motores; el voltaje del circuito de control que no es lo mismo, siempre es a 2 hilos y puede ser diferente; por ejemplo 24, 110, 220 o 440 Vca siendo recomendable siempre lo más bajo posible.
- Existen una variedad de presentaciones normalizadas basadas en diferentes condiciones de instalación y de operación como NEMA 1, 2, 3, 3R, 3S, 4, 4X,5, 6,6P, 12 y 13.
¿Cómo funcionan los arrancadores eléctricos para motor?
- Se activan o desactivan simplemente mediante un par de botones al frente de un gabinete o panel; por conexiones internas especiales (clemas de control remoto) y hasta por comunicación digital los más sofisticados (comunicación RS-232; PROFIBUS u otro).
- Al activarse, conectan total o parcialmente la fuente de energía al motor mediante uno o varios elementos electromecánicos denominados contactores en combinación con un autotransformador y dispositivos contadores de tiempo o dispositivos electrónicos de estado sólido mucho más sofisticados denominados tiristores, logrando que el motor alcance siempre su velocidad máxima de 1 a 10 segundos, según sea el tipo de ARRANCADOR.
- Un buen arrancador eléctrico, al estar en operación, siempre vigilará que los valores eléctricos y otros más, estén dentro de rangos seguros para alargar la vida útil no solo del motor mismo, sino de toda la instalación eléctrica involucrada; de haber algún problema, el ARRANCADOR desconectará al motor de la fuente.
- Las protecciones que debe presentar un buen arrancador eléctrico, dado que un motor es solo parte de una inversión económica no despreciable y más aún, de mucha relevancia por el servicio que ofrece son:
- Protección por cortocircuito con interruptor termomagnético.
- Protección por sobrecarga térmica (clase 5 o 10 normalmente) con relevadores de sobrecarga bimetálicos de calidad acordes a la corriente nominal de placa del motor.
- Protección por alto voltaje con relevadores electrónicos.
- Protección por bajo voltaje con relevadores electrónicos.
- Protección por pérdida de fase en caso de arrancadores trifásicos con relevadores electrónicos;.
- Protección por desbalance de fase en caso de arrancadores trifásicos con relevadores electrónicos.
- Protección por sobretensiones con dispositivos de óxido metálico.
- Todo esto para arrancadores electromecánicos de 2 o 3 hilos (monofásicos y trifásicos).
- Para motores de alta o gran potencia, las prestaciones deberán ser adicionalmente:
- Protección electrónica de sobrecarga.
- Protección electrónica de carga baja.
- Tiempo entre arranques.
- Temperatura de devanados.
- Temperatura de rodamientos.
- Permisivos externos.
- Protección por rotor bloqueado al arranque.
- Protección electrónica por desbalance de corriente.
- Los arrancadores convencionales miden y exponen algunos valores de parámetros eléctricos muy básicos como voltaje monofásico en unidades de 2 hilos y hasta de 3 hilos que por lo general no es suficiente para el personal técnico que da servicio de mantenimiento; a la fecha, los requerimientos necesarios dado el enorme mercado de medidores digitales de bajo precio y altas prestaciones en arrancadores de altas prestaciones son:
- Tensión trifásica simples y compuestas; corriente trifásica; potencia activa; potencia reactiva inductiva; potencia activa capacitiva; potencia aparente; factor de potencia; coseno phi; energía activa; energía aparente y energía reactiva inductiva.
¿Cuántos tipos de arrancadores eléctricos hay?
- Arrancador a tensión plena (ATP): conecta de golpe o al 100% de la tensión de la fuente al motor y lo desconecta también de golpe (de 100% a 0%); dispone por lo general de protecciones básicas y puede ser de 2 o 3 hilos; usado solo para pequeños motores de décimas de HP hasta unos 20 HP en 440 Vca por ejemplo dependiendo en gran medida de la impedancia de la fuente.
- Arrancador a tensión reducida tipo autotransformador (ATR): conecta en 2 pasos el motor a la fuente (65% y 100%) logrando un arranque de menos estrés que el ATP y lo desconecta de golpe (0%); dispone de más protecciones, siempre es de 3 hilos: usado para medianos y grandes motores de 20 HP hasta 350 HP en 440 Vca; dentro de este tipo de arrancadores hay algunos otros sin ser muy comunes como el delta-estrella para motores con 6 hilos.
- Arrancador electrónico suave o soft-starter: conecta y desconecta el motor de la fuente continuamente en forma de rampa logrando mejores arranques y paros; tiene una gran cantidad de protecciones y prestaciones; siempre es de 3 hilos; usado para motores medianos, grandes y muy grandes; de 1 HP y hasta 6000 HP a 6 kVca.
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