Muchos aficionados y profesionales utilizan los equipos eléctricos para muchos fines diferentes. Y, en muchos casos, son impulsados por motores trifásicos. Pero la red trifásica no suele estar disponible en los garajes y las viviendas unifamiliares. Es entonces cuando los diagramas de conexión de los motores trifásicos pueden ser útiles.
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Para qué sirve un condensador
Los motores asíncronos trifásicos de CA con rotor de jaula de ardilla son los más comunes y ampliamente utilizados en las máquinas herramienta. Esta es la conexión a un sistema monofásico de la que hablaremos ahora. Cuando un motor está conectado a un sistema trifásico, la corriente alterna circula por los tres devanados en momentos diferentes. Esta corriente crea un campo magnético giratorio que comienza a hacer girar el rotor del motor.
Cuando un motor está conectado a una red monofásica, la corriente fluye por los devanados, pero no hay campo magnético giratorio y el rotor no gira. Se encontró una salida a esta situación. La forma más sencilla y eficaz resultó ser era conectar un condensador en paralelo a uno de los devanados del motor. El condensador, al introducir y extraer energía, crea un cambio de fase, se crea un campo magnético giratorio en los devanados del motor y éste funciona. El condensador está permanentemente energizado y se denomina de funcionamiento condensador.
¡IMPORTANTE! dimensionar y seleccionar correctamente la capacidad del condensador de trabajo y su tipo.
Cómo dimensionar correctamente los condensadores
Teóricamente, se supone que la capacidad necesaria se calcula dividiendo la intensidad de la corriente por la tensión y el valor resultante se multiplica por un factor. Para las diferentes conexiones del bobinado el coeficiente es:
- estrella - 2800;
- delta - 4800.
El inconveniente de este método es que no siempre es posible mantener la placa de datos en el motor. No es posible conocer con exactitud el factor de potencia y la capacidad del motor, y por tanto el amperaje. Además, factores como las variaciones de la tensión de red y el tamaño de la carga del motor pueden afectar al amperaje.
| Potencia del motor, kW | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,1 | 1,5 | 2,2 |
| Capacitancia del condensador C2 en servicio nominal, μF | 40 | 60 | 80 | 100 | 150 | 230 |
| Capacitancia del condensador C2 en funcionamiento sin carga, μF | 25 | 40 | 60 | 80 | 130 | 200 |
| Capacitancia del condensador de arranque C1 en servicio nominal, uF | 80 | 120 | 160 | 200 | 250 | 300 |
| Capacitancia del condensador C1 en modo sin carga, uF | 20 | 35 | 45 | 60 | 80 | 100 |
Por lo tanto, debe aplicarse un cálculo simplificado de la capacidad de los condensadores de funcionamiento. Basta con considerar que se necesitan 7 microfaradios de capacidad por cada 100 vatios de potencia. Es más conveniente utilizar varios condensadores pequeños conectados en paralelo, preferiblemente de la misma capacidad, que utilizar un condensador grande. Simplemente sumando la capacitancia de los condensadores ensamblados, se puede determinar y seleccionar fácilmente el valor óptimo. Para empezar, es mejor subestimar la capacidad total en un diez por ciento.
Si el motor arranca fácilmente y tiene suficiente potencia para funcionar, has elegido correctamente. Si no es así, hay que conectar más condensadores hasta que el motor alcance la potencia óptima.
TIP. Cuando un motor de inducción de jaula de ardilla trifásico se conecta a una red monofásica, se pierde al menos un tercio de su potencia.
Hay que recordar que mucho no siempre es bueno y que si se supera la capacidad de los condensadores de funcionamiento, el motor se sobrecalentará. El sobrecalentamiento puede hacer que los devanados se quemen y el motor falle.
¡IMPORTANTE! Los condensadores deben estar conectados en paralelo.
Es aconsejable elegir condensadores con una tensión de funcionamiento de al menos 450 voltios. Los condensadores más comunes son los llamados condensadores de papel, con la letra B en su nombre. Hoy en día, también existen los llamados condensadores de motor especializados, por ejemplo, el K78-98.
ADVERTENCIA Es aconsejable elegir condensadores para corriente alterna. El uso de otros condensadores también es posible, pero está asociado a un circuito más complejo y a posibles consecuencias indeseables.
Si el motor va a arrancar bajo carga y es pesado, también es necesario un condensador de arranque. Se conecta en paralelo con el condensador de funcionamiento para un corto tiempo de arranque del motor. Su capacidad debe ser igual o no superior al doble de la capacidad del condensador de funcionamiento.
Esquema de conexión de un motor de 380 a 220 V con condensador
El motor trifásico puede conectarse al sistema monofásico con facilidad e incluso un electricista aficionado es capaz de hacerlo. Si tiene dificultades, debe preguntar a sus amigos o conocidos. Siempre hay un electricista competente cerca.
Los devanados de los motores trifásicos con una tensión de funcionamiento de 380 a 220 para el funcionamiento en una red de trescientos ochenta voltios se conectan en una configuración en estrella. Esto significa que los extremos del bobinado están interconectados y los inicios están conectados a la red. Para que el motor eléctrico pueda funcionar con una red monofásica de 220 voltios, el devanado del motor debe cambiarse a un circuito en triángulo para el primer devanado. Es decir, conectar el final del primero con el inicio del segundo, el final del segundo con el inicio del tercero y el final del tercero con el inicio del primero.
Estas conexiones serán los cables del motor para la conexión a la fuente de alimentación. Hay que conectar dos cables a cero y a 220 voltios de fase a través de un interruptor bipolar. El tercer cable debe conectarse a cualquiera de los dos primeros cables del motor a través de los condensadores de funcionamiento. Puedes intentar arrancar el motor.
Si la puesta en marcha es satisfactoria, el motor funciona con una potencia aceptable y no está demasiado caliente, entonces no hay que cambiar nada. Un circuito viable se obtiene sólo con condensadores de trabajo.
En el caso de un arranque pesado o simplemente de un arranque pesado, el motor puede tardar mucho en girar y no alcanzar una potencia aceptable. En ese caso, también hay que incluir en el circuito un condensador de arranque. Los condensadores de arranque deben ser del mismo tipo que los de trabajo. La misma o el doble de la capacidad de los condensadores de trabajo. Se conectan en paralelo con ellos. Se utilizan únicamente para el arranque del motor eléctrico.
Es muy conveniente utilizar un interruptor AP para este tipo de arranque. Es importante que sea de la versión de contacto en bloque. En él, cuando se pulsa el botón de arranque, un par de contactos permanece cerrado hasta que se pulsa el botón de parada. A ellos se conectan los cables del motor y la red eléctrica. El tercer contacto sólo se cierra cuando se mantiene pulsado el botón de arranque y el condensador de arranque está conectado a él. Los interruptores de este tipo, sólo que sin equipo de seguridad, se instalaban a menudo en las antiguas lavadoras centrífugas soviéticas.
Esquema eléctrico de un motor sin condensadores
No existen esquemas que realmente funcionen para conectar un motor trifásico a la red doméstica de 220 voltios sin condensadores. Algunos inventores sugieren conectar los motores mediante bobinas de inducción o resistencias. Supuestamente, esto crea un cambio de fase en el ángulo requerido y el motor gira. Otros sugieren esquemas de cableado de tiristores. En la práctica, esto no funciona, y no es necesario reinventar la rueda. Cuando existe un método barato y probado de arranque mediante condensadores.
Una opción realmente viable es conectar un motor de inducción trifásico mediante un convertidor de frecuencia. El inversor se conecta a la red doméstica y suministra corriente trifásica, con arranque suave y control de velocidad variable. Pero esta maravilla cuesta a partir de unos 7000 rublos con una potencia de conexión de sólo 250 vatios. Los dispositivos potentes son mucho más caros. Por ese dinero puedes comprar equipos eléctricos con capacidad para conectarse a un circuito monofásico. Ya sea un minitorno, una sierra circular, una bomba o un compresor.
Cómo conectarse en sentido inverso
Girar el rotor en reversa no es un problema. Hay que añadir un interruptor DIP al diagrama de cableado del motor. El contacto central del interruptor se conecta a uno de los contactos del condensador y los contactos exteriores a los terminales del motor.
¡ATENCIÓN! Primero debe seleccionar el sentido de giro con el interruptor y sólo entonces poner en marcha el motor. El interruptor del sentido de giro no debe utilizarse cuando el motor está en marcha.
Las opciones consideradas para conectar los motores industriales a la red eléctrica doméstica no son muy difíciles de aplicar. Sólo es importante prestar atención a algunos matices y el equipo, aunque con una pequeña pérdida de potencia, durará mucho y será útil.
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