Conexión y Protección de Motores Trifásicos

Tipos de Conexión

Conexión Estrella (Y)

En esta conexión, los tres grupos de bobinas desfasados 120 grados eléctricos se conectan en serie entre sí y con un punto común llamado neutro (k). Este neutro se genera por la conexión de tres receptores de las mismas características (tensión y potencia iguales). El voltaje de cada grupo de bobinas (fase) se calcula como:

  • Voltaje de fase (Vf): Vf = Vl / √3
  • Voltaje de línea (Vl): Vl = Vf x √3

La intensidad que atraviesa cada bobina en conexión estrella es igual a la intensidad de línea (If = Il).

Conexión Triángulo (Δ)

En esta conexión, las bobinas del motor están conectadas en paralelo con el voltaje de línea (Vf = Vl). La intensidad que recorre cada bobina (fase) es menor que la intensidad de línea.

Estas conexiones, estrella y triángulo, además de en motores, se pueden aplicar en circuitos trifásicos a cualquier conjunto de receptores monofásicos, siempre que por fase el número a acoplar sea el mismo y sus características sean idénticas en voltaje y potencia para evitar desequilibrios.

Arranque Estrella-Triángulo

Para reducir la alta corriente de arranque en motores de jaula de ardilla, se emplea la conexión estrella-triángulo. Al arrancar en estrella, la tensión de red se divide por √3, y la intensidad también, con lo que la potencia y la intensidad de arranque se dividen por tres.

Protección del Motor

Relé Térmico de Sobreintensidad

Este elemento protege los motores, tanto trifásicos como monofásicos, contra sobrecargas. Se intercala entre el contactor y el motor. Las sobrecargas pueden deberse a:

  • Anormalidad mecánica en el motor (rodamientos en mal estado).
  • Baja tensión de red.
  • Sobrecarga de peso.
  • Arranques y paradas frecuentes.
  • Falta de una fase en distribuciones trifásicas.
  • Elevadas temperaturas ambientes.

El relé térmico desconecta el contactor al alcanzar una temperatura límite. Su elemento esencial es un bimetal formado por dos láminas de metales con coeficientes de dilatación diferentes. Para un motor trifásico, el relé debe ser diferencial, detectando anomalías por sobreintensidad equilibradas (aumento en los tres bimetales) y desequilibradas (aumento en un solo bimetal).

Un buen relé debe proporcionar:

  • Protección térmica contra sobrecargas simétricas y diferencial contra asimétricas (falta de fase).
  • Compensación contra variaciones de temperatura (-10°C a 50°C).
  • Conexión en CA monofásica, bifásica y trifásica.
  • Rearme manual o automático.
  • Contactos abiertos y cerrados.

Guardamotor

Es el conjunto de un contactor y un relé térmico. Permite el accionamiento del motor a distancia y asegura la protección y desconexión en caso de sobrecarga o ausencia de tensión. Impide la reconexión automática al volver el suministro. El reglamento electrotécnico de baja tensión limita la intensidad de arranque en motores de corriente alterna, requiriendo procedimientos de arranque para reducirla si se supera el límite. Para determinar si un motor necesita un procedimiento de arranque, se multiplica la intensidad nominal (IN) por la constante máxima de proporcionalidad (K) de su tramo y se compara con la intensidad de arranque medida. Si se supera, es obligatorio reducirla.

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