2 Arranques Mot III PDF

MOTORES ELCTRICOS
2. Motores trifsicos:
Modos de marcha y
parada
3
Presentacin realizada
por JC Mortes
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
modos de marcha y parada en motores:
Cualquier aplicacin precisa de una serie de requerimientos y limitaciones.

La eleccin de un motor como accionador del sistema debe satisfacer estas
necesidades, tanto en el arranque, durante el servicio y en la parada.
Adems, el uso del motor conlleva sus propias condiciones particulares.
Arranque directo
Arranque progresivo (suave)
Frenado controlado
Regulacin de la velocidad
Condiciones de servicio
2. MOTORES TRIFSICOS:
Modos de marcha y paro
men de eleccin:
2.1. Arranque directo e inversin de giro
2.2. Arranque progresivo
2.3. Frenado controlado
2.4. Regulacin de la velocidad
2.5. Condiciones de servicio
2.1. Arranque directo

e inversin de giro
VOLVER AL MENU
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
L1 L2 L3
arranque directo
Se denomina arranque directo cuando se conecta un

motor directamente a la tensin que debe trabajar.
M
3
caractersticas:
intensidad de arranque
de 4 a 8 veces la intensidad nominal
par inicial de arranque
de 0,6 a 1,5 veces el par nominal
duracin media del arranque
de 2 a 3 segundos
ventajas
configuracin simple y econmica

buen par de arranque
inconvenientes
alta intensidad inicial en el arranque

efectos secundarios en la red
aplicaciones tpicas
uso generalizado en motores que accionan mquinas

de pequea potencia arrancando a plena carga.
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
- intensidad: I
- par motor: M
- par resistente: R
arranque directo
grfica del arranque:
6
El arranque finaliza cuando el

motor encuentra su punto de
equilibrio, que corresponde
con los valores nominales del
motor si trabaja a plena carga.
Las curvas representadas
varan dependiendo de los
aspectos constructivos del
motor y las caractersticas de
la carga en la aplicacin.
Par / Intensidad
La grfica adjunta representa

los valores de intensidad, par
motor y par resistente de la
mquina, en relacin con la
velocidad del motor.
4
3
2
Punto de
equilibrio
In
Mn
Vn
M
1
0,25
0,5
0,75
Velocidad
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
L1
L2
L3
arranque directo
esquemas:
95
FU10
FA12
esquema de fuerza
(esquema de potencia)
96
11
KM11
SB1
12
13
SB2
13
FA12
KM11
14
A1
14
PE
esquema de mando
(esquema de maniobra)
A2
KM11
M1
M
3
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
arranque directo
conexiones y reglaje del rel trmico*:
11
El rel trmico suele disponer de

dos contactos: el contacto cerrado
utilizado para la funcin de parada
y el contacto abierto utilizado para
sealizar el disparo del rel.
12
Los bornes de los contactos del

rel trmico se numeran con el 9.
95
97
FA12
FA12
96
98
SB1
13
SB2
13
KM11
14
14
A1
X1
A2
X2
KM11
El reglaje del rel deber

realizarse a la intensidad
absorbida por el motor en
la condicin de servicio y
carga de la aplicacin.
Bajo ninguna circunstancia deber
ser superior a la intensidad nominal,
indicada en la placa del motor.
HL3
* Rel trmico o cualquier otro rel de proteccin para motor.
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
arranque directo
inversin de giro:
Para que un motor trifsico invierta
su sentido de giro hay que cambiar
dos fases.
En los sistemas automatizados se

consigue mediante dos contactores,
uno para cada sentido de giro.
ATENCIN: La entrada simultnea
de los dos contactores provocara un
cortocircuito. Para impedirlo se
utilizan dos tcnicas en el mando:
- contactos exclusores
(enclavamiento elctrico)
- enclavamiento mecnico
L1 L2 L3
L1 L2 L3
M
3
M
3
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
L1
L2
L3
arranque directo
inversin de giro:
95
96
11
FU10
FA13
KM11
SB1
KM12
2
12
13
SB2
13
KM11
14
13
SB3
14
KM12
KM12
14
21
13
14
21
22
A1
22
A1
A2
A2
enclav.
mecnico
PE
KM11
KM11
FA13
KM12
enclav.
elctrico
M1
M
3
cambio de
dos fases
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
arranque directo
inversin de giro:
dispositivos de
enclavamiento
mecnico entre
contactores
a) solo enclavamiento
mecnico
b) enclavamiento mecnico
con contactos exclusores
incorporados
MOTOR TRIFSICO
arranque directo
inversin de giro:
MOTORES ELCTRICOS
L1
L2
L3
Durante este periodo hay un aumento

importante de la intensidad absorbida.
Supone un cambio brusco que debe
poder soportarlo mecnicamente la
aplicacin. En caso contrario debern
adoptarse medidas para un cambio
suave o esperar a que el motor pare
por inercia para iniciar el rearranque.
FU10
CONSIDERACIONES PARA PASAR

DE UN SENTIDO DE GIRO AL OTRO
DE FORMA INSTANTNEA:
Se realiza cambiando rpidamente de
un contactor al otro. El motor, que se
encuentra girando en un sentido, crea
un frenado por contracorriente e
inmediatamente rearranca en sentido
contrario.
KM11
KM12
2
FA13
PE
M1
M
3
2.2. Arranque progresivo
VOLVER AL MENU
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
ARRANQUE PROGRESIVO
El objetivo de un arranque progresivo es disminuir la intensidad
en el momento del arranque y para ello se opta por reducir la
tensin que llega al motor.
El par se ver afectado puesto que es proporcional al cuadrado de
la tensin.
Se considera, de forma genrica, que cuando el motor supere entre
el 75 y el 80% de su velocidad nominal, deber quedar establecida
su tensin nominal.
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
- intensidad: Ia , Ib
- par motor: Ma , Mb
- par resistente: R
arranque progresivo
grfica del arranque
en DOS escalones:
escaln a
tensin baja
U
M
3
escaln b
tensin nominal
U
M
3
Par / Intensidad
Hace referencia a aquel tipo de

arranque progresivo que se
realiza en dos fases (escalones):
en un primer instante se alimenta
el motor a una tensin inferior a
la nominal y posteriormente se
establece la tensin nominal.
Ib
Ia
2
Mb
Ma
0,25
0,5
0,75
Velocidad
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
- intensidad: Ia , Ib , Ic
- par motor: Ma , Mb , Mc
- par resistente: R
arranque progresivo
grfica del arranque
en TRES escalones:
6
5
escaln a
tensin baja
U
M
3
escaln b
tensin media
U
M
3
Par / Intensidad
Cuando se desea mejorar el

arranque progresivo se aumenta
el nmero de fases (escalones)
que corresponden a diversos
niveles de tensin hasta
establecer la nominal del motor.
escaln c
tensin nominal
U
M
3
4
Ic
Ib
3
Ia
Mc
Mb
1
Ma
R
0,25
0,5
0,75
Velocidad
MOTOR TRIFSICO
arranques progresivo
tipos:
1. Arranque por
resistencias estatricas
2. Arranque Kusa
(variante del anterior)
3. Arranque
estrella-tringulo
4. Arranque por
auto-transformador
5. Arranque por
resistencias rotricas
6. Arranque por
equipo electrnico
MOTORES ELCTRICOS
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
arranque progresivo 1
por resistencias estatricas:
La alimentacin a tensin reducida
del motor se obtiene colocando en
serie un bloque de resistencias.
La intensidad en el arranque se
reduce con la misma proporcin que
la disminucin de tensin que le
llega al motor.
Al 80% de la velocidad nominal se
establece la tensin directa y el
motor alcanza sus valores naturales
L1 L2 L3
L1 L2 L3
M
3
M
3
escaln a
tensin baja
escaln b
tensin nominal
Durante el arranque la velocidad aumenta

progresivamente sin cambios bruscos.
Es posible modificar los valores de intensidad
y par en el arranque adaptando la resistencia.
MOTOR TRIFSICO
resistencias estatricas:
MOTORES ELCTRICOS
L1
L2
L3
FUNCIONAMIENTO:
a) entra KM12 y el motor queda

alimentado a travs del bloque
de resistencias.
FU10
KM11
b) transcurrido un tiempo entra

KM11, cae KM12 y se establece
la alimentacin directa del
motor.
M1
KM12
2
R1
FA13
PE
M
3
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
por resistencias estatricas. Caractersticas:
de 4 a 5 veces la intensidad nominal
de 7 a 12 segundos
ventajas
el par de arranque crece con la velocidad

es posible la regulacin de los valores de arranque
no hay corte de la alimentacin durante el arranque
inconvenientes
ligera reduccin del par de arranque

el equipo precisa de resistencias: mayor coste y
previsin de evacuacin del calor que generan
aplicaciones tpicas
mquinas con fuerte inercia sin problemas particulares

de par e intensidad en el arranque
ventiladores y bombas, de Pn < 55 Kw
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
conexin Kusa:
Se trata de una variante del
arranque anterior: el motor arranca
con una sola resistencia en serie
provocando un sistema trifsico
asimtrico.
La finalidad de esta conexin
Kusa es conseguir un arranque
suave y sin golpes, por tanto solo
importa reducir el par de arranque.
La intensidad de arranque no se
reduce: el conductor que tiene la
resistencia si disminuye su
intensidad, pero en los otros dos
conductores es mayor de la
normal.
L1 L2 L3
L1 L2 L3
M
3
M
3
escaln a
sistema asimtrico
escaln b
valor nominal
Kusa: abreviatura alemana de

Kurzschlu-Sanftanlauf =
arranque suave en cortocircuito.
MOTOR TRIFSICO
conexin Kusa:
MOTORES ELCTRICOS
L1
L2
L3
b) transcurrido un tiempo entra

KM12, mantenindose KM11 y
se establece la alimentacin
directa del motor.
2
1
4
3
6
5
2
1
4
3
6
5
FU10
FUNCIONAMIENTO:
a) entra KM11 y el motor queda
alimentado a travs de la
resistencia.
KM11
FA13
1
R1
KM12
2
PE
U
M1
M
3
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
conexin
estrella-tringulo:
Este arranque solo puede ser
aplicado cuando la conexin
tringulo se corresponda con la
tensin de la red.
Consiste en arrancar el motor
conectndolo en estrella. Los
bobinados se encuentran
alimentados con una tensin
reducida en un 58% (la intensidad
se reduce con la misma proporcin).
L1 L2 L3
L1 L2 L3
M
3
M
3
escaln a
tensin baja
escaln b
tensin nominal
(ESTRELLA)
(TRINGULO)
L1
L2
L3
L1
L2
L3
L1
L2
L3
Al 75% de la velocidad nominal se

cambia la conexin a tringulo,
recuperando el motor sus valores.
cableado alternativo:
1
b) transcurrido un tiempo
cae KM14 y entra KM13,
se establece la conexin
tringulo del motor,
recibiendo as la tensin
nominal.
FU10
FUNCIONAMIENTO:
a) entra KM12 y KM14,
el motor queda
conectado en estrella.
KM14
2
1
4
3
6
5
( )
FA11
KM12
(L)
KM13
()
PE
Los contactores KM13 y KM14

producen cortocircuito en caso
de entrada simultnea, proteger
mediante ENCLAVAMIENTOS.
M
3
M1
KM14
a. progresivo 3
conexin
estrella-tringulo:
L1
L2
L3
MOTOR III
MOTORES ELCTRICOS
( )
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
conexin estrella-tringulo. Caractersticas:
de 1,3 a 2,6 veces la intensidad nominal
de 3 a 7 segundos
ventajas
equipo de arranque relativamente barato

reduccin importante de la intensidad de arranque
inconvenientes
obligado que la tensin nominal del motor en conexin

tringulo, coincida con la tensin de la alimentacin
bajo par durante el arranque
slo es posible el arranque en dos escalones
corte de la alimentacin en el cambio de estrella a
tringulo (fenmenos transitorios importantes)
aplicaciones tpicas
mquinas de pequea potencia que arrancan a plena

carga (ventiladores y bombas centrfugas)
mquinas a partir de mediana potencia que arrancan
en vaco
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
por auto-transformador:
El motor se alimenta a
tensin reducida a travs
de un auto-transformador.
Al abrir el punto neutro del

auto-transformador, el
bobinado superior se
comporta como inductancia
(amortigua las transiciones
elctricas).
En el tercer escaln se
acopla el motor a tensin
directa.
L1 L2 L3
L1 L2 L3
M
3
escaln a
tensin baja
L1 L2 L3
M
3
escaln b
tensin media
Con relacin a los arranques anteriores, ste es el que permite

obtener un par ms elevado con una punta de intensidad menor.
M
3
escaln c
tensin nominal
MOTOR III
auto-transformador:
MOTORES ELCTRICOS
L1
L2
L3
b) transcurrido un primer
tiempo cae KM13, el motor
se alimenta a travs de
una parte del bobinado del
auto-transformador.
Duracin muy breve:
tiempo de conmutacin del
contactor.
c) entra KM11 y hace caer
KM12, establecindose la
alimentacin directa del
motor.
FU10
FUNCIONAMIENTO:
a) entra KM12 y KM13, el
motor queda alimentado
por el auto-transformador.
KM12
2
KM11
FA14
PE
T1
2
KM13
M1
M
3
enclavamientos de KM11
respecto de KM12 y KM13.
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
por auto-transformador. Caractersticas:
de 1,7 a 4 veces la intensidad nominal
de 7 a 12 segundos
ventajas
buena relacin par - intensidad

inconvenientes
el equipo precisa de autotransformador: coste elevado

y previsin de evacuacin del calor que genera
aplicaciones tpicas
mquinas de elevada potencia o de fuerte inercia en

los casos donde la reduccin de la punta de intensidad
en el arranque es importante
mquinas de gran potencia: Pn > 55 Kw
MOTOR III
MOTORES ELCTRICOS
por resistencias rotricas:
Este tipo de arranque es el utilizado en motores trifsicos de rotor
bobinado, conocidos tambin por motores de anillos rozantes:
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
MOTOR DE ANILLOS ROZANTES (ROTOR BOBINADO):
rotor:
K L M
escobillas
bobinados
del rotor
eje
anillos
En las ranuras de las chapas que constituyen el rotor se alojan bobinados

(devanados) semejantes a los del estator.
Un extremo de cada uno de estos bobinados est conectado a un punto en
comn (acoplamiento estrella). Los extremos libres estan conectados a tres
anillos de cobre aislados y solidarios al rotor.
Sobre los anillos se colocan tres escobillas de grafito que permiten la
conexin de los devanados del rotor con el dispositivo de arranque exterior.
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
MOTOR DE ANILLOS ROZANTES (ROTOR BOBINADO):
caja de conexiones:
U
estos seis bornes son las

conexiones de los bobinados
estatricos (son idnticos a los de
un motor de rotor de jaula de
ardilla). Segn correspondan las
tensiones nominales del motor, se
conectan en estrella o en tringulo
bornes conectados a los anillos
(bobinados rotricos)
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
Un motor de anillos no debe
arrancarse directamente puesto
que puede provocar puntas de
intensidad y par inadmisibles.
El proceso del arranque

consiste en alimentar el estator
directamente a la red y conectar
una serie de resistencias con el
bobinado del rotor.
A medida que el motor aumenta
su velocidad se van eliminando
progresivamente bloques de
resistencias.
Se alcanzar la velocidad
nominal cuando el rotor quede
totalmente cortocircuitado.
L1
L2
L3
M
3
escaln a
L1
L2
L3
M
3
escaln b
L1
L2
L3
M
3
escaln c
valores
nominales
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR III
L1
L2
L3
2
1
4
3
6
5
2
1
4
3
6
5
FU10
FUNCIONAMIENTO:
a) entra KM11, el rotor est conectado con los dos
bloques de resistencias puestos en serie.
KM11
b) transcurrido un primer tiempo entra KM14, se

elimina el ltimo bloque de resistencias.
FA12
PE
M1
c) transcurrido un segundo tiempo entra KM13,

establecindose los parmetros nominales del
motor al cortocircuitarse el rotor.
M
3
KM13
K
KM14
2
R1
R2
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
resistencias rotricas. Caractersticas:
menos de 2,5 veces la intensidad nominal
hasta 2,5 veces el par nominal
3 escalones: 2,5 segundos / 4 escalones: 5 segundos
ventajas
muy buena relacin par-intensidad en el arranque

inconvenientes
obliga el empleo de un motor del tipo rotor bobinado

(anillos rozantes): mayor coste y mantenimiento
el equipo precisa de resistencias: mayor coste y
previsin de evacuacin del calor que generan
aplicaciones tpicas
maquinas de potencia arrancando en carga

elevadores y transportadores diversos
mquinas de imprimir, cizallas, mezcladoras,
curtidoras, tambores centrfugos, etc.
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
L1 L2 L3
por equipo electrnico:
El arrancador progresivo electrnico
(tambin llamado arrancador esttico)
permite arrancar el motor con suavidad,
sin sacudidas y con corriente reducida.
Cuando se pone en servicio el equipo,

suministra al motor una tensin reducida
(~30% de UL) y la va aumentando
progresivamente hasta alcanzar la
tensin nominal.
M
3
Vn
a) ajuste del par de arranque:

tensin de partida y limitacin de la
intensidad en el arranque.
b) ajuste del tiempo de arranque:

tiempo que tarda en subir la tensin
de alimentacin.
velocidad
Dispone de dos sistemas de regulacin:
tiempo de arranque
RAMPA DE
ACELERACIN
t
tiempo de parada
RAMPA DE
DECELERACIN
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
+
Internamente el equipo se
divide en dos partes:
Etapa de potencia:
elementos de conmutacin
(tiristores o triacs) que van
reduciendo progresivamente
el recorte de las semiondas,
aumentando as la tensin
eficaz.
Etapa de mando: circuitos

de gobierno de la etapa de
potencia en base a los
reglajes de par y tiempo de
arranque; y de las rdenes
externas de marcha o
parada del sistema.
paro / marcha
tensin de entrada (alimentacin)
rdenes
externas
F.A.- filtros
ETAPA DE
POTENCIA
interfaces
control y
regulacin
circuito de
disparo
elementos de
conmutacin
etapa de mando
tensin de salida (motor)
+
0
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
Inicio arranque al
30% tensin nominal
subida progresiva de la tensin
Un tiristor o un triac funciona

de modo biestable: empieza a
dejar pasar la corriente
cuando recibe un impulso
(disparo) en la puerta (Gate) y
corta cuando el circuito no
tiene tensin (0v).
Para circuitos trifsicos se
triplica esta disposicin (una
por cada fase).
fin arranque
100% tensin nominal
tiempo del arranque

Tiristor
unidireccional
G1
G2
G2
G1
Triac
bidireccional
G1
G1
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR III
L1
L2
L3
1
ESQUEMA BSICO
FUNCIONAMIENTO:
QM10
mando a
3 hilos
a) al accionar S1 (pulsador de
marcha) o S3 (interruptor) se
inicia el arranque segn los
ajustes realizados, hasta
alcanzar la velocidad nominal.
b) al accionar S2 (pulsador de
paro) o al desaccionar S3
(interruptor) se desconecta el
motor. En algunos modelos de
arrancador electrnico tambin
puede ajustarse la rampa de
deceleracin (parada).
2
1
L1
4
3
6
5
L2
L3
A11
T1 T2
PE
M1
11
S1
S3
13
14
13
12
01
02
03
S2
T3
M
3
mando a
2 hilos
14
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
por equipo electrnico. Caractersticas:
sobre 4 veces la intensidad nominal
regulable de 0,1 a 0,8 del par en arranque directo
regulable de 0,5 a 8 segundos
ventajas
regulacin de la rampa de aceleracin en el arranque

(tiempo y par) y, en algunos modelos, tambin la rampa
de deceleracin en la parada controlada del motor
arranque suave y continuo, sin cortes de alimentacin
no tiene elementos mviles (no hay desgaste)
controla la corriente del motor
inconvenientes
elevado coste del equipo
aplicaciones tpicas
las llamadas rodantes en las que deben suprimirse

las sacudidas durante el arranque: transportadores,
cintas transportadoras, puertas automticas, telesillas
mquinas equipadas con correas o con inercia elevada
2.3. Frenado controlado
VOLVER AL MENU
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
FRENADO CONTROLADO
Cuando un motor en funcionamiento se desconecta de la alimentacin, sigue
moviendose durante unos instantes dependiendo de la inercia de la aplicacin.
En ocasiones se requiere de un frenado rpido, controlar la deceleracin o
determinar el tiempo de frenado. Para ello se suelen emplear las siguientes
tcnicas:
1. Frenado por sistemas mecnicos
2. Frenado por contracorriente

3. Frenado por inyeccin de c.c.
4. Frenado por hipersincronismo
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
accionamiento
tambor
frenado controlado 1
por sistemas mecnicos:
zapata
Este tipo de frenado acta directamente

sobre el movimiento mecnico del eje
del motor mediante friccin.
Se distinguen dos tcnicas:
FRENO DE TAMBOR (o de zapata)
Consiste en un tambor solidario al eje y
abrazado por dos zapatas unidas a una
articulacin que es movida por un
sistema de accionamiento.
FRENO DE DISCO
Solidario al eje se sita un disco y
frontalmente una serie de pastillas fijas
que se desplazan por un sistema de
accionamiento.
freno de tambor
electroimn
pastilla
disco
eje del
motor
freno de disco
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
SISTEMAS DE ACCIONAMIENTO:
accionamiento manual (mecnico)
accionamiento hidrulico
accionamiento neumtico
accionamiento electromagntico
MODOS DE FRENADO:
a) bloqueado (frenado) en la posicin
de reposo del accionamiento.
b) desbloqueado (libre) en la posicin
de reposo del accionamiento
M
3
a) frenado en
reposo
M
3
b) libre en
reposo
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
Para motores de pequeas y medianas
potencias se utiliza generalmente el
frenado de disco electromagntico:
1. Electroimn (armadura fija)

2. Armadura mvil
3. Disco de freno unido al eje
4. Muelle de empuje de la
armadura mvil
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
L1
L2
L3
FU10
FRENADO
ELECTROMAGNTICO
EN REPOSO
KM11
FUNCIONAMIENTO:
a) al accionar el pulsador de marcha:
entra KM11, se activa la bobina Y13
que desbloquea el freno y el motor
se pone en funcionamiento.
FA12
PE
b) al accionar el pulsador de paro:

cae KM11, se desactiva Y13 y entra
el freno detenindose el motor.
A1 A2
Y13
En la puesta en marcha de algunas

mquinas deber tenerse en cuenta el
tiempo de respuesta del freno para el
desbloqueo efectivo del eje del motor
M
3
M1
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
por contracorriente:
Este frenado se inicia desconectado el motor de la red de alimentacin y

conectarlo de nuevo pero en sentido inverso (el motor frenar de forma eficaz).
Desconectarlo definitivamente cuando su velocidad se aproxime a cero.
caso del motor de jaula:

Necesariamente hay que asegurarse
que el motor y la aplicacin pueden
soportar este tipo de frenado:
L1 L2 L3
Importantes esfuerzos mecnicos y

trmicos.
Intensidad y par superiores a los
producidos durante el arranque.
se suele introducir un bloque de
resistencias para obtener un frenado
de menor brusquedad.
L1 L2 L3
M
3
M
3
funcionamiento
frenado
MOTOR TRIFSICO
por contracorriente:
MOTORES ELCTRICOS
L1
L2
L3
FUNCIONAMIENTO:
a) el motor est en marcha a

travs de KM11.
b) al accionar el pulsador de
paro: cae KM11 y entra KM12,
el motor es alimentado en
sentido inverso.
c) cuando la velocidad del motor
est prxima a cero, cae KM12.
FU10
KM11
Dispositivos automticos para

detectar la velocidad cero:
KM12
2
R1 (opcional)
FA13
PE
detectores de friccin
interruptores centrfugos
dispositivos cronomtricos
M1
M
3
enclavamientos
entre KM11 y KM12.
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
por contracorriente: caso del motor de anillos
En el momento de la frenada
hay que introducir todas las
resistencias rotricas usadas
en el arranque.
Adems, suele aadirse un

bloque de resistencias
suplementario.
L1
L2
M
3
L3
L1
L2
M
3
L3
L1
L2
L3
M
3
L1
L2
L3
M
3
El par de frenado puede

regularse variando el valor de
estas resistencias.
Cuando se invierte la
alimentacin, la tensin en el
rotor del motor se duplica:
precauciones en el
aislamiento.
arranque
funcionamiento
frenado
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
por inyeccin de corriente continua:
El procedimiento, una vez separado
el motor de la red, consiste en inyectar
corriente continua en el estator.
L1 L2 L3
L1
Esta corriente crea un campo fijo en

el espacio respecto del deslizamiento
que produce el rotor en movimiento.
Para un frenado eficaz se requiere

una corriente de inyeccin de 1,3
veces la intensidad nominal del motor.
El excedente trmico ocasionado por
la sobreintensidad del frenado debe
compensarse por un tiempo de parada.
El rectificador debe poder soportar las

sobretensiones transitorias del motor
que se producen al desconectarlo de la
red de corriente alterna.
L2
M
3
funcionamiento
M
3
frenado
La intensidad puede limitarse

mediante una tensin pequea
(20 V) o con una resistencia.
MOTOR TRIFSICO
por inyeccin de c.c.:
MOTORES ELCTRICOS
L1
L2
L3
FU10
2
a) el motor est en marcha a

travs de KM11.
2
1
4
3
KM14
KM11
~ ~
VC15
FA12
c) transcurrido el tiempo de
frenado, caen KM14 y KM17.
El contactor KM11 es
incompatible con el
KM14 y con el KM17,
proteger mediante
ENCLAVAMIENTOS.
FU13
FUNCIONAMIENTO:
b) al accionar el pulsador de
paro: cae KM11 y entran KM14
y KM17, el motor frena al
inyectarle corriente continua.
PE
KM17
U
M1
M
3
+
R16
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
por hipersincronsmo:
Este tipo de frenado no trata de parar el motor sino del comportamiento
de retencin de ste frente a un funcionamiento en hipersincronismo, es
decir, por encima de su velocidad de sincronismo.
Dos ejemplos en los que este efecto puede suceder:
a) en un motor de una mquina de elevacin cuando est descendiendo
una carga, de modo que sta tiende a arrastrar al motor.
b) en un motor de varias velocidades cuando est funcionando a una
velocidad alta y se pasa bruscamente a una velocidad ms pequea.
El motor se comporta como una generatriz y desarrolla un par de frenado
que equilibra el par debido a la carga, siendo el resultado una marcha
estable a velocidad constante (aproximadamente la velocidad nominal).
La energa aportada es recuperada y reenviada a la red.
En el caso de motores de anillos es esencial cortocircuitar todas las
resistencias rotricas, sino ser arrastrado fuera de su velocidad nominal.
2.4. Regulacin de la
velocidad
VOLVER AL MENU
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
REGULACIN DE LA VELOCIDAD
Para la regulacin de la velocidad obtenida por un motor trifsico de induccin
existen varias tcnicas:
a) actuar externamente sobre la transmisin del movimiento mecnico
proporcionado por el eje del motor.
b) cambiar internamente el nmero de pares de polos que generan los

bobinados estatricos del motor.
c) variar la frecuencia de la corriente alterna que alimenta al motor.
d) modificar el valor del deslizamiento del motor.
F 60
n
rpm
p
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
tipos de regulaciones de la velocidad:
1. Motorreductores (sistema mecnico)
2. Devanados independientes (motor
3. Polos conmutables (motor Dahlander)
4. Deslizamiento (motor anillos rozantes)

5. Variador de frecuencia (equipo electrnico)
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
regulacin de la velocidad 1
motorreductores:
Un reductor es un elemento mecnico
(juego de engranajes) cuya finalidad
es la de reducir (o elevar) la velocidad
de un motor para adecuarla a los
requerimientos de la aplicacin.
grupo motorreductor
Las caractersticas principales de un

reductor son:
a) la potencia y par a transmitir
b) la relacin de transformacin
motor
reductor
c) posicin y anclaje de montaje

Tipos de reductores:
Reductor de relacin de transformacin fija
Reductor variador (relacin variable dentro de un margen)
Reductor variador automtico (pilotaje por micromotor)
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
motorreductores:
VENTAJAS:
Econmico
No precisa de ningn automatismo (excepto variador automtico)
Se puede aplicar a cualquier tipo de motor

Aumento del par en relacin a la reduccin de la velocidad del motor
INCONVENIENTES:
Mantenimiento peridico
Incremento de ruido
Limitaciones de uso frente a paradas o inversiones de giro bruscas
Una eleccin incorrecta del reductor puede generar problemas de
vibraciones, desgastes irregulares o rpidos, ruidos, consumos
elevados, temperaturas inusuales, etc.
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
devanados independientes:
motor
El estator del motor estrella-estrella

contiene dos grupos de bobinas
(devanados) elctricamente
independientes y conectados
internamente en estrella (una nica
tensin nominal).
L1 L2 L3
M
3
M
3
L1 L2 L3
Cada grupo forma pares de polos

diferentes y, por tanto, distintas
velocidades.
pequea
velocidad
L1
L2
gran
velocidad
L3
bobinados internos
U1
U2
V1
V2
W1
W2
U1
V1
W1
U1
V1
W1
U2
V2
W2
U2
V2
W2
L1
L2
L3
MOTOR III
reg. velocidad 2
devanados
independientes:
MOTORES ELCTRICOS
L1
L2
L3
1
FU10
FUNCIONAMIENTO:
Segn se desee:
a) Entra KM11 para

pequea velocidad.
b) Entra KM13 para
gran velocidad.
KM11
(PV)
FA12
(GV)
FA14
2
incompatible con el KM13,
proteger mediante
ENCLAVAMIENTOS.
KM13
PE
U1 V1 W1
U2 V2 W2
M
3
M1
motor
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
polos conmutables:
motor DAHLANDER
El motor Dahlander tiene solo un

grupo de bobinados, dispuestos en
tringulo y con tomas intermedias.
L1 L2 L3
M
3
Segn se realice la conexin, hace

variar el nmero de par de polos en
una relacin 1:2 (4 y 8 polos, 6 y 12
polos, etc.), luego una velocidad
ser el doble que la otra.
L1 L2 L3
velocidad
lenta
Generalmente suelen dar potencias

tiles diferentes para cada velocidad.
L2
bobinados internos
y conexiones
U1
L2
L3
L2
U1
V1
W1
U1
V1
W1
U1 V1
W1
L1
L1
velocidad
rpida
L1
V1
M
3
W1
L3
L3
L1
L2
L3
MOTOR III
reg. velocidad 3
polos
conmutables:
MOTORES ELCTRICOS
L1
L2
L3
1
FU10
FUNCIONAMIENTO:
Segn se desee:
a) Entra KM11 para

velocidad lenta.
KM11
(VL)
b) Entran KM13 y KM14

para velocidad rpida.
incompatible con el
KM13 y con el KM14,
proteger mediante
ENCLAVAMIENTOS.
KM13
(VR)
FA12
PE
KM14
(VR)
FA15
2
U1 V1 W1
M
3
M1
motor Dahlander
MOTOR TRIFSICO
deslizamiento:
MOTORES ELCTRICOS
motor de anillos
Si permanece una resistencia sobre el rotor

de un motor de anillos rozantes, su velocidad
es menor que la velocidad nominal.
L1
b) la velocidad varia enormemente con la

carga, es decir, con el mismo ajuste del valor
de la resistencia la velocidad obtenida ser
diferente dependiendo de la carga.
L3
M
3
Esta regulacin para este tipo de motor es

utilizada frecuentemente, pero tiene dos
inconvenientes importantes:
a) gran parte de la energa que consume el
motor cuando funciona en pequeas
velocidades se disipa en prdidas en las
resistencias.
L2
R
velocidad variable
segn valor de la
resistencia rotrica
cuanto ms elevada es la
resistencia, menor es la
velocidad
El circuito de potencia por contactores es idntico al del arranque progresivo,

establecindose tantos escalones como velocidades se requieran.
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
variador de frecuencia:
El variador de frecuencia tambin recibe los
nombres de convertidor de frecuencia o
regulador electrnico de velocidad.
L1 L2 L3
50 Hz
Se trata de un equipo electrnico cuya

particularidad reside en suministrar al motor,
corriente alterna de frecuencia variable, con lo
que se consigue regular su velocidad.
Adems, para mantener el par nominal del
motor, es necesario que exista una relacin
constante entre tensin y frecuencia, por tanto,
se hacen variar a ambos simultneamente.
El deslizamiento permanece constante en
valor absoluto.
M
3
Existe una amplia gama de modelos en el mercado que ofrecen

mltiples prestaciones y que permiten realizar regulaciones con
altas caractersticas dinmicas.
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
ESTRUCTURA BSICA:
red de
alimentacin
L1
etapa de potencia
rectificador
L2
circuito
intermedio
motor
inversor
L3
etapa de regulacin y control

interfaces
comunicaciones
control
regulacin
rdenes externas
de control
circuito de
disparo
M
3
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
1. La tensin de la red de
suministro a 50 Hz. entra al
rectificador transformando
la corriente alterna en
corriente continua.
rectificador
red
PRINCIPIO BSICO:
circuito
intermedio
inversor
+
L1
L2
L3
Entrada: corriente alterna
Salida: corriente continua
motor
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
2. La tensin continua
obtenida en el rectificador
no es completamente lineal
y es en este circuito
intermedio donde se
mejora mediante filtrado.
rectificador
circuito
intermedio
inversor
Entrada: corriente continua pulsatoria
Salida: corriente continua filtrada

tensin
de rizado
motor
PRINCIPIO BSICO:
red
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
3-a. El inversor genera de

nuevo una corriente alterna
mediante microcortes de
tensin fija (pulsos). Los
intervalos de conexindesconexin se establecen
a partir de la superposicin
de dos ondas: una senoide
de referencia y una
portadora triangular.
Se puede variar la longitud
de la onda (frecuencia)
alargando o acortando
proporcionalmente los
pulsos establecidos.
circuito
intermedio
rectificador
seal de referencia senoidal
inversor
seal portadora triangular
seal de salida
mayor frecuencia
motor
PRINCIPIO BSICO:
red
menor frecuencia
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
3-b. Consta de tres pares

de tiristores*: Cada tiristor
se encarga de generar
media onda, que con su
pareja se alternan con las
polaridades + y - del
circuito intermedio. Cada
par de tiristores generan
las ondas desfasadas 120
elctricos para obtener
corriente trifsica.
* Los tiristores pueden ser
sustituidos por otros
elementos de potencia,
tales como los transistores
bipolares de puerta aislada
(IGBT).
rectificador
circuito
intermedio
inversor
motor
PRINCIPIO BSICO:
red
+
T1
U
V
W
T2
Seales de control
T1
T2
Salida: corriente alterna

de onda cuadrada
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
RESUMEN:
red de
alimentacin
circuito
intermedio
rectificador
inversor
R S
motor
L1
L2
L3
U
V
W
M
3
1. Alimentacin:
2. Rectificacin:
3. Filtrado:
4. Inversin:
5. Corriente motor:
corriente alterna
50 Hz.
corriente continua
pulsatoria
corriente continua
filtrada
corriente alterna
de frecuencia
variable
velocidad regulable
segn frecuencia
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
ALIMENTACIN EN RED
MONOFSICA:
Los variadores de pequea
potencia suelen ofrecer la
posibilidad ambivalente de
ser alimentados en corriente
trifsica o en corriente
monofsica.
S R T
+
M
red
El sentido de giro del motor

lo puede gobernar el control
interno desde el inversor
con tan solo intercambiar la
secuencia de pulsos entre
dos pares de tiristores.
R S T
L1/N
L2
L3
rectificador
alimentacin
monofsica
rectificacin
filtrado
Intermedio
Inversor
motor
INVERSIN DE GIRO:
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
rectificador
TIPOS DE VARIADORES:
Dependiendo del circuito de
potencia, existen varios tipos
de variadores. Los ms
usuales son:
circuito intermedio
inversor
red
motor
L1
L2
L3
PWM
U
V
W
PAM
U
V
W
PWM modulacin por

anchura de pulsos.
PAM modulacin por
amplitud de pulsos.
Los dos se basan en el mismo
principio bsico para generar
la corriente alterna y la
variacin de frecuencia, y se
diferencian en la forma de
modular la tensin.
L1
L2
L3
el tipo PWM es el de
uso ms generalizado
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
PWM
modulacin por anchura de pulsos
Los pulsos del inversor son a
tensin constante y para obtener
una modulacin de la tensin de
salida se modifica la anchura de los
pulsos de modo que desciende el
valor de la tensin eficaz.
mayor amplitud de la seal portadora
Esta modulacin la realiza el

sistema de control aumentando la
amplitud de la seal portadora
(triangular) respecto de la seal de
referencia (senoidal).
menor tensin eficaz
MOTOR TRIFSICO
MOTORES ELCTRICOS
PAM
modulacin por amplitud de pulsos
En este caso, el sistema de
control tiene preestablecidos el
nmero de pulsos del inversor y
sus intervalos de modo que no
precisa de las seales de
referencia y portadora.
La modulacin de la tensin se
realiza en el circuito intermedio
mediante un transistor (chopper),
de modo que se controla la tensin
que llega al inversor y por tanto, la
amplitud de los pulsos.
pulsos de mayor tensin

(mayor tensin eficaz)
pulsos de menor tensin

(menor tensin eficaz)
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
variador de frecuencia: U
AJUSTE RELACIN U/F
(tensin/frecuencia):
En circunstancias normales
esta relacin debe ser constante,
teniendo por objetivo mantener el
par nominal del motor.
U
saturacin (I)
ARRANQUE NORMAL
Un
carga constante
inercia ligera
Fn
ARRANQUE PESADO
arranque a plena carga
Un
ideal
inercia pesada
F
reduccin (M)
No obstante, para mejorar el

rendimiento en determinadas
aplicaciones, se puede ajustar la
progresin de esta relacin:
Ej.: cintas transporte
Fn
Ej.: trituradoras,
mezcladoras,
ventiladores grandes.
AHORRO ENERGA
Un
inercia ligera
par variable
Fn
Ej.: ventiladores,
bombas, compresores.
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
AJUSTE REFUERZO DE PAR:
Se trata de un par extra (Boost) que
se suministra para ayudar al arranque
del motor a baja velocidad.
Tensin
Un
Boost
Frecuencia
Fn
AJUSTE COMPENSACIN DEL

DESLIZAMIENTO:
El deslizamiento de un motor varia

con la carga, pero en determinadas
aplicaciones (mquinas lavadoras, de
imprenta, en sincronizaciones,...) no se
desean fluctuaciones en la velocidad.
El variador suele compensar
automticamente esta cada de la
velocidad.
Velocidad
compensado
no
compensado
50%
100%
Carga
(par)
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
Reduccin de par:
CARACTERISTICA PAR-VELOCIDAD
Hay tres aspectos a considerar en la
utilizacin de un variador con un motor
estndar:
a) Debido a los harmnicos que crea el
tipo de senoide de onda cuadrada que
proporciona el variador hay una
prdida del 10% del par nominal.
b) Cuando el motor opera a baja

velocidad, hay una prdida de par por
mala ventilacin. Una velocidad inferior
al 10% se considera no operativa.
c) Asimismo, cuando opera a alta
velocidad (frecuencia superior a 50 Hz)
tambin hay una prdida de par al no
poder suministrar mayor tensin.
Par
Mn
100%
90%
velocidad no operativa
harmnicos
mala ventilacin
tensin insuficiente
ideal
real
50%
10% 30-50%
100%
Vn
150%
Velocidad
Soluciones:
sobredimensionar el motor
usar ventilacin forzada externa
utilizar motor especial
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
RANGO DE VELOCIDAD (N:1):
El rango de velocidad es el
comprendido entre la velocidad
nominal del motor y la mnima a
la cual ste puede desarrollar el
par completo continuamente.
Ejemplo para un
motor de 1500 r.p.m. :
Par
3:1 (1500/500)
90%
50%
150
Este dato suele venir indicado

como N:1 (N= velocidad nominal /
velocidad mnima).
En aplicaciones donde la carga
es constante cualquiera que sea
la velocidad, puede ser necesario
limitar el margen de regulacin de
la velocidad o reforzar la
ventilacin del motor.
motor autoventilado
Par
500
1500
rpm
Vn Velocidad
motor ventilacin
forzada externa
10:1 (1500/150)
90%
50%
150
500
1500
rpm
Vn Velocidad
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
variador de frecuencia: Par
AJUSTE FRECUENCIA MXIMA:
90%
El variador puede proporcionar al

motor frecuencias superiores a la
nominal (50 Hz), que equivale a
velocidades de sobresincronismo.
Fn
Vn
Por encima de la v. nominal el

par decrece proporcionalmente a
la velocidad. Por tanto, el motor
trabaja a potencia constante.
La v. mxima est limitada por la
construccin del motor y por la
frecuencia mxima del variador.
velocidad de
sobresincronismo
Par
Fmax
Vmax
Hz
rpm
Ejemplo de un motor de
1500 r.p.m. para una
frecuencia mxima de 100 Hz:
2:1 (3000/1500)
90%
RANGO DE POTENCIA (N:1):

Es el ratio entre la velocidad
mxima y la velocidad nominal del
motor.
5
150
Fn 50
Vn 1500
Fmax 100 Hz
Vmax 3000 rpm
MOTOR TRIFSICO
CARACTERISTICAS SOBRE VELOCIDAD DE
SOBRESINCRONISMO:
MOTORES ELCTRICOS
Ejemplo de un
motor con reductor:
50 Hz 1500 rpm Mn
200 Hz 6000 rpm Mn/2
motor
reductor
La capacidad de produccin de una instalacin

existente puede aumentarse sin modificaciones,
si el motor no trabaja a plena carga.
Una solucin para aumentar el par puede ser la
utilizacin de un reductor, si la frecuencia
mxima del variador compensa la reduccin de
velocidad.
Tambin es posible ampliar la gama de
funcionamiento si la aplicacin opera a potencia
constante (aquella en que el par decrece con la
velocidad). Ejemplos: el husillo de una mquinaherramienta (la resistencia de corte decrece a
alta velocidad), bobinadoras (trabajan a traccin
y velocidad del material constante), ...
2:1
50 Hz 750 rpm 2Mn

200 Hz 3000 rpm Mn
Ejemplo de una bobinadora:

(aplicacin a potencia constante)
alta velocidad
menor par
M
baja velocidad
mayor par
vel.
cte.
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
AJUSTE RAMPA DE ACELERACIN:
La aceleracin expresa la rpidez con
la que aumenta un motor su velocidad
y el tiempo de aceleracin es el
empleado en alcanzar el valor nuevo
de velocidad.
En una rampa de aceleracin,
adems hay que considerar el par de
aceleracin y el momento de inercia de
la aplicacin.
En un variador la rampa se genera
automticamente a partir del tiempo de
aceleracin y establece la progresin
de la frecuencia.
El tiempo de respuesta real del motor
diferir segn la carga.
velocidad
frecuencia
aceleracin
tiempo
tiempo de
aceleracin
menor
tiempo de
aceleracin
tiempo de
aceleracin
mayor par
de
aceleracin
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
AJUSTE LIMITACIN DE LA CORRIENTE (INTENSIDAD):

La corriente que suministra el variador al motor debe limitarse a la intensidad
nominal del motor con el fin de proteger a ste y al equipo.
PREVENCIN DEL BLOQUEO DEL VARIADOR (SOBREINTENSIDAD):
Como prevencin del bloqueo, el

variador permite una sobreintensidad
(ajustable) para cortos perodos en los
que, adems, se controla la frecuencia.
Ejemplo de prevencin del bloqueo

durante la rampa de aceleracin:
2. control de la frecuencia
para estabilizacin de la
intensidad e impedir el
bloqueo
frecuencia
El efecto bloqueo se produce cuando

el motor, por un sobrepar (aceleracin,
sobrecarga), demanda una intensidad
superior al lmite. El variador responde
reduciendo la tensin y por la relacin
tensin/frecuencia sta tambin se
reduce. El par y la velocidad del motor
caen rpidamente y finalmente se para.
1. el par de aceleracin
puede alcanzar la
intensidad lmite
rampa de
aceleracin
tiempo
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
velocidad
regeneracin
FRENADO Y REGENERACIN:
tiempo
Como ya se vio en el captulo de frenado controlado por hipersincronismo,

cuando el motor pasa de una velocidad mayor a una velocidad menor,
funciona como generador y devuelve energa, es decir hay regeneracin.
FRENADO REGENERATIVO:
consiste en devolver la energa
generada a la red de alimentacin.
Es el que da mejor rendimiento y
seguridad, pero es muy caro.
rectificador
Intermedio
Inversor
frenado
regenerativo
frenado
dinmico
mdulos de frenado
motor
FRENADO DINMICO: consiste

en disipar la energa regenerada a
travs de una resistencia. Es el
utilizado en pequeas potencias.
red
Aunque en un variador este pase lo ejecuta progresivamente, no evita la

regeneracin, que si no se trata adecuadamente puede daar al propio
variador. Existen dos mtodos alternativos para tratar la regeneracin:
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
velocidad
frecuencia
frenado
(regeneracin)
AJUSTE RAMPA DE DESACELERACIN:

La disminucin de velocidad de un motor
supone un frenado y la consecuente
regeneracin.
El variador genera automticamente la
rampa de desaceleracin a partir del tiempo
solicitado mediante la reduccin de la
frecuencia, pero controlando la disipacin de
la energa regenerada dado que hay riesgo
de bloqueo del variador por sobretensin.
tiempo de
desaceleracin
menor
tiempo
tiempo
tiempo de
desaceleracin
mayor par de frenado

y disipacin de la
energa regenerada
velocidad
frecuencia
PARADA A MARCHA LIBRE:
Consiste en la desconexin del motor.

El variador no ejecuta ningn control de la
parada y sta depender tan solo de la
inercia de la aplicacin.
marcha
libre
tiempo
inercia de la
aplicacin
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR TRIFSICO
Ejemplo de un elevador (aplicacin

que opera en los cuatro cuadrantes):
Q2 - cuadrante 2
Q1 - cuadrante 1
CUADRANTES DE OPERACIN:
Q1
Q2
Q3
Q4
motor en aceleracin
direccin directa
motor en desaceleracin
direccin inversa
motor en aceleracin
direccin inversa
motor en desaceleracin
direccin directa
La respuesta del motor ser

diferente segn opere en uno u
otro cuadrante: rapidez, suavidad,
inercia, tiempos en rampas, ...
motor
+ par
motor
parada
en bajada
arranque
en subida
carga
- velocidad
carga
+ velocidad
Q3 - cuadrante 3
Q4 - cuadrante 4
motor
motor
- par
Se definen cuatro cuadrantes de

acuerdo a la direccin de la
velocidad y al par motor aplicado:
arranque
en bajada
carga
parada
en subida
carga
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR III
L1
L2
1
regul. de la velocidad 5
L1
L2
L3
comn entradas
A11
salidas multifucin
comn salidas
salida analgica
potencimetro de
referencia de la
frecuencia
Potencimetro para ajuste

externo de la frecuencia de
salida del variador (velocidad).
Salida analgica para aparato

de medida o regulacin diversa.
B1
B2
marcha / paro
directa e inversa
entradas multifucin
Marcha / paro del motor en

ambos sentidos de giro.
Entradas y salidas para otras

funciones: protecciones, ajustes
segn cuadrante de operacin,...
resistencia de freno (opcional)
REGULACIN Y CONTROL
EXTERNO:
Segn fabricante y modelo, el
variador dispone de una serie
terminales para el control
externo. Los ms usuales son:
L3
T1 T2
PE
M1
T3
M
3
MOTORES ELCTRICOS
MOTOR III
regul. de la velocidad 5
ESQUEMA BSICO
L1
L2
L3
1
QF10
FUNCIONAMIENTO:
13
a) se disponen de dos
interruptores, uno para cada
sentido de giro del motor. Al
ser accionado cualquiera de
ellos se ejecuta la aceleracin
prevista, hasta alcanzar la
velocidad ajustada en el
potencimetro de referencia,
que puede ser modificada
durante el funcionamiento.
marcha / paro
directa
13
14
b) cuando se desacciona el
interruptor se ejecuta la rampa
de desaceleracin prevista,
hasta que el motor se detiene.
2
1
L1
4
3
6
5
L2
L3
A11
T1 T2
PE
M1
marcha / paro
inversa
FS
FR
FC
T3
M
3
S1
S2
SC
14
Potencimetro
de referencia
de la frecuencia
2.5. Condiciones de
servicio
VOLVER AL MENU
CONDICIONES DE SERVICIO
MOTORES ELCTRICOS
CONDICIONES DE SERVICIO:
Las condiciones de servicio idneas siempre hacen referencia al servicio
continuo con carga constante, donde el motor adquiere el equilibrio trmico.
Los requerimientos de las aplicaciones pueden precisar de otros modos de
funcionamiento (tipo de servicio) que harn variar las condiciones trmicas
del motor.
Habrn tipos de servicio que el motor estndar no podr llevar a cabo y
necesitemos emplear motores cuyas caractersticas ya previenen
condiciones de servicio ms severas.
Por tanto ser necesario identificar el tipo de servicio previsto tomando como
referencia la Norma IEC 34-1.
MOTORES ELCTRICOS
tipos de servicio (I):

S1 Servicio continuo con carga constante
Caracterizado por un funcionamiento con carga constante que permanece el
tiempo necesario para alcanzar el estado de equilibrio trmico. En esta clase de
servicio el motor tiene sus valores ptimos.
S2 Servicio de duracin limitada

Caracterizado por un funcionamiento con carga constante para un periodo de
tiempo de corta duracin, inferior al necesario para alcanzar el equilibrio trmico,
seguido por un periodo de reposo de duracin suficiente para restablecer, en el
motor, la temperatura ambiente.
S3 Servicio intermitente (arranque en vaco)

Caracterizado por una secuencia de ciclos de funcionamiento idntico, de los
cuales cada uno comprende un ciclo de funcionamiento a carga constante y un
ciclo o periodo de reposo. El arranque es en vaco, luego no influye sobre la
temperatura y la duracin de cada ciclo es inferior a 10 minutos.
MOTORES ELCTRICOS
tipos de servicio (II):

S4 Servicio intermitente (arranque en carga)
Caracterizado por una secuencia de ciclos de funcionamiento: ciclo de
funcionamiento a carga constante y ciclo o periodo de reposo. El arranque es en
carga, luego influye sobre la temperatura. Determinar el factor de marcha ED(%).
S5 Servicio intermitente (arranque y frenada en carga)

Caracterizado por una secuencia de ciclos de funcionamiento: ciclo de
funcionamiento a carga constante y ciclo o periodo de reposo. Influencia en la
temperatura tanto del arranque que es en carga, como la frenada controlada.
Determinar el factor de marcha ED(%).
S6 Servicio continuo con carga variable

Caracterizado por un funcionamiento continuo pero con una secuencia de carga
intermitente: ciclo de marcha en vaco y ciclo de marcha en carga.
Funcionamiento relativo referido a 10 minutos.
MOTORES ELCTRICOS
factor de marcha (ED)*:

Determina las condiciones de empleo del motor en base al tiempo de
duracin de las maniobras de marcha y parada (conexin-desconexin):
tm
ED
100
tc
tc tm tp
ED factor de marcha [%]

tm tiempo de marcha
tp tiempo de parada
tc tiempo de ciclo completo
Cada clase de uso se subdivide en cuatro regmenes de marcha definidos

por el factor ED: 0-25%, 25-50%, 50-75% o 75-100%
* Al factor ED tambin se le suele denominar Relacin de intermitencia (I)
MOTORES ELCTRICOS
frecuencia mxima de arranque (Z):
Este valor define el nmero mximo de arranques por hora que puede
soportar un motor sin superar la temperatura mxima admisible por la clase de
aislamiento F.
En los datos tcnicos de los motores est indicada la frecuencia mxima de
conexin en vaco Z0 con un factor de marcha ED 50%.
Para calcular el nmero mximo de arranques que admite el motor en una

aplicacin hay que determinar los siguientes parmetros:
Z0 Kc Kd
Z
KJ
Z0 frecuencia mxima en
vaco y ED50%
Kc factor de par
Kd factor de carga (tabla)
Kj factor de inercia
frecuencia mxima de arranque (Z):
Factor de carga Kd:
Pr potencia absorbida
Pn potencia nominal
MOTORES ELCTRICOS
Jm Jc
Kj
Jm
Kj factor de inercia
Jm momento de inercia
de masas externas
Jc momento de inercia
del motor
Ma ML
Kc
Ma
Kc factor de par
Ma par motor de
arranque
ED (I) %
ML par resistente
medio en arranque
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MOTORES ELCTRICOS

Cualquier aplicacin precisa de una serie de requerimientos y limitaciones.

2.1. Arranque directo

Se denomina arranque directo cuando se conecta un

de 4 a 8 veces la intensidad nominal

par inicial de arranque

de 0,6 a 1,5 veces el par nominal

duracin media del arranque

configuracin simple y econmica

alta intensidad inicial en el arranque

uso generalizado en motores que accionan mquinas

El arranque finaliza cuando el

La grfica adjunta representa

El rel trmico suele disponer de

Los bornes de los contactos del

El reglaje del rel deber

* Rel trmico o cualquier otro rel de proteccin para motor.

En los sistemas automatizados se

Durante este periodo hay un aumento

CONSIDERACIONES PARA PASAR

2.2. Arranque progresivo

Hace referencia a aquel tipo de

Cuando se desea mejorar el

Durante el arranque la velocidad aumenta

a) entra KM12 y el motor queda

b) transcurrido un tiempo entra

de 4 a 5 veces la intensidad nominal

par inicial de arranque

de 0,6 a 0,85 veces el par nominal

duracin media del arranque

el par de arranque crece con la velocidad

ligera reduccin del par de arranque

mquinas con fuerte inercia sin problemas particulares

Kusa: abreviatura alemana de

b) transcurrido un tiempo entra

Al 75% de la velocidad nominal se

Los contactores KM13 y KM14

de 1,3 a 2,6 veces la intensidad nominal

par inicial de arranque

de 0,2 a 0,5 veces el par nominal

duracin media del arranque

equipo de arranque relativamente barato

obligado que la tensin nominal del motor en conexin

mquinas de pequea potencia que arrancan a plena

Al abrir el punto neutro del

Con relacin a los arranques anteriores, ste es el que permite

de 1,7 a 4 veces la intensidad nominal

par inicial de arranque

de 0,4 a 0,85 veces el par nominal

duracin media del arranque

buena relacin par - intensidad

el equipo precisa de autotransformador: coste elevado

mquinas de elevada potencia o de fuerte inercia en

En las ranuras de las chapas que constituyen el rotor se alojan bobinados

estos seis bornes son las

El proceso del arranque

b) transcurrido un primer tiempo entra KM14, se

c) transcurrido un segundo tiempo entra KM13,

menos de 2,5 veces la intensidad nominal