Apuntes maquinas electricas

ELECTRICIDAD INSTITUTO POLITECNICO DE LINARES
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MAQUINAS ELECTRICAS
RECOPILACION MATERIAL MOTORES ELECTRICOS
DE INDUCCION
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ALUMNO :

INSTITUTO POLITECNICO
ESPECIALIDAD DE ELECTRICIDAD
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INDICE REFERENCIAL
PAGINA MATERIA
2 CONCEPTOS GENERALES
3 INTRODUCCION MOTOR TRIFASICO DE INDUCCION
9 CIRCUITO DE FUERZA CONEXIÓN ESTRELLA-TRIANGULO MOTOR 380/660 V
11 QUE ES UN MOTOR ELECTRICO
25 PLACA DE CARACTERÍSITCAS DE UN MOTOR TRIFÁSICO
33 CONEXIONES BOBINAS MOTOR TRIFASICO DE INDUCCION
37 ARRANQUE MOTORES TRIFASICOS, METODOS DE PARTIDA
53 APLICACIONES SISTEMAS DE CONTROL EN MOTORES ELECTRICOS DE INDUCCION
57 MOTOR MONOFASICO DE INDUCCION, GENERALIDADES
61 AUTOMATISMOS
67 CONTACTORES Y RELÉS
73 EL CONTACTOR COMO DISPOSITIVO DE CONTROL
76 ELECCION DEL CONTACTOR
84 TELERRUPTOR
86 DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN
91 SIMBOLOGIA SEGÚN NORMAS
101 APLICACIONES VARIAS
105 CALCULO DE SECCIONES CONDUCTORES ELECTRICOS
110 NORMA ELECTRICA NCH 4 /2003 CIRCUITOS DE FUERZA
118 GRADOS DE PROTECCIÓN DE CARCAZAS Y CAJAS DE EQUIPOS Y APARATOS
123 APÉNDICE 7: PROTOCOLOS DE MEDICIÓN DE PARÁMETROS VARIOS DE INSTALACIONES
DE CONSUMO
125 WEBGRAFIA

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CONCEPTOS GENERALES
Corriente Trifásica
A diferencia de los sistemas monofásicos de C.A., que utilizan dos conductores
eléctricos (Fase y Neutro) para su distribución y consumo, los sistemas trifásicos utilizan
tres o cuatro conductores. 3 Fases o 3 Fases + Neutro. Al trabajar con 3 fases y el neutro
podemos obtener 2 tensiones diferentes, normalmente 220V entre fase y neutro y 380V
entre dos fases.
La tensión entre 2 fases es siempre la raíz de 3 veces superior a la de una fase con
el neutro: 380/220 = √3
La tensión más elevada se suele utilizar en la industria y para los motores, y la más
baja para uso doméstico y alumbrado.
El generador que produce la corriente trifásica se llama alternador y genera 3
fuerzas electromotrices (fem = tensiones) en cada fase con los siguientes valores
instantáneos:
e1 = E máxima x seno wt e1 = E máxima x seno wt
e2 = E máxima x seno (wt-120º) e2 = E máxima x seno (wt+120º)
e3 = E máxima x seno (wt-240º) e3 = E máxima x seno (wt+240º)
¿Qué significa esto? Pues que los valores de las 3 tensiones (una de cada fase)
están desfasadas 120º una respecto a la otra en el tiempo. A las 3 intensidades les pasa lo
mismo. Fíjate en la gráfica como sería:

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Ventajas del Uso de Corriente Alterna Trifásica
-La primera ventaja es la posibilidad de utilizar 2 tensiones diferentes, de la que ya
hablamos antes.
- Tanto los alternadores como los transformadores y motores de C.A. trifásicos
poseen un mayor rendimiento y, por lo general, son mucho más sencillos y
económicos que los monofásicos. Esto se aprecia fundamentalmente en los
motores trifásicos de inducción, los más utilizados en el sector industrial y los que
vamos a estudiar en esta página. Este motor posee unas características mucho
mejores que el motor monofásico, como: par de arranque muchísimo más fuerte,
mejor rendimiento y mejor factor de potencia.
- Los sistemas trifásicos consiguen transportar la energía eléctrica con un ahorro
considerable en la sección de los conductores.
Todas estas ventajas hacen que en la actualidad toda la energía eléctrica se
produzca, transporte, distribuya y consuma sea en forma de C.A. alterna trifásica.
INTRODUCCION MOTOR TRIFASICO DE INDUCCION
CONEXIÓN ESTRELLA – CONEXIÓN TRIANGULO

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Diferencias entre las conexiones estrella y triángulo
En el mundo de los circuitos para motores, las conexiones estrella y triángulo son
las dos formas básicas de realizar conexiones con fuentes trifásicas.
La conexión estrella también suele conocerse como conexión en “Y” por la forma
en que se configura, y sus puntas conducen hacia una fuente de energía.
La conexión “delta”, parece un triángulo y de ahí toma su nombre. Cada lado de
este triángulo contiene una fuente de voltaje.
Pero más allá de estas, hay otras características básicas por las cuales podemos
diferenciarlas una de otra. Cada configuración ofrece una serie de ventajas en términos de
estabilidad, que la convierte en apropiada para determinadas situaciones.
Conexión estrella
La conexión “Y” o estrella en un motor trifásico, posee tres fuentes de voltaje que
se dirigen a un punto común, pero sus bobinas están conectadas en una configuración que
les permite comportarse de tal forma que cada una actúa como monofásica, produciendo
un voltaje simple.
Esto permite crear tensiones individuales que crearán una tensión compuesta que
surgirá entre dos fases. En palabras más simples, la conexión estrella lleva tres fuentes de
voltaje a un punto en común.
Suele ser bastante común en esta configuración, que se conecte un cable neutro, el
cual puede aliviar problemas en caso de que se produzca un fallo en alguna de las tres
fuentes de tensión disponibles.
Entonces, la configuración estrella se utiliza cuando se requiere que un motor
funcione con una corriente de arranque baja.

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Ventajas de la conexión “Y” sobre Delta
Una de las principales diferencias entre las conexiones estrella y triángulo, es la
susceptibilidad al fallo que tiene el primer tipo.
La conexión “Y” es muy susceptible a fallar o desconectarse, dado que las tres
fuentes de alimentación trabajan de forma independiente, necesitando siempre un cable
neutro. Esto puede parecer poco importante, pero afecta a las industrias cuando se trata
de optimizar el uso de sus recursos.
Cuando se conecta en estrella se tiene un consumo de corriente bajo pero se tiene
también una menor potencia, aunque si la necesaria para el movimiento del rotor.
Conexión Delta o triángulo
La conexión Delta, se le conoce también como conexión triángulo, por su similitud
con el símbolo griego Delta. Es una forma de configuración en donde cada lado de este
triángulo dispone de una fuente de voltaje, sin que exista una conexión en un punto en
común.
Al no existir un punto que conecte las tres fuentes, no se requiere un cable neutro
como si ocurre con la “Y”, de este modo, si una de las fuentes de voltaje falla, no afectaría
el voltaje del sistema en general, siendo esa una de las principales diferencias entre
conexiones estrella y triángulo.
En esta clase de conexión las bobinas crean tres voltajes desfasados, cada uno con
una intensidad diferente. Se trata entonces de un conexión serial en el cual las bobinas del
motor van conectadas una a otra, suministrando una conexión trifásica a cada nodo.
La configuración triángulo se utiliza cuando se requiere que un motor funcione con
una corriente de arranque alta.

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Ventajas de la conexión Delta sobre “Y”
La ventaja principal de la conexión delta o triángulo, es la habilidad que tiene esta
configuración para no afectar el funcionamiento del sistema ante el fallo de alguna de las
tres fuentes de alimentación.
Es por esta razón que entre a conexiones estrella y triángulo, la última es
considerada como más confiable, aunque genera corrientes de mayor intensidad.
Con una configuración en triángulo, se tiene un gasto mayor de corriente, pero se
genera una potencia equivalente que permite un movimiento más rápido en el rotor.
Combinación de ambos tipos de conexión
La conexión estrella y triángulo en combinación suelen utilizarse para motores con
dos o tres velocidades que necesiten ajustarse.
Por lo general, se utiliza un arranque de motor eléctrico trifásico que cambia de
estrella a triangulo. Esto se hace así, porque no es conveniente acelerar el rotor con una
conexión estrella, ya que de esa forma el consumo de corriente sería muy elevado.
La conexión estrella y triángulo funciona utilizando un arranque con estrella para
luego realizar un cambio hacia la posición de triángulo.
Dicha composición permite que el motor tenga un arranque ligero con un voltaje
menor, sin sacrificar potencia en el inicio, para luego terminar en la configuración de
triangulo y mantener la velocidad del rotor.
De esta forma se consigue que el funcionamiento del motor trifásico tenga un
inicio más suave, al igual que las siguientes etapas, y un mejor rendimiento del mismo. Así
se logra disminuir en gran medida las posibilidades de sobrecarga en el corto plazo.

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¿Cómo funciona un motor trifásico?
electr
mec
P
P

La potencia eléctrica vendrá dada por la expresión de la potencia absorbida por
una carga trifásica: cos..3 IVP 
s
s
s
s
ss n
nn
n
n
s



 








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Un motor eléctrico trifásico es un motor que utiliza bobinas de inducción que
alimentan un sistema de corriente alterna en tres fases. Para crear estas fases se utiliza
una conexión estrella y triángulo para las bobinas
.
El Motor eléctrico trifásico se compone de dos partes, un estator y un rotor. El
estator requiere de tres redes de corriente AC con conexiones estrella y triángulo. Con
estas tres fases de voltaje se producen flujos electromagnéticos que permiten que el rotor
del motor comience a girar.
Uno de los principales inconvenientes de esta clase de motores, es que requieren
de mucha energía para arrancarlos, lo cual puede causar perturbaciones en el
funcionamiento de otros aparatos que se encuentren conectados a la misma red eléctrica.
Es entonces cuando se necesitan dispositivos de arranque y control de velocidad
que garanticen cortar con este efecto negativo que aumenta en los motores más
potentes. Y aquí es donde entran los citados medios de arranque especiales que hacen
que el motor funcione correctamente.
Se trata de un concepto básico en el mundo industrial actual y que se utiliza
ampliamente en la vida cotidiana, ya que los motores trifásicos también se encuentran
presentes en ventiladores y otros sistemas domésticos similares.

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CIRCUITO DE FUERZA CONEXIÓN ESTRELLA-TRIANGULO MOTOR 380/660 V
El arranque Estrella- Delta es un método para poner en marcha un motor trifásico
en dos tiempos, en el inicio se conecta en Estrella (con tensión para conexión Delta) entre
el 75 y 80% de su velocidad nominal se desconecta la conexión Estrella y se conecta a
Delta continuando así su marcha.
Es necesario el uso de tres contactores uno para alimentarlo (KM3 ),
Y otros dos para realizar las conexiones,
1º conectarlo en Estrella (KM1)
2 º conectarlo en Delta (KM2)
 Ambos contactores KM1 y KM2 no deben estar al mismo tiempo, de ser así tendría
un corto circuito en el diagrama de potencia se tiene un enclavamiento mecánico y
en el de circuito de control deberá contar con un enclavamiento por contactos
auxiliares.
 También es necesario un relevador de tiempo KA1 para marcarnos los tiempos de
cuando hacer el cambio de conexiones.

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APUNTES DE : https://www.areatecnologia.com/EL%20MOTOR%20ELECTRICO.htm
QUE ES UN MOTOR ELECTRICO
¿Qué es un Motor Eléctrico?
Los motores eléctricos son máquinas eléctricas rotatorias. Transforman una
energía eléctrica en energía mecánica de rotación en un eje. Tienen múltiples ventajas,
entre las que cabe citar su economía, limpieza, comodidad y seguridad de
funcionamiento, el motor eléctrico a reemplazado en gran parte a otras fuentes de
energía, tanto en la industria como en el transporte, las minas, el comercio, o el hogar.
Su funcionamiento se basa en las fuerzas de atracción y repulsión establecidas
entre un imán y un hilo (bobina) por donde hacemos circular una corriente eléctrica.
Entonces solo sería necesario una bobina (espiras con un principio y un final) un
imán y una pila (para hacer pasar la corriente eléctrica por las espiras) para construir un
motor eléctrico. Recuerda también se pueden llamar "motor electromagnético". Pero
expliquemos todo esto mucho mejor y desde el principio.
Todo empezó gracias al científico Hans Christian Oersted que comprobó cómo
colocando una espira (cable enrollado) alrededor de una brújula, si hacía pasar una
corriente por la espira, la aguja de la brújula, que está unida a un imán giratorio, se movía.
Lo que hacía la espira con corriente eléctrica era mover el imán de la brújula que estaba
dentro de la espira.
De esta forma demostró la relación que había entre la electricidad y el magnetismo.
Un campo magnético es una región del espacio donde existen fuerzas magnéticas
(fuerzas que atraen o repelen metales). Esta propiedad de atraer metales se llama
magnetismo.

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Un campo magnético lo puede generar un imán con dos polos, polo Norte (N) y
polo sur (S). Estos polos se encuentran en los extremos del campo que genera el imán.
Antes del descubrimiento de Oersted ya se sabía que un imán tiene un campo
magnético y que cuando le atraviesa otro campo magnético, el de otro imán por ejemplo,
los imanes se mueven por atracción o repulsión. Si acercas dos imanes, cuando se juntan
los campos magnéticos generados por cada uno de ellas, se mueven. Polos iguales
enfrentados se repelen, polos distintos se atraen.
Pero... ¿Qué demostró Oersted con su experimento?. Pues algo importantísimo
para poder posteriormente crear un motor eléctrico.
El conductor con corriente eléctrica (la espira) se comportaba como un
imán frente al imán de la brújula, creaba un campo magnético a su alrededor, por eso se
movía la brújula al pasar corriente por el conductor.
No solo podemos crear un campo magnético con un imán, ahora según el
descubrimiento de Oersted, podemos generar un campo magnético por medio de
electricidad. Electricidad ==> Campo Magnético
Las dos fuerzas magnéticas, una por la corriente por el conductor y la otra la del
propio imán, interactúan haciendo que la aguja de la brújula (imán) girase. En
definitiva había creado un pequeño motor eléctrico. Mediante la electricidad podamos
crear un giro de un eje = un motor eléctrico.
Electricidad ==> Rotación Mecánica.
También sucede al contrario, que es como se construyen los motores eléctricos de
corriente continua.

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Si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de
un campo magnético, el de un imán por ejemplo, el conductor se desplaza
perpendicularmente al campo magnético, es decir se crea una fuerza en el conductor que
hace que este se mueva. Una corriente + campo magnético = movimiento.
Realmente la corriente que circula por el conductor lo que hace es crear a su
alrededor un campo magnético, como descubrió Oersted, y al interactuar el campo del
imán con el campo creado en el conductor, se produce su movimiento al ser como dos
imanes. Recuerda dos imanen enfrentados = fuerza de atracción o repulsión. Según el
sentido de la corriente por el conductor el campo creado tendrá una polaridad o la
contraria, por ese motivo, los campos se atraerán o repelerán, haciendo que el conductor
se mueva un sentido o en otro.
Si el campo magnético es horizontal y el conductor está vertical, el conductor se
desplazará saliendo o entrando del imán que provoca el campo magnético (depende del
sentido de la corriente por el conductor).

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En la imagen anterior el conductor se moverá en dirección de la fuerza que se crea
sobre el cable o conductor (de color rojo). Pero... ¿Si el conductor o el campo magnético
están en otra dirección? ¿Cómo se mueve?
¿Cómo se Mueve el Conductor?
Es muy fácil averiguarlo con la regla de la mano izquierda. Si ponemos la mano
izquierda en dirección del campo magnético creado por el imán B (de Norte a Sur) con el
dedo índice, los otros 3 dedos, menos el pulgar, en la dirección de la corriente eléctrica
por el conductor (ver en la imagen siguiente), la posición del pulgar nos dice la dirección
del movimiento del conductor (en la imagen F, hacia arriba). Fíjate en la imagen siguiente:
Esta regla es válida para cualquier caso que se dé. En el caso anterior el conductor
sube (dirección de la fuerza generada sobre él).
Ahora ya podemos comenzar a construir y explicar el funcionamiento de un motor
eléctrico
Motores de Corriente Alterna
El principio de funcionamiento de estos motores se basa en el campo magnético
giratorio que crea una corriente alterna trifásica (3 fases) descubierto por Tesla y en el
descubrimiento de las corrientes inducida de Faraday.
Michael Faraday descubrió que un conductor eléctrico moviéndose dentro de un
campo magnético (imán) generaba una tensión o diferencial de potencial (d.d.p) entre sus
dos extremos (igual que la pila tiene tensión entre sus dos extremos). También ocurre lo
mismo si el imán se mueve y el conductor está fijo. En cualquier caso, si el conductor
corta las líneas del campo magnético del imán se crea en el una tensión. Si unimos los

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extremos, por ejemplo en cortocircuito o con una bombilla, circulará una corriente por el
conductor.
Si la que se mueve dentro del campo es una espira, si esa espira (los 2
conductores) cortan las líneas del campo magnético, es decir, se mueve dentro del
campo, en los extremos de la espira se produce (induce) una tensión o diferencia de
potencial inducida, de tal forma que si cuando está en movimiento conectamos un
receptor en los extremos de la bobina, por ejemplo una bombilla, al cerrar el circuito con
la bombilla, comenzará a circular por la espira una corriente eléctrica (intensidad)
inducida y debido a esa tensión inducida, la bombilla luce.
Esta tensión generada en la espira al ser inducida se conoce como fuerza electromotriz
inducida (fem), pero simplemente es una tensión entre dos punto. Si cortocircuitamos las
espiras, se generará por la espira una corriente inducida (corriente de cortocircuito).
Nikola Tesla descubrió que una corriente alterna trifásica genera un campo
magnético giratorio al circular la corriente de cada una de las 3 fases por una bobina de
un electroimán diferente (imán con bobina enrollada = electroimán). Fíjate en la siguiente

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figura:
Cuando la corriente es de valor 0 no hay campo en esa fase, luego va aumentando
y cada medio ciclo de la onda el campo cambia de sentido.
Además, si tenemos un campo magnético estático dentro de otro campo
magnético giratorio, el campo estático girará siguiendo al campo giratorio.
Imagina 2 imanes enfrentados, uno de ellos sujetándolo en nuestras manos y el
otro con un eje que lo atraviese y que pueda girar. Al enfrentarlos con polos opuestos el
del eje gira. Si movemos el que tenemos en nuestras manos (el giratorio), podemos seguir
moviendo el del eje (estático), es decir podemos hacer que siga girando. Si los campos
enfrentados son opuestos se repelen y por eso se mueve el campo estático. También si los
polos enfrentados fueran distintos el que gira seguiría al giratorio externo girando por
atracción.

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Veamos esto con un ejemplo muy sencillo y un campo giratorio manual como el de
la siguiente figura.
En la imagen puedes ver un campo giratorio manualmente externo, y un imán
estático en su interior. El movimiento giratorio del externo provocará que gire el interno
ya que intentará seguirle por la atracción de los polos diferentes que están enfrentados.
La velocidad de giro del campo externo giratorio será la misma que la de rotación del imán
interno. Velocidad de sincronismo se llama, y así son y giran los Motores Síncronos de
Corriente Alterna. El campo giratorio del estator (inductor) gira a la misma velocidad
que el rotor. Estos motores tienen el rotor compuestos por imanes permanentes, por ese
motivo son asíncronos. El estator es un bobinado de imanes formando electroimanes.
Estos motores no estudiaremos mucho más porque no se utilizan prácticamente, salvo en
raras excepciones y sobre todo, como ya dijimos antes, como alternadores, pero no como
motores.
Pero...¿Y si el imán interno fuera un campo magnético inducido en lugar de un
imán? Pues también girará siguiendo el campo giratorio, pero a menor velocidad. Veamos
por qué.
Si el imán interno fuera una espira que está en movimiento, según Faraday al
moverse el campo giratorio, en la espira se produciría una tensión en sus extremos.
Recuerda que una espira moviéndose dentro de un campo genera tensión en sus
extremos. Este caso es al revés pero lo mismo, se mueve el campo sobre la espira, pero la
espira corta las líneas del campo giratorio igualmente y se genera en ella una tensión.

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Si ahora esta espira la ponemos en cortocircuito, se produce una corriente
inducida en la espira, y como ya sabemos por Oersted, al circular esta corriente inducida
por la espira, en la espira se crea un campo magnético. Ya tenemos nuestros dos campos
magnéticos, uno giratorio (en este caso manual) y otro estático e inducido por la corriente
inducida en la espira.
En este caso la espira girará un poco más lento que el campo giratorio, ya que si
girasen a la misma velocidad la espira no cortaría las líneas del campo giratorio y no se
produciría corriente inducida. Conclusión, si girase a la misma velocidad el motor se
pararía. Estos motores son los Motores Asíncronos de Corriente Alterna.
Ya sabemos el principio de funcionamiento de los motores de corriente alterna, pero el
problema ahora es como crear un campo giratorio con corriente alterna y no manual para
crear nuestro motor eléctrico. Eso será lo que veremos a continuación.
Motores de Corriente Alterna Asíncronos
Todos los motores de corriente alterna asíncronos, ya sean monofásicos o
trifásicos, tienen dos partes diferenciadas:
- El estator: Es la parte fija del motor. Está constituido por una carcasa en la que
está fijada una corona de chapas de acero al silicio provistas de unas ranuras. Los
bobinados están dispuestos en dichas ranuras formando las bobinas que se dispondrán en
tantos circuitos como fases tenga la red a la que se conectará la máquina. En los motores

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trifásicos 3 bobinas y circuitos diferentes (un circuito por bobina), pero en lo monofásicos
necesitamos 2 en lugar de uno por el problema del arranque del motor como luego
veremos. Esta parte es la que creará el campo magnético giratorio, por eso se llama
Inductor, ya que inducirá una corriente en la otra parte, o lo que es lo mismo inducirá el
movimiento.
- El rotor: Es la parte móvil del motor. Está situado en el interior del estator y
consiste en un núcleo de chapas de acero al silicio apiladas que forman un cilindro, en el
interior del cual se dispone un bobinado eléctrico. Los tipos más utilizados son: Rotor de
jaula de ardilla y Rotor bobinado. También se llama inducido porque es donde se inducirá
las tensiones, corrientes y por lo tanto el movimiento de nuestro motor.
El rotor en jaula de ardilla es rotor con una serie de barras de aluminio o cobre
(conductores) a su alrededor y unidas en cortocircuito por dos anillos en sus extremos. El
de rotor bobinado es un rotor con bobinas a su alrededor.
Ver imagen

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Motor Trifásico
Son motores eléctricos alimentados por un sistema trifásico de corrientes (3 fases).
Son los motores más usados, ya que en estos motores no tenemos el problema del
arranque como en los monofásicos.
Según lo estudiado al principio para los motores en alterna, si creamos un campo
giratorio en el estator, y en el rotor creamos otro campo magnético, el campo magnético
del rotor seguirá al campo giratorio del estator, girando el rotor y por lo tanto el motor.
Si tuviéramos un motor con un estator con solo 3 espiras y cada espira la
alimentamos con una fase diferente, resulta que tendremos 3 campos generados
diferentes en cada momento y variables con el tiempo. Recuerda que las fases están
desfasadas 120º, como muestra la imagen de más abajo. La interacción de los 3 campos
que producen las 3 fases crea un campo magnético giratorio en el estator del motor. Ver
Campo Giratorio.
En el momento o punto 1, habrá 3 campos creados, dos negativos creados por L2 y
L3 y uno positivo creado por L1 y que al tener la corriente el valor máximo será el campo
máximo que puede crear L1. La suma vectorial de los 3 campos nos da el vector de color
negro dentro del motor.

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En el punto 2 ahora será L2 la que crea el campo máximo y los otros dos serán
negativos. La suma de los 3 da como resultado el vector en esa posición. Se puede
comprobar cómo ha girado.
En la posición 3 el máximo campo lo crea L3 y los otros dos son negativos. El
vector del campo y el campo sigue girando.
Ya tenemos nuestro campo giratorio creado por las corrientes trifásicas.
Este campo giratorio, además cortará las bobinas del rotor produciendo en
ellas una corriente inducida ya que están en cortocircuito y esta corriente a su vez
generará otro campo magnético en el rotor. El campo magnético creado en el
rotor seguirá al campo giratorio del estator. El campo del rotor es contrario al del estator,
ya que según un físico llamado "Lenz" en su ley dice:
Ley de Lenz: las fuerzas electromotrices (tensiones) inducidas, como las que se
inducen en el rotor y luego producen corrientes, tienen un sentido tal que sus efectos
tienden a oponerse a la causa que las produce, es decir se oponen a que les corte el
campo giratorio, por eso le siguen, para intentar que no le corten líneas de este
campo. Además serán el campo giratorio externo tendrá los polos opuestos que el interno
del rotor, por lo que se verá rechazado "empujado" y girará.
Gira el rotor porque es algo parecido a como anteriormente explicamos con dos
imanes, uno en nuestras manos y otro con un eje que puede girar. Recuerda que son 2
campos magnéticos, uno dentro de otro, uno giratorio y el otro creado fijo pero sobre un
rotor que puede girar.
De hecho si el rotor solo fuera una chapa magnética o un imán con campo fijo, esta
se vería atraída por el campo giratorio y también giraría, pero recuerda, en este caso sería
un motor síncrono trifásico, como el de la figura de abajo.

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Es mejor tener el rotor bobinado (espiras) para que se creen en el unas corrientes
inducidas al cortar las líneas de campo del estator y el campo producido sea mayor y el
motor tenga más fuerza. Este sería el motor asíncrono trifásico.
Se llaman Motores Asíncronos porque la velocidad de giro del campo del estator
es un poco mayor que la del campo generado en el rotor, tienen lo que se conoce por
deslizamiento, debido a las pérdidas por rozamiento y que además, si las velocidades
fueran iguales no se produciría corrientes inducidas en el rotor, ya que las líneas de campo
magnético generadas en el estator no cortarían las bobinas del rotor.
Estos motores asíncronos arrancan sin ayuda, pero es necesario controlar la
corriente y tensiones producidas en el rotor en el arranque ya que pueden ser muy
elevadas. Recuerda que están en cortocircuito, por eso suele hacerse el arranque con las
conexiones estrella-triángulo. El arranque de los motores se explicará más adelante.
Para saber más sobre los motores trifásicos te recomendamos: Motor Trifásico.
Los Motores Eléctricos Trifásicos son motores diseñados para trabajar con
corriente alterna (ca) trifásica, corriente utilizada en mucha aplicaciones industriales. El
motor trifásico más utilizado es el motor asíncrono trifásico de inducción que funciona
gracias a los fenómenos de inducción electromagnética, que relacionan la electricidad con
el magnetismo y que luego veremos. Son los más utilizados en la industria por su sencillez,
robustez y fácil mantenimiento.
Antes de ver su funcionamiento hagamos un resumen de la corriente alterna
trifásica que utilizan y del campo magnético.
Se define el deslizamiento de un motor asíncrono como la diferencia de estas
velocidades expresada en tantos por ciento:

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S = [(ns - nr)/ns] x 100
S = deslizamiento en tanto por ciento %.
ns = velocidad síncrona del campo magnético del estator.
nr = velocidad del rotor.
Ejercicio: Un motor asíncrono trifásico de rotor en cortocircuito posee una velocidad
síncrona de 3.000 r.p.m. ¿Cuál será el deslizamiento del rotor a plena carga si se mide con
un tacómetro una velocidad de 2.850 r.p.m.?
S = [3000-2850/3000] = 5%.
El estator de un motor asíncrono trifásico se construye de tal forma que se alojan
tres bobinas desfasadas entre sí 120º. Cada una de estas bobinas se conecta a cada una de
las fases de un sistema trifásico, por lo que por cada una de ellas circularán las corrientes
instantáneas i 1 , i2 e i3.
Cuando aumenta la carga en el rotor del motor, la velocidad del rotor decrece,
con lo que aumenta el deslizamiento. Esto provoca que el flujo del estator corte las
barras de rotor a mayor velocidad, y por consiguiente se incrementa mucho la
intensidad en el rotor y el "par motor" para vencer el "par resistente" de la carga. Esto es
lo que ocurre por ejemplo en el arranque de los motores, en los que podemos llegar a
tener intensidades absorbidas por el motor 7 veces mayores que una vez en marcha el
motor.
La velocidad del rotor no disminuye mucho cuando aumenta la carga, es decir los
deslizamientos de los motores trifásicos no suelen ser muy grandes.
La velocidad síncrona del campo giratorio depende del número de polos con el
que se construyan los devanados en el estator y de la frecuencia de la red a la que se
conecte (En Chile 50Hz):
ns = (60 x F) / p o (120 x f) / número de polos
ns = velocidad síncrona del campo giratorio del estator.
F = Frecuencia de la red trifásica en Hertzios (Hz).
p = Número de pares de polos del estator. El mínimo sería 1 par de polos (Norte-
Sur). Más adelante veremos la diferencia entre un motor de 1 par de polos y de 2
pares de polos.

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Por ejemplo, si se tiene una máquina de 1 par de polos (2 polos) trabajar a
3.000rpm a 50hz, de 2 pares de polos (4 polos) la máquina girará a 1.500 revoluciones
por minuto, si fuera de 3 pares de polos sería de 1000rpm y si fuera de 4 pares de polos
sería de 750rpm. Los polos tienen que ver con el número de bobinas que tenemos por
cada fase en el bobinado del estator. Más abajo en el bobinado de los motores lo puedes
ver.
Normalmente sabiendo la velocidad del motor, que viene en la placa de
características, lo que hacemos es averiguar el número de polos del motor.
La potencia absorbida (o nominal) de un motor, la que viene en la placa de
características, es Pabs = √3 x Vn x In x cose fi, pero esta potencia no se transmite por
completo en el eje del motor porque los motores tienen pérdidas. Las pérdidas
principales son:
- Pérdidas en el Cobre, debidas a la resistencia de los bobinados.
- Pérdidas en el hierro, debidas a la histéresis y a las corrientes parásitas o de Foucault.
- Pérdidas mecánicas, debidas a los elementos giratorios por rozamientos.

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El rendimiento (η) de un motor es:
η = (Pútil / Pabsorbida) x 100 %; en tanto por ciento.
La potencia útil`, si ponemos el rendimiento en número, no en porcentaje (por
ejemplo rendimiento de 0,87, en lugar del 87%) será:
Pu = η x Pabsorbida = η x √3 x Vn x In x cos fi;
Recuerda 1CV = 736 vatios (w), 1 HP = 746 (w) y 1 KW = 1000 w, en muchos
problemas viene la potencia expresada en HP o CV o KW
PLACA DE CARACTERÍSITCAS DE UN MOTOR TRIFÁSICO
El dibujo de la siguiente figura representa un ejemplo de una placa de
características que corresponde a un motor trifásico. Seguidamente se analiza en detalle
los distintos datos y su significado.
1. Se trata de un motor trifásico de corriente alterna a 50 Hz
2. Potencia nominal o asignada en el eje del motor 15 kW. La potencia en CV de vapor
será:
3. Los bobinados se pueden conectar en estrella hasta una tensión máxima de 380V,
circulando en ese caso una corriente por cada línea de alimentación de 29A
4. En conexión triángulo la tensión compuesta entre las fases de alimentación podrá
ser máximo de 220 V, en cuyo caso circulará por cada una de las líneas de
alimentación 50 A

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5. Indica el grado de protección de la carcasa del motor contra agentes externos,
atendiendo a la clasificación establecida por la IEC (Comisión Electrotécnica
Internacional), para el caso que nos ocupa:
a. IP54: Carcasa protegida a prueba de polvo y proyecciones de agua
b. IP55: Carcasa protegida a prueba de polvo y chorros de agua
6. Cl F nos indica la clase del motor en lo que se refiere a la máxima temperatura
de funcionamiento y tipo de aislamiento, en este caso – clase F-nos indica que
puede funcionar hasta una temperatura máxima de 155ºC.
Por otro lado, el cos ø =0,9 es el factor de potencia, lo que nos permitirá hacer algunos
cálculos básicos:
a. Potencia activa absorbida de la red:
Obtendremos los mismos datos operando con los datos de conexión estrella o de
triángulo. Supondremos que la tensión compuesta (entre fases) de la línea de
alimentación es 380 V, por tanto:
P = √3 x Vn x In x cos ø =1,732x380x29 x0,9 = 17178 W
b. Potencia reactiva de tipo inductivo absorbida:
cos ø = 0,9 ø = arccos 0,9 = 25° sen 25° = 0,436
Q = = √3 x Vn x In x Sen ø = 1,732x380x29x0,436 = 8322 VAR
c. Considerando el triángulo de potencias, podemos averiguar la potencia aparente
demandada:

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d. El rendimiento del motor lo podremos obtener de la siguiente forma
7. Velocidad del rotor con tensión, corrientes nominales en carga 2910 r.p.m.
8. Dado que la frecuencia es 50 Hz, el motor será de 2 polos, siendo su velocidad de
sincronismo 3000 r.p.m. Con estos datos podemos calcular el deslizamiento s =3000-
2910 = 90 r.p.m. (típicamente en la práctica estos datos suelen variar un ± 10% del
valor dado por el fabricante). Si deseamos obtener el dato de deslizamiento relativo
sería:
Por otro lado, sabemos que:
 El momento o par ejercido por una fuerza es el producto de la fuerza por la distancia (
longitud –l-)perpendicular al eje de giro M = Fx l

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
La expresión que relaciona la velocidad lineal con la angular viene dada por la
fórmula V = Ω x l donde l es el radio
 Operando con las expresiones anteriores tenemos:
Arranque, Aceleración y Carga del Motor Trifásico
Cuando el motor pasa de funcionar en vacío a arrastrar una carga mecánica, el
rotor tiende a frenarse por el par resistente que produce la carga contrario al giro del
rotor. Esto hace que el movimiento relativo del campo magnético giratorio respecto a los
conductores del rotor aumente, lo que produce un aumento de la f.e.m. y de la corriente
inducida en los conductores o chapas del rotor. Dado que el par de fuerzas que se
desarrolla en el rotor o par motor depende de esta corriente, se produce un aumento de
dicho par que tiende a equilibrar el par resistente con el par motor. De aquí se entiende
que según aumenta la carga en el motor, también aumente el deslizamiento y el par
motor.
La característica del motor nos indica la relación entre el par del motor y su
velocidad. El par que desarrolla un motor de inducción está íntimamente relacionado con
la velocidad del rotor. Dado que su relación matemática resulta un poco complicada, por
lo general, esta relación se expresa gráficamente mediante una curva característica de
par-velocidad.

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La curva del motor par-velocidad nos determina su funcionamiento. Por ejemplo a
continuación podemos ver la curva de un motor con el par motor (Mm) y el par resistente
(Mi) en función de su velocidad (n).
En esta representación gráfica se ha trazado la evolución del par motor, así como la
evolución del par resistente al que se lo somete al motor. Este par resistente podría
corresponder, por ejemplo, al transmitido por un eje al que se le ha acoplado un
montacargas.
Funcionamiento Nominal= funcionamiento del motor en condiciones normales de
operación para el que fue diseñado, es decir donde trabaja normalmente. El par nominal,
la intensidad nominal, la velocidad nominal, etc. serán valores en ese punto. Los motores
en el arranque tienen condiciones de arranque diferentes hasta que se estabiliza y
funciona en su estado normal, o nominal. El par nominal, nos da la potencia nominal y la
intensidad nominal o viceversa.

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Par nominal = Mn = Pu / w; potencia útil partido por la velocidad angular en
radianes/segundo;
w = (2π/60) x Velocidad Nominal en rpm (n)
Mn = (Pu x 60) / (2π x n) = Newton x metros
En la curva mostrada como ejemplo se puede observar que en el momento del
arranque del motor (n = 0 rpm) se obtiene un par de arranque 1,5 veces mayor que su
par nominal (Mn). Si hacemos que este motor arrastre una carga que origine un par
resistente Mí, el motor adaptará su velocidad hasta conseguir desarrollar un par motor
Mn que consiga arrastrar la carga mecánica.
Esto se consigue a la velocidad "n" nominal. En el caso de que aplicásemos un par
resistente mayor, la velocidad disminuiría hasta que se alcanzara el equilibrio entre el par
motor y el par resistente. En el caso de que el par resistente fuese mayor que el par
máximo que puede desarrollar el motor (en nuestro ejemplo: Mmáx = 2,5Mn) el motor
se pararía.
Ejercicio: Un motor asíncrono trifásico posee las siguientes características:
potencia eléctrica absorbida de la red 8 kW; 380 V; 50 Hz; cos de fi 0,85; rendimiento del
93%; pares de polos del devanado estatórico 2; deslizamiento a plena carga del 4%.
Calcular el par de rotación del rotor. ¿Cuál sería el par de arranque y el par máximo de
este motor si su característica mecánica es la que se muestra en la figura siguiente?

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La mayoría de las características de los motores eléctricos se suele expresar en la
propia placa de características del motor, tal como tensiones, potencia, frecuencia,
velocidad, nivel de protección, clase de aislamiento, factor de potencia, tipo de servicio,
etc.
La Intensidad Nominal del Motor se puede obtener de la potencia nominal o
absorbida (son la misma):
La Intensidad Nominal del Motor se puede obtener de la potencia nominal o absorbida
(son la misma):
Pn = √3 x η x Vn x In x x cos fi; donde η es el rendimiento del motor a plena carga.
Ejercicio: Se desea conectar a una red trifásica de 380V un motor trifásico de inducción de
230/380V, 50Hz y 22Kw de potencia nominal, rendimiento a plena carga del 91,7% (0,917), factor
de potencia 0,88 y 2.945rpm de velocidad nominal. ¿Qué intensidad absorberá de la línea?
solución:………. :
Si queremos obtener otros datos, como el comportamiento en servicio a diferentes
regímenes de carga, tendremos que recurrir a las características que se facilitan en las
informaciones técnicas que proporcionan los propios fabricantes de los motores.

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En la Tabla 20.1 se muestran, a modo de ejemplo, las características técnicas de
una gama de motores asíncronos trifásicos comerciales con rotor en cortocircuito de un
par de polos y 50 Hz. Debajo tenemos una comprobación para ver si los datos de
intensidad son correctos.

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CONEXIONES BOBINAS MOTOR TRIFASICO DE INDUCCION
Todas las bobinas que se conectan a la misma fase están unidas en serie formando
una única bobina o bobinado, con un principio y un final. Como tenemos 3 fases, tenemos
3 principios y 3 finales, en total 6 extremos, terminales o bornes para conectar. Incluso si
las bobinas de una misma fase estuvieran conectadas en paralelo (algunas veces puede
ser así) también tendríamos 3 principios y 3 finales.
Fíjate en la siguiente imagen. Tienes un bobinado de un motor de 2 pares de polos
y después conexiones de las bobinas en estrella y en triángulo.

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Los terminales también se suelen llamar U1-V1-W1 los principios de los bobinados
y U2-V2-W2 los finales.
Bobinado de los Motores Trifásicos: No vamos a explicar demasiado sobre este
tema ya que es un aspecto constructivo y poco nos interesa. Simplemente dejamos un
esquema de cómo sería el bobinado de un estator de 36 en cada ranura iría una bobina y
las bobinas irían unidas según el esquema. El número de polos resultante sería de 2 pares
de polos o 4 polos en total.
Como puedes observar tenemos 2 formas diferentes de conectar los extremos de
las bobinas del estator llamadas Conexión Estrella y Conexión Triángulo.
Pero... ¿Cuál es la diferencia eléctrica entre una y otra?

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Recuerda: Tensión de fase: es la tensión entre una fase y el neutro. Tensión de
línea: es la tensión que existe entre dos fases. La VL = √3 x Vf. Si la de fase es 220, la de
línea es de 380V.
Al conectar las bobinas del motor en triángulo, las bobinas quedan alimentadas a
la misma tensión que la red de alimentación. Si es una alimentación trifásica de 380V
(Vlinea), las bobinas del motor quedan sometidas a esa misma tensión 380V.
Al conectar las mismas bobinas en estrella, al tener un punto neutro en el centro
que une todos los finales de las bobinas, quedan sometidas a la misma tensión que entre
fase y neutro de la red, Vf = VL / √3 , que si Vf es 380V quedan sometidas a 220V. (CHILE)
Como puedes observar tenemos que tener en cuenta la tensión de alimentación
para conectarlo en estrella o en triángulo.
Por ejemplo, un motor que sus bobinas trabajan a 380V en su funcionamiento
normal (nominal), si lo queremos conectar a una alimentación trifásica de 380V podemos
hacerlo en triángulo perfectamente. En estrella también pero trabajarían a menor tensión
de la de trabajo, trabajarían las bobinas a 220V.

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Si ahora es un motor que sus bobinas trabajan a 220V, si lo queremos conectar a
una alimentación de 380V solo podríamos conectarlo en estrella, en triángulo
quemaríamos las bobinas. ¡¡¡Mucho cuidado con esto!!!.
Pero ¿Cómo sabemos la tensión de trabajo de las bobinas de un motor? Esta
tensión viene en la placa de características. Suele venir expresada de la siguiente manera:
220V/380 V --> significa que se puede conectar en estrella a 380V y en triángulo a
220V. La tensión normal de trabajo y máxima que aguantan las bobinas siempre es la
que marca en triángulo, en este caso 220V. Nunca podemos superar esta tensión en las
bobinas del motor.
Si este motor lo queremos conectar a una red trifásica de 400V entre fases. ¿Cómo
lo deberíamos conectar? Lógicamente en estrella, en triángulo quemaríamos las bobinas,
ya que se quedarían a 400V.
¡¡¡Siempre mirar cómo están las conexiones de las bobinas antes de hacer un
arranque de un motor trifásico!!!
Normalmente los motores suelen ser de 380V/660V, porque las redes trifásicas
son de 380V y por lo tanto lo puedo conectar en triángulo a las 3 fases y en estrella,
aunque en este último caso las bobinas quedarían a 220V funcionando a tensión más baja
de lo normal (valdrá para el arranque como luego veremos).
En definitiva:
- 220/380V - Se puede conectar a una red de 220V directamente en triángulo. En
estrella a una red máxima de 380V. OJO nunca en triángulo a una red de 380V
- 380/660V - Se puede conectar a una red de 380V en triángulo y 660V en estrella.
Si lo conectamos en estrella en una red de 380V las bobinas del motor quedan a
230V.
- 400/690V - Se puede conectar a una red de 400V en triángulo y 690V en estrella.
Si lo conectamos en estrella en una red de 400V las bobinas quedan trabajando a
230V.
En la caja de bornes de los motores aparecen los seis
terminales correspondientes a los tres devanados del motor más el terminal de conexión
a tierra. La disposición de los terminales siempre se hace de la misma forma, siguiendo las
normas internacionales.

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Para conseguir la conexión en estrella, basta con unir con unos puentes los finales
Z-X-Y. La conexión en triángulo se consigue realizar con facilidad al unir con unos puentes
los terminales (U-Z), (V-X), (W-Y).
Para cambiar el sentido de giro del motor solo hay que cambiar el orden de una
de las fases. Fíjate en el siguiente esquema:
Estos motores asíncronos arrancan sin ayuda, pero es necesario controlar la
corriente y tensiones producidas en el rotor en el arranque ya que pueden ser muy
elevadas.
ARRANQUE MOTORES TRIFASICOS , METODOS DE PARTIDA
Arranque de los Motores Trifásicos
Cuando se conecta el motor directamente a la red, éste absorbe una intensidad
muy fuerte de la línea en el momento del arranque, lo que puede afectar no sólo a la
duración de los aparatos de conexión, sino a la línea que suministra energía eléctrica.
Estas fuertes corriente sobrecargan las líneas de distribución, por lo que pueden
producir caídas de tensión y calentamiento en los conductores de tales líneas. Por esta
razón el REBT (reglamento electrotécnico de baja tensión) establece normas para reducir
dichas corrientes de arranque a valores que sean aceptables. En la instrucción técnica ITC-
BT-47 se establece la relación máxima entre la corriente de arranque y la de plena carga
para motores de C.A. ( En el caso de Chile averigua en la Norma NCH 4 / 2003 ),

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Normalmente para reducir esta corriente de arranque de un motor se hace
reduciendo su tensión. Hay que tener en cuenta que la disminución de la tensión del
motor hace también disminuir su par motor.
Hay varios métodos para reducir la corriente de arranque reduciendo la tensión
del moto: arranque estrella-triángulo, arranque con resistencias estatóricas, arranque
por autotransformador y arrancadores estáticos.
Fíjate la curva característica de un motor trifásico y la intensidad que absorbe en
cada momento el motor:

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Veamos ahora los tipos de arranques más utilizados.
Arranque Directo Motor Trifásico
Es el que se presenta cuando suministramos directamente al motor su tensión
nominal. Solo está permitido para motores de pequeña potencia, 4 ó 5 CV y cuya relación
Iarranque /Inominal sea igual o inferior a 4,5.
Los motores con arranque directo absorben una gran punta de corriente en el
momento del arranque, del orden de 4,5 a 7 veces la intensidad nominal y esto produce
un par de arranque del orden de 1,5 a 2 veces el par nominal, lo que permite arrancar
estos motores a plena carga.
El arranque directo se efectuará en estrella o en triángulo, según los valores de
la tensión de red y las tensiones nominales del motor en cada tipo de conexión, como
vimos anteriormente. Estas conexiones en estrella o triángulo se realizan en el motor
sobre su propia placa de bornes.
A continuación se muestra el esquema de fuerza y mando para el arranque directo
de un motor asíncrono trifásico de rotor en cortocircuito.

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Al pulsar el pulsador S2 se activa la bobina del contactor KM1 y hace que se
cierren los contactos de fuerza de KM1 arrancando el motor. Además el contacto abierto
del KM1 13-14 se cierra y aunque soltemos el pulsador S2 la bobina queda con
alimentación por un contacto de ella misma (retroalimentación o enclavamiento).
Normalmente este esquema se mejora con elementos de protección como son un
guardamotor o interruptor magneto térmico para proteger el motor contra sobre
intensidades y cortocircuitos y un relé térmico para proteger el motor
de sobrecalentamientos.

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Arranque Estrella-Triángulo
Este método es el método más usado y conocido de todos. Sirve para el arranque
de motores menores de 11Kw de potencia eléctrica.
Si conectamos en estrella las bobinas quedan trabajando a una tensión raíz de 3
veces menor a la de trabajo en triángulo, que es la normal de trabajo del motor. Recuerda,
Tensión en estrella = Tensión en triángulo/√3. Esto significa que la corriente por las
bobinas del motor cuando están conectadas en estrella es 3 veces menos que en
triángulo.
Estas 3 impedancias o bobinas en triángulo consumen el triple de corriente de
línea que en estrella, a la misma tensión de red. En la conexión estrella-triángulo se
reduce 3 veces la corriente de arranque del motor arrancando el motor en estrella.
Lo que se suele hacer en los motores trifásicos es arrancarlos inicialmente en estrella y
pasado un tiempo se pasa a triángulo (3 o 4 segundos). Se llama arranque estrella-
triángulo.
Se trata de que en el arranque el motor vaya cogiendo revoluciones poco a poco,
en estrella, y después de un tiempo se ponga en marcha normal, en triangulo. Fíjate en las
gráficas o curvas de este tipo de arranque.
Ahora veamos un esquema para este tipo de arranque de motores.
El Esquema de Fuerza seria:

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En el arranque se debe conectar el contactor K1 y el K3 (estrella), pasados unos
segundos se conecta en triángulo con el K1 y el K2. Este circuito es el Circuito de Fuerza
(salida).
Y ahora veamos cómo sería el circuito de mando o control:

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F2 es simplemente un interruptor térmico que pararía el motor si su temperatura
se eleva mucho. S1 sería el pulsador de arranque y S2 el de paro.
KA1 es un bobina (relé) que se activa a la desconexión, es decir cuando le llega
corriente a la bobina del contactor KA1 cambian de posición los contactos (se activa KM3),
pasado 3 segundos vuelven a su posición (se desactiva KM3 y se activa KM2). Este
contactor hace el cambio de estrella a triángulo. El contactor KM1 siempre está activado a
no ser que paremos el motor con S2 o que salte el relé térmico.
Recuerda: temporizados con retardo a la conexión ((TON, Timer ON Delay),
temporizados a la desconexión ((TOF, Timer OFF Delay) y temporizados a la conexión y
desconexión.
Resumiendo: al pulsar S1 se activa KM1 y KM3 y el motor queda en conexión
estrella, al cabo de unos segundos se quedan activados KM1 y KM2 quedando
funcionando de forma permanente el motor en triángulo.
RESUMIENDO
Estudiemos el arranque de los motores trifásicos en estrella-triangulo.
¿Por qué Primero en Estrella y Luego en Triángulo?
Como ya debemos saber, los motores trifásicos tienen una punta de intensidad de
arranque muy alta, es decir, en el arranque consumen mucha más intensidad que en su
funcionamiento normal. Puede llegar a ser hasta 7 veces mayor la intensidad de arranque
que la nominal. Podemos compararlo con un coche parado al que vamos a empujar. Si
tenemos que empujarlo cuando está totalmente parado, al principio tendremos que
utilizar mucha fuerza (potencia) pero una vez que está en movimiento nos costará menos
moverlo por la inercia del movimiento.
En los motores eléctricos pasa lo mismo, inicialmente hay que vencer el par de
arranque, pasarlo de totalmente parado a estar en movimiento rotando el eje o rotor. Una
vez en movimiento el motor necesita menos consumo porque ya está dando vueltas el
rotor y lleva su propia inercia.
¿Cómo podemos evitar ese consumo tan grande en el arranque? Pues una de las
soluciones es arrancar el motor con una tensión menor en sus bobinas a la de "estado
normal". Consideramos estado normal aquel en el que la tensión de las bobinas del motor
es la de la red o conectadas en triángulo, es decir si tiene 3 bobinas, cada bobina
conectada a la red (400V en trifásica). Si en lugar de los 400V de la red las conectamos en
el arranque a una tensión menor, la intensidad por ellas será menor también,

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reduciéndose la intensidad de arranque. Una vez que el motor está girando ya podemos
poner las bobinas a su tensión nominal (380V).
Al conectar las bobinas en estrella, las bobinas del motor se conectan a menos
tensión de su tensión nominal o de la red y consume menos intensidad.
Tensiones de las Bobinas en Estrella y Triángulo
Nosotros conectamos el motor siempre a 380V, tensión en trifásica, pero
dependiendo de cómo conectemos las bobinas del motor, en estrella o en triángulo, las
tensiones a las que se verán sometidas las bobinas serán distintas. Fíjate en el esquema
siguiente:
En estrella el punto central es un punto neutro, como si fuera el neutro de la línea,
por lo que las bobinas quedan conectadas a la tensión entre fase y neutro (230V) y no
entre fases 400V. En estrella las bobinas trabajan al 58% de su tensión nominal y por lo
tanto la velocidad del motor también será menor igual que la intensidad.
Queda claro que si arrancamos nuestro motor en estrella la tensión en las
bobinas es menor (230V) y por lo tanto la intensidad de arranque disminuye. Una vez que

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ya cogió revoluciones el motor lo ponemos a trabajar en triángulo, a 400V, que es su
tensión nominal de trabajo. La conexión triángulo también se llama "Conexión Delta".
Ahora veamos los circuitos típicos de arranque de motores en estrella-triángulo.
Arranque Estrella-Triángulo Manual
Inicialmente arrancamos el motor de forma manual (con un pulsador) en estrella.
Cuando pasa un tiempo, también de forma manual pulsamos un pulsador para que pase a
triángulo. Veamos el esquema y el funcionamiento paso a paso.
Fijándonos en el esquema de fuerza, cuando están activados KM1 y KM2 el motor
está en estrella. Cuando están activados KM1 y KM3 el motor está en triángulo.
Al pulsar S1 activamos KM1 y Km2 quedando realimentadas por el contacto 13-14
de KM1. Con estos dos contactores conectados, si nos fijamos en el circuito de fuerza
vemos que el motor queda conectado en conexión estrella (unidos los extremos de las
bobinas).
Ahora pasado un tiempo pulsamos el pulsador doble S2 (doble = un contacto
abierto y otro cerrado) y se conecta KM3 quedando retroalimentado por su contacto KM3
13-14 abierto que se cierra. Como es un pulsador doble, al pulsarlo también
desconectamos KM2, contactor que hacía la conexión en estrella. En este estado tenemos
conectados KM1 y KM3 quedando el motor en conexión triángulo.

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Tenemos doble protección para que nunca pueda entrar el motor en triángulo
mientras este en estrella, por un lado el pulsador doble y por otro el contacto cerrado de
KM3 a la bobina KM2 y el contacto cerrado de KM2 a la bobina de KM3.
La lámpara H1 nos indica que el motor está funcionando, la H2 nos avisará si salta
el relé térmico F2.
El pulsador S0 es el pulsador de paro. Este como esté el motor podemos pararlo
pulsando S0
El cambio de estrella a triángulo debe realizarse una vez que el motor alcance el
70% u 80% de su velocidad nominal.
Ahora veamos cómo se hace de forma automática
Arranque Estrella Triángulo de forma automática
De forma automática significa que al pulsar un pulsador de marcha se pone el
motor en estrella y pasado un tiempo, regulado por un contactor-temporizador, de forma
automática pasa a triángulo quedando el motor funcionando en este estado. Veamos el
esquema y su explicación paso a paso. Si no disponemos de un contactor-temporizador
necesitaremos un temporizador y el esquema será el siguiente, no este.

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Fíjate que ahora hemos sustituido el pulsador doble por dos contactos del
contactor temporizador a la conexión KM1. Una vez pulsado el pulsador de marcha S1 se
activa al contactor temporizador KM1 y el contactor KM3 quedando en estrella las
bobinas del motor. Pasado un tiempo (el que pongamos en el temporizador) los contactos
KM1 abierto (57-58) y cerrado (55-56) cambian de posición, quedando activadas las
bobinas del contactor temporizador KM1 y KM2 dejando las bobinas del motor en
triángulo.
Arranque Estrella-Triángulo con Temporizador
El temporizador es un temporizador a la conexión. En este caso el temporizador
es un elemento aparte, pero el funcionamiento es muy similar. Fíjate que el temporizador
se desconecta cuando se activa KM3 (triángulo) y queda totalmente desconectado de la
red cuando funciona el motor en su estado normal de triángulo. KM1 y KM2 estará en
estrella y KM1 y KM3 en triángulo.

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Arranque Estrella-Triángulo con Inversión de Giro
El motor arranca en estrella y después pasa a triángulo en sentido horario o anti
horario, según las órdenes asignadas por los pulsadores. Con S2 hacemos el estrella-
triángulo en un sentido y con S3 lo hacemos en el sentido contrario. KM1 es en un sentido
y KM2 cambia el sentido (cambiamos las fases). KM3 es en triángulo y KM4 en estrella.
Arranque Por Resistencias Estatóricas
Consiste en reducir la tensión que producen las resistencias conectadas en serie
con el estator. Al estar en serie las resistencias nuevas y las internas del motor, la tensión
total se divide entre las resistencias nuevas y las del motor, quedando las resistencias
internas del motor trabajando a menor tensión que la red en el arranque. Después de 5
segundos se puentean las resistencias de arranque y el motor pasa a la condición normal
de operación. Los resistores o resistencias se ajustan para conseguir una reducción del
voltaje nominal (Vn) al 70%. Este arranque se utiliza en motores de hasta 25Hp.

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Vresistencias del bobinado del motor = Vf - Vresistencias nuevas en serie.
Incluso podríamos poner 2 resistencias en serie con las del motor, en la primera
fase puentear unas y en la segundo puentear las dos. El arranque se haría en 3 pasos.
Incluso enligar de resistencias podemos poner resistencias variables e ir cambiando su
valor hasta reducirlas a 0 ohmios.
Este sistema tiene el inconveniente de que se consigue disminuir la corriente en
función lineal de la caída de tensión producida en las resistencias. Sin embargo, el par
queda disminuido con el cuadrado de la caída de tensión, por lo que su aplicación se ve
limitada a motores en los que el momento de arranque resistente sea bajo.
La ventaja que tiene es que la eliminación de la resistencia al finalizar el arranque
se lleva a cabo sin interrumpir la alimentación del motor y, por tanto, sin fenómenos
transitorios.

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Arranque por Autotransformador
Consiste en conectar un autotransformador trifásico en la alimentación del motor.
De esta forma se consigue reducir la tensión y con ella la corriente de arranque. El par de
arranque queda reducido en este caso en la misma proporción que la corriente, es decir,
al cuadrado de la tensión reducida. Este sistema proporciona una buena característica de
arranque, aunque posee el inconveniente de su alto precio.
Arrancadores Electrónicos
El arrancador electrónico o suave se utiliza para el arranque de manera progresiva
del motor asíncrono trifásico.
Hoy en día, gracias a las nuevas tecnologías, se han desarrollado equipos a base de
semiconductores de potencia (tiristores) que son capaces de limitar y controlar en todo
momento la intensidad de corriente y el par en el periodo de arranque.
Tres pares de SCR (Tiristores) en “conexión antiparalelo” son utilizados para

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arrancar el motor. Se utiliza un algoritmo para controlar los disparos por medio de un
microprocesador.
También hay arrancadores suaves con pantalla (display) y el acceso para programar
los parámetros por botones digitales.
Con estos equipos, además de limitar la corriente de arranque según nuestras
necesidades, se evitan los esfuerzos bruscos a los que se somete a los componentes
mecánicos del motor, tales como correas, engranajes, acoplamientos mecánicos.
Estos arrancadores consiguen limitar la intensidad de corriente y hacer que el
motor desarrolle el par motor adecuado a la carga mecánica a cualquier velocidad gracias
a un convertidor de frecuencia que aplica al motor una tensión y frecuencia variables. De
tal forma que, si lo que se desea es mantener el par constante, se le aplica al motor una
relación constante de tensión/frecuencia.

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El arranque se realiza aplicando una tensión y frecuencia que aumenta
progresivamente desde cero hasta sus valores nominales. A este tipo de dispositivos se
lo conoce por el nombre de arrancadores suaves. Con ellos es posible programar
diferentes curvas de arranque y así poder atender a cargas de tipo variable.

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APLICACIONES SISTEMAS DE CONTROL EN MOTORES ELECTRICOS DE INDUCCION
Inversión de Giro de un Motor Trifásico
Para conseguir invertir el sentido de giro del motor es necesario invertir también el
sentido del campo giratorio. Esto se consigue invirtiendo la conexión de dos de las fases
del motor. Esta maniobra se realiza normalmente utilizando automatismos a base de
contactores.
Regulación de la Velocidad de los Motores Trifásicos
Un motor de inducción trifásico es básicamente un motor de velocidad constante
por lo que es algo difícil controlar su velocidad. El control de velocidad del motor de
inducción se realiza a costa de una disminución de la eficiencia y un bajo factor de
potencia eléctrica. Aun así a veces necesitamos controlar la velocidad.
Recuerda que la velocidad de un motor es:
ns = (60 x F) / p
Por lo que si queremos cambiar la velocidad de un motor tendremos que o
cambiar el número de polos (n) o cambiar la frecuencia de la corriente que lo alimenta. Si
conseguimos modificar una de estas dos variables habremos conseguido controlar la

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velocidad.
Mediante tiristores, se puede regular la frecuencia de alimentación del motor. Con
ello se consigue modificar entre amplios límites la velocidad del motor.
Motor de dos velocidades conexión Dahlander
El motor de dos velocidades tiene las mismas características constructivas que el
motor normal, su diferencia esta únicamente en el bobinado, pues mientras en el motor
normal cada bobinado corresponde a una fase, en el motor Dahlander el bobinado de una
fase está dividido en dos partes iguales con una toma intermedia. Según conectemos estas
bobinas conseguiremos una velocidad más lenta o más rápida, pues en realidad lo que se
consigue es variar el número de pares de polos del bobinado.
En el esquema siguiente se ha representado el circuito de fuerza de un motor
trifásico de polos conmutables para dos velocidades en conexión Dahlander.
La velocidad inferior se obtiene cuando el contactor K1M esta únicamente accionado. La
velocidad superior se consigue desconectando K1M y accionando en conjunto los
contactores K2M y K3M.

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Control de Velocidad con Devanados Separados o Independientes
También es posible conseguir dos velocidades de giro diferentes con dos
devanados separados. Cada uno de los devanados posee un número de polos acorde con
la velocidad deseada. Dependiendo del devanado que se conecte conseguimos una
velocidad u otra. Es como si fueran dos medios motores.
Durante el arranque, un solo “medio motor” se acopla en directo a plena tensión a
la red, lo que divide aproximadamente por dos tanto la corriente de arranque como el par.
No obstante, el par es superior al que proporcionaría el arranque estrella-triángulo
de un motor de jaula de igual potencia. Al finalizar el arranque, el segundo devanado se
acopla a la red. En ese momento, la punta de corriente es débil y de corta duración, ya
que el motor no se ha separado de la red de alimentación y su deslizamiento ha pasado a
ser débil. Este sistema, poco utilizado en Europa, es muy frecuente en el mercado
norteamericano.

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MOTOR MONOFASICO DE INDUCCION, GENERALIDADES
Motor Monofásico
Los motores monofásicos son alimentados por una corriente alterna senoidal de
una sola fase y el neutro, lo que provoca que el campo creado por la bobina del estator
sea variable pero de una solo dirección. Al no ser un campo giratorio el creado por una
sola fase, el motor no gira al intentarlo arrancar. Fíjate en la curva Par-Velocidad de un
motor monofásico.
Resulta evidente que el motor no tiene par de arranque y por tanto no podría
vencer en vacío ni sus propios rozamientos. Esto es lógico porque un devanado
monofásico recorrido por una corriente alterna monofásica, no produce el campo
giratorio necesario.
Para provocar un campo giratorio se crean unas corrientes bifásicas en el
estator (dos fases) desfasadas 90º. Esto se consigue añadiendo un devanado (bobinado)
auxiliar alimentado con la misma fase, pero con un condensador en serie. El condensador
desfasa la fase 90º en el devanado auxiliar.
El devanado auxiliar se coloca en otro par de polos, con lo estos motores suelen
tener 4 polos.

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Ahora imagina que el motor esté ya girando a sus revoluciones por minuto (rpm)
nominales, por ejemplo 1.000rpm. Si desconectamos el devanado auxiliar y el
condensador el motor sigue girando sin problemas a sus 1.000rpm y no se para. Esto es
porque el rotor, como está girando y por inercia, el campo creado le ayuda a seguir
girando si pararse. La desconexión del devanado auxiliar u el condensador se hace con
un interruptor centrífugo.
Conclusión: los motores monofásicos de corriente alterna necesitan una ayuda
para arrancar, pero una vez arrancado ya no necesita la ayuda inicial.
Fíjate en la curva par velocidad como aumenta el par en el motor cuando
ponemos el devanado auxiliar con el condensador. Este tipo de motores se llaman
"Motores de Fase Partida".

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Hay otro tipo de motores monofásicos llamados de Espira en Cortocircuito, Espira
de Sombra o Espira de arranque. Son motores para potencias inferiores a 300w y puede
arrancarse directamente por sí mismo, lo que se consigue por el efecto que producen las
llamadas espiras en cortocircuito. El sistema consiste en dividir los polos en dos partes
desiguales y en una de ellas colocar una espira en cortocircuito. Fíjate en la siguiente
imagen en la que puedes ver los 2 tipos de motores monofásicos.
Un motor eléctrico también se puede llamar motor electromagnético, ya que
mezcla la electricidad con el magnetismo y también motores de inducción
electromagnética, ya que un campo electromagnético produce o induce un movimiento
del rotor.
Partes de un Motor Eléctrico
Lógicamente cuantas más espiras y más imanes tenga nuestro motor, mayor será
su fuerza, ya que se sumarían todas las fuerzas de todas las espiras e imanes.
Si colocamos las espiras sobre (enganchadas) a un eje, las espiras al girar harán que
gire el eje. Esta parte móvil, el eje con las espiras, es lo que se llama el Rotor del motor.
Estas espiras se llaman bobinado del motor, tiene un principio, en la primera espira, y un
final en la última espira. En definitiva es un solo cable que lo enrollamos en muchas
espiras. Por el principio de este bobinado será por donde entre (metamos) la corriente
eléctrica y saldrá por el final.
Si ahora colocamos varios imanes fijos alrededor de este rotor, tendremos una
parte fija que se llama el Estator.

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Todo este bloque, rotor y estator, irá colocado sobre una base para que pueda
girar el rotor (sobre rodamientos) y que además cubrirá todo el bloque para que no se
vea. Este bloque es lo que se llama la Carcasa del motor.
Además todos los motores eléctricos tienen escobillas por donde entra y sale la
corriente al bobinado y además los de c.c. (corriente continua) tienen delgas.
Fíjate en la imagen siguiente, puedes ver todas las piezas de un motor eléctrico

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AUTOMATISMOS
https://www.areatecnologia.com/electricidad/automatismos.html
El hombre siempre tuvo la necesidad de construir mecanismos capaces de
ejecutar tareas repetitivas y de controlar determinadas operaciones sin la intervención
de un operador humano, lo que dio lugar a los llamados automatismos.
La automatización es la sustitución de la acción humana por mecanismos movidos
por una fuente externa de energía, capaz de realizar ciclos completos de operaciones que
se pueden repetir indefinidamente.
Si hablamos de automatización eléctrica, normalmente se refiere al control
(mando y regulación) de las máquinas eléctricas. Los automatismos eléctricos son los
circuitos y elementos que se utilizan para realizar el control automático de las máquinas
eléctricas.
Un automatismo eléctrico está formado por un conjunto de aparatos,
componentes y elementos eléctricos que nos permiten la conexión, desconexión o
regulación de la energía eléctrica procedente de la red eléctrica hacia los receptores como
los motores eléctricos, lámparas, etc.
En función de la tecnología empleada para la implementación de un sistema de
control podemos distinguir entre:
- Automatismos Cableados: Los automatismos cableados son aquellos que se
implementan por medio de uniones físicas entre los que forman el sistema de control.
Normalmente los automatismos de este tipo van dentro de una caja llamada "Cuadro
Eléctrico".

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- Automatismos Programados: Los automatismos programados son aquellos que se
realizan utilizando los autómatas programables o controladores programables (más
conocidos por su nombre inglés: PLC, programmable logic controller)
Primero veamos los elementos básico de un automatismo o cuadro eléctrico y
luego la normativa para su representación y ejecución.
DISPOSITIVOS BÁSICOS EN UN AUTOMATISMOS
A continuación veremos un resumen de la aparamenta (aparatos y dispositivos
eléctricos) que forman un cuadro eléctrico.
ELEMENTOS DE MANDO MANUALES
El Pulsador
Los pulsadores son elementos mecánicos de cierre y apertura. Un pulsador se
activa actuando sobre él, pero volverá a su posición de reposo automáticamente cuando
se elimine la acción que lo ha activado. Son elementos que intervienen en el diálogo
hombre-máquina.
Los pulsadores se clasifican según la naturaleza de su contacto en posición de no
pulsados en:
- Pulsadores normalmente abiertos (NA): Cuando los pulsamos se efectúa la
conexión interna de sus dos terminales. En reposo los contactos estarán abiertos (es decir,
sin conexión eléctrica entre ellos). Se utilizan generalmente para la puesta en marcha o el
arranque de máquinas e instalaciones eléctricas.
- Pulsadores normalmente cerrados (NC): Cuando los pulsamos se efectúa la
desconexión de sus dos terminales. En reposo los contactos estarán cerrados (con
conexión eléctrica entre ellos). Se utilizan generalmente para el paro de máquinas e
instalaciones eléctricas.
En un mismo pulsador pueden existir ambos contactos, que cambian
simultáneamente al ser pulsados.

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Un tipo de pulsador muy utilizado en la industria es el llamado pulsador de paro de
emergencia, denominado comúnmente “seta”, debido a su aspecto externo. La cabeza de
estos pulsadores es bastante más ancha que en los normales y de color rojo, sobre fondo
amarillo. Permite la parada inmediata de la instalación eléctrica cuando ocurre un
accidente. Estos pulsadores llevan un dispositivo interno de enclavamiento de manera
que, una vez pulsado, no se puede reanudar el funcionamiento de la instalación hasta que
se desenclave, por ejemplo, mediante un giro de la cabeza o una llave auxiliar.
Interruptores
Los interruptores y conmutadores son elementos que conectan o desconectan
instalaciones y máquinas eléctricas mediante el posicionado de una palanca. A diferencia
de los pulsadores, al ser accionados, se mantienen en la posición seleccionada hasta que
se actúa de nuevo sobre ellos.
Los selectores son similares a los interruptores y conmutadores en cuanto a
funcionamiento, aunque para su actuación suelen llevar un botón, palanca o llave
giratoria (que puede ser extraíble).

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Todos estos elementos de mando manual, pulsadores, interruptores y selectores,
se alojan, por regla general, en cajas de plástico o metálicas, que pueden contener más de
un elemento. Por ejemplo, son típicas aquellas cajas que contienen un pulsador NA para la
marcha, y otro pulsador NC para el paro de un motor eléctrico.
ELEMENTOS DE MANDO AUTOMÁTICOS
Finales de Carrera
Los finales de carrera (interruptores de posición) son pulsadores utilizados en el
circuito de mando, accionados por elementos mecánicos. Normalmente son utilizados
para controlar la posición de una máquina que se mueve. Desde el punto de vista del
circuito eléctrico están compuestos por un juego de contactos NA (normalmente abierto)
NC (normalmente cerrado) de forma que cuando son accionados cambian las condiciones
del circuito.
Como se puede observar en la imagen y en el símbolo, el final de carrera está
compuesto por un contacto normalmente cerrado (NC) y otro normalmente abierto (NA).
Cuando se presiona sobre el vástago, cambian los contactos de posición, cerrándose el
abierto y viceversa.
Detectores
Termostatos: Son dispositivos que permiten medir la temperatura de un recinto,
depósito, etc., o detectar si ésta excede un cierto valor, denominado umbral.
Generalmente, se utilizan en sistemas de control que permiten realizar una regulación de
dicha temperatura. Por medio de un dispositivo captador se cambia el estado de los
contactos a partir de unos valores predeterminados de temperatura.
Presostato: El presostato es un mecanismo que abre o cierra unos contactos que

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posee, en función de la presión que detecta por encima o por debajo de un cierto nivel de
referencia. Esta presión puede ser provocada por aire, aceite o agua, dependiendo del
tipo de presostato. Se suelen usar en grupos de presión de agua, poniendo en marcha un
motor-bomba cuando la presión de la red no es suficiente.
Detectores de Nivel de Líquido: Detectan si el nivel de líquidos en depósitos,
piscinas, etc., está por debajo de un nivel de referencia mínimo o por encima de un nivel
de referencia máximo. De esta forma, se utilizan en el mando automático de estaciones
de bombeo, para comprobar la altura máxima y mínima del líquido cuyo nivel se pretende
controlar
Sensores de presencia: Tienen como finalidad determinar la existencia de un
objeto en un intervalo de distancia especificado. Se suelen basar en el cambio provocado
en alguna característica del sensor debido a la proximidad del objeto. Básicamente son
inductivos, de efecto Hall, ultrasónicos u ópticos.

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Detectores de nivel de líquidos: Detectan si el nivel de líquidos en depósitos,
piscinas, etc., está por debajo de un nivel de referencia mínimo o por encima de un nivel
de referencia máximo. De esta forma, se utilizan en el mando automático de estaciones
de bombero, para comprobar la altura máxima y mínima del líquido cuyo nivel se
pretende controlar.
DISPOSITIVOS DE SEÑALIZACIÓN
Pilotos de señalización: Los pilotos de señalización forman parte del diálogo
hombre-máquina, se utiliza el circuito de mando para indicar el estado actual del sistema
(parada, marcha, sentido de giro, etc.). Generalmente está constituido por una lámpara o
diodo montada en una envolvente adecuada a las condiciones de trabajo. Existe una gran
variedad en el mercado según las necesidades de utilización (tensión, colores
normalizados, consumo, iluminación, etc.).
DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN
Los reguladores, también conocidos como controladores, son elementos que
permiten que la variable o magnitud física que se desea controlar (velocidad de una
máquina eléctrica, posición del eje de un motor, temperatura de un recinto, etc.)
permanezca siempre entre ciertos valores admisibles, sin intervención directa de un
operador humano.
Un controlador electrónico es un dispositivo (analógico o digital ) que calcula la
acción de control necesaria a partir de una cierta ley de control (o algoritmo de control)
determinada previamente. Para ello, utiliza las señales de entrada (la consigna y el valor
de la variable de salida de la planta). El típico termostato doméstico para el control de la
temperatura sería un controlador electrónico.

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CONTACTORES Y RELÉS
Son elementos de apertura y cierra por contactos de las diferentes partes del
circuito eléctrico.
Contactor
El contactor es un aparato de conexión/desconexión, con una sola posición de
reposo y mandado a distancia, que vuelve a la posición desconectado cuando deja de
actuar sobre él la fuerza que lo mantenía conectado. Interviene en el circuito de potencia
a través de sus contactos principales y en la lógica del circuito de mando con los contactos
auxiliares. El contactor electromagnético es el más utilizado (ver imagen de más abajo).
El contactor es un aparato eléctrico de mando a distancia, que puede cerrar o
abrir circuitos, ya sea en vacío o en carga. Es la pieza clave del automatismo en el motor
eléctrico.
Su principal aplicación es la de efectuar maniobras de apertura y cierra de
circuitos eléctricos relacionados con instalaciones de motores. Excepto los pequeños
motores, que son accionados manualmente o por relés, el resto de motores se accionan
por contactores.
Un contactor está formado por una bobina y unos contactos, que pueden estar
abiertos o cerrados, y que hacen de interruptores de apertura y cierre de la corriente en el
circuito.
La bobina es un electroimán que acciona los contactos cuando le llega
corriente, abre los contactos cerrados y cierra los contacto abiertos. De esta forma se
dice que el contactor está accionado o "enclavado". Cuando le deja de llegar corriente a
la bobina los contactos vuelven a su estado anterior de reposo y el contactor está sin
accionar o en reposo.
Aquí vemos un contactor real y el símbolo que se utiliza para los circuitos:

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En el contactor real los contactos de conexión de la bobina se llaman A1 y
A2 siempre. Los contactos del circuitos de salida o de fuerza se llaman 1-2, 3-4, etc. y los
contactos auxiliares, para el circuito de mando o control, suelen llamarse con número de
2 cifras, por ejemplo 13-14. Luego veremos esto mejor con esquemas concretos.
Su funcionamiento es muy sencillo, vamos a explicarlo y ver sus partes.
Funcionamiento de un Contactor
Si te fijas en la imagen anterior tenemos un contactor con 4 contactos abiertos y el
último es un contacto cerrado en reposo.
Si hacemos llegar corriente a la bobina, está que está formada por un electroimán,
atrae hacia sí el martillo arrastrando en su movimiento a los contactos móviles que tirará
de ellos hacia la izquierda. Esta maniobra se llama "enclavamiento del contactor". Todos
los contactos que estaban abiertos ahora serán contactos cerrados, y el último que estaba
cerrado ahora será un contacto abierto.
Cuando la bobina está activada se dice que el contactor está enclavado.
En el momento que dejemos de dar corriente a la bobina el contactor volverá a su
posición de reposo por la acción del muelle resorte, dejando los contactos como estaban
al principio, al tirar de ellos hacia la derecha.

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El contactor de la figura anterior tiene 3 contactos de fuerza, por lo que serviría
para un sistema trifásico (3fases). En el caso de un contactor monofásico (solo la fase y el
neutro) sería el siguiente caso.
Lo hemos utilizado para el control de un lámpara. si queremos apagar la lámpara
solo tendremos que abrir el pulsador normalmente cerrado de la parte de arriba que
activa la bobina. Para estos casos es mejor usar un simple relé, ya que es más barato. Para
un motor monofásico solo tendríamos que cambiar la lámpara por el motor.
Vamos a conectar en un circuito el contactor para el arranque de un motor
trifásico.
Contactor Trifasico

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Si te fijas la bobina se activa a través de un interruptor por una fase y el neutro (L1
y N), es decir a 220V. Se conecta a los bornes A1 y A2 del contactor real.
El motor trifásico se activa a través de los contactos principales del contactor con
las 3 fases (L1, L2 y L3), por ejemplo a 400V (o 380V). Se conecta en los contactos reales
del contactor de fuerza 1-2, 3-4, 5-6. Los contactos 13-14 y 21-22 son para el circuito de
control que luego veremos.
Cuando activamos el Interruptor le llega corriente a la bobina y el contactor se
enclava cerrando los contactos principales y arrancando el motor eléctrico.
Cuando desconectamos la corriente a la bobina mediante el interruptor, deja de
llegarle corriente a la bobina y los contactos vuelven a la posición de reposo haciendo que
el motor se pare. Este es un arranque básico y directo, luego veremos algunos circuitos
más para los arranques de motores trifásicos, como por ejemplo el arranque estrella-
triángulo.
Como ves en los circuitos de los contactores se distinguen dos circuitos
diferentes, el circuito de mando, que será el que active o desactive la bobina y el circuito
de fuerza, que será el que arranque o pare el motor.
El circuito de mando suele ser un circuito a menor tensión e intensidad que el
circuito de fuerza. De ahí que los contactos principales o de fuerza sean más gordos que
los auxiliares.
En el esquema anterior no hemos usado los contactos auxiliares, solo el de la
bobina, pero ya verás cómo se utilizan, por ejemplo para la autoalimentación
Una de las características básicas de un contactor es su posibilidad de maniobra en
circuitos sometidos a corrientes muy fuertes, en el circuito de fuerza, pero con pequeñas
corrientes en el circuito de mando. Con una pequeña corriente (circuito de mando)
podemos accionar un circuito de fuerza con mucha potencia o corriente.
Por ejemplo para activar la bobina podemos hacerlo a 0,35A y 220V y para el de
circuito de Fuerza podemos usar una intensidad de arranque del motor de 200A.
Categoría o Clase de los Contactores
La elección del calibre adecuado para un contactor depende directamente de las
características de su aplicación concreta. Aunque el parámetro característico de un
contactar es la potencia o la corriente efectiva de servicio que deben soportar los
contactos principales, deberemos considerar otros aspectos:

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- Las características del circuito o carga que se debe controlar: tensión de trabajo,
transitorios a la puesta en tensión y tipo de corriente (CC O CA).
- Las condiciones de trabajo: número de maniobras por hora, cortes en vacío o en carga,
temperatura ambiente, etc.
Así, las aplicaciones indicadas para un contactor dependen de la denominada
categoría de operación o categoría de servicio que tenga el mismo.
Esta categoría viene indicada en la carcasa del dispositivo y específica para qué tipo
de cargas es adecuado el contactar. Las cuatro categorías existentes son las siguientes:
- AC1 (condiciones de servicio ligeras). Contactores indicados para el control de cargas no
inductivas o con poco efecto inductivo (excluidos los motores), como lámparas de
incandescencia, calefacciones eléctricas, etc.
- AC2 (condiciones de servicio normales). Indicados para usos en corriente alterna y para
el arranque e inversión de marcha de motores de anillos, así como en aplicaciones como
centrifugadoras, por ejemplo.
- AC3 (condiciones de servicio difíciles). Indicados para arranques largos o a plena carga de
motores asíncronos de jaula de ardilla (compresores, grandes ventiladores, aires
acondicionados, etc.) y frenados por contracorriente.
- AC4 (condiciones de servicio extremas). Contactores indicados en motores asíncronos
para grúas, ascensores, etc., y maniobras por impulsos, frenado por contracorriente e
inversión de marcha. Por maniobras por impulsos debemos entender aquellas que
consisten en uno o varios cierres cortos y frecuentes del circuito del motor y mediante los
cuales se obtienen pequeños desplazamientos.
Las aplicaciones indicadas para un contactor dependen de la denominada
categoría de operación o categoría de servicio que tenga el mismo.
Esta categoría viene indicada en la carcasa del dispositivo y específica para qué tipo
de cargas es adecuado el contactor.
Arranque de Motores por Contactor
Vamos a ver algunos circuitos básicos de arranque de motores por contactor. En
este caso usaremos contactores trifásicos.

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- Circuito Directo por Interruptor: ya lo vimos anteriormente.
- Arranque por Pulsadores con Autoalimentación: tendremos dos pulsadores, el pulsador
de marcha o arranque y el de paro. En este caso necesitamos una retroalimentación, para
que al pulsar el pulsador de marcha el contactor siga alimentado (con corriente en la
bobina) aun cuando soltemos el pulsador de marcha. Solo se parará cuando pulsemos el
pulsador de paro. El esquema del circuito de mando sería el siguiente:
Ventajas del Uso del Contactor
- Seguridad del personal dado que realiza las maniobras en lugares alejados del operador.
El motor y el contactor pueden estar lejos del operador, solo es necesario que el operador
este cerca del interruptor de arranque para accionar el motor, y como vimos esta parte
trabaja a tensiones menores que las de fuerza (donde está el motor y/o el contactor).
- Imagina que tenemos el interruptor de arranque separado del motor 1Km y el contactor
está sobre el propio motor o muy cerca de él. El circuito desde el interruptor hasta el
motor es el circuito auxiliar, poca tensión, poca intensidad y por lo tanto con cables muy
finos o de poco sección. Los cables de más sección son los que van del contactor al motor,
y esto solo tendrá la longitud desde el contactor al motor, es decir serán muy cortos. ¿Qué
ventaja tiene esto? Pues que es un gran ahorro en el gasto de los cables o conductores.
Imagina que tuviéramos que arrancar el motor directamente sin contactor, desde el

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interruptor, que por cierto tendría que ser mucho mayor y más caro, hasta el motor, todos
los cables serían de fuerza y medirían 1Km de largos, con lo cual sería mucho mayor el
coste en conductores.
- Ahorro de tiempo al realizar maniobras largas.
- Posibilidad de controlar el arranque de un motor desde puntos diferentes.
-Automatización del arranque de motores.
-Automatización y control de numerosas aplicaciones, con ayuda de los aparatos
auxiliares del contactor. Ejemplos: llenado automático de un pozo de agua, control de la
temperatura en hornos, etc.
Elección del Contactor
A la hora de elegir un contactor de maniobra de motores hay que tener en cuenta
los siguientes factores:
- Tensión y potencia nominales de la carga, o sea del motor.
- Tensión y frecuencia reales de alimentación de la bobina y de los elementos del circuito
auxiliar.
- Clase de arranque del motor: directo, estrella-triángulo, etc.
- Número aproximado de conexiones-hora.
- Condiciones de trabajo: normales, duros o extremas. Podrían ser calefacción eléctrica,
ascensores, grúas, máquinas de imprimir etc.
EL CONTACTOR COMO DISPOSITIVO DE CONTROL
https://es.calameo.com/read/001072065de773deb4191
Un contactor es un componente electromecánico que tiene por objetivo establecer
o interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de
mando, tan pronto se dé tensión a la bobina (en el caso de ser contactores instantáneos).
Un contactor es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente eléctrica de un
receptor o instalación, con la posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos
posiciones de funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe acción alguna
por parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este tipo de

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funcionamiento se llama de "todo o nada". En los esquemas eléctricos, su simbología se
establece con las letras KM seguidas de un número de orden.
Es un interruptor accionado electro-magnéticamente diseñado para abrir y cerrar
un circuito de potencia. Básicamente están constituidos por:
- Contactos principales: Destinados a abrir y cerrar el circuito de potencia.
- Contactos auxiliares: Destinados a abrir y cerrar el circuito de mando, están acoplados
mecánicamente a los contactos principales.
- Bobina: Produce una fuerza de atracción al ser atravesado por una corriente eléctrica. Su
alimentación puede ser de 12, 24, 110 o 220 V.
- Armadura: Es la parte móvil que se encarga de desplazar los contactos principales y
auxiliares por la excitación de la bobina.
- Núcleo: Parte fija por la que se cierra el flujo magnético producido por la bobina.
- Resorte: Parte mecánica que devuelve a los contactos a su posición de reposo cuando
haya desaparecido la excitación de la bobina.

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La simbología para representar los elementos de un contactor es la siguiente:

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ELECCION DEL CONTACTOR
Elección de un contactor electromagnético.
Elegir con contador para una aplicación concreta significa fijar la capacidad del
aparato para establecer, soportar e interrumpir la corriente del receptor que se desea
controlar en unas condiciones de utilización establecidas.
Para elegir correctamente un contactor hay que seguir varios pasos y obtener las
siguientes variables:
1. Potencia eléctrica del receptor (P): Se refiere a la potencia del receptor que el contactor
va a conmutar. Si el receptor es un motor, la potencia eléctrica P que absorbe el motor es
el cociente entre la potencia útil Pútil y el rendimiento del motor:

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P= P útil/Rendimiento
Los fabricantes de motores suelen dar la potencia útil o mecánica, el rendimiento
del motor y la intensidad nominal que absorben de la red, en los demás receptores nos
darán directamente la potencia eléctrica del receptor.
2. Intensidad nominal In del receptor: Dependiendo de si el receptor es monofásico o
trifásico utilizaremos una de las siguientes fórmulas:
3. Categoría de empleo del contactor: En función del tipo de receptor definiremos la
categoría de empleo del contactor (AC1, AC2, … etc.)
4. Sobreintensidad en el arranque “Ia”: Algunos receptores (motores, alumbrado
fluorescente) en el momento de conectarlos a la red absorben un pico de corriente
elevado que desaparece hasta circular la corriente nominal del receptor. Así podemos
definir la sobreintensidad en el arranque como el pico de Intensidad que circula por los
contactos del contactor en el momento de cierre de estos. El valor de la sobreintensidad
en el arranque “Ia” depende del tipo de receptor:
 Alumbrado lámparas de filamento: 15 a 20 veces In (cos ø=1).
 Lámparas de vapor de mercurio: 1 a 1.6 veces In (cos ø =0.65 sin compensar, cos ø
=0.9 con compensado)
 Alumbrado fluorescente: 15 a 20 veces In para equipos no compensados y 1.1 a 1.6
In para equipos compensados (cos ø ≥ 0.5 sin compensar, cos ø =0.9 con
compensado, cos ø =0.6 con balasto electrónico).
 Calefacción por resistencias eléctricas: 2 a 3 veces In (cos ø ≥ 0.95).
 Primario de un transformador: 20 a 30 veces In.
 Acoplamiento de condensadores: intensidad de cortocircuito.
 Motores con rotor en cortocircuito (jaula): 5 a 7 veces In.
 Motores con rotor bobinado (anillos) y Motores de corriente continua Shunt: 2.5
veces In.
 Arrancador estrella-triángulo: 1,3 a 2,6 veces In.
5. Calibre del contactor:

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Categoría de Empleo AC-1, AC-3, AC2 (motor anillos corte a motor lanzado, es decir
cuando ha arrancado totalmente) Para elegir un contactor que trabaje en estas categorías
de servicio seguiré los siguientes pasos:
a) El calibre del contactor debe ser tal que para la categoría de empleo utilizada, su
corriente de empleo máxima Ie sea igual o superior al de la Intensidad nominal del
receptor In (en caso de lámparas de descarga Ie ≥ In/0,6). Los calibres comerciales de los
contactores Telemecanique son los reflejados en la Tabla de la Figura
b) Debe cumplirse que el Poder de cierre (Valor de la intensidad que el contactor es capaz
de establecer en el momento del cierre según el fabricante, tabla Figura 30) del contactor
elegido, sea superior a la sobreintensidad en el arranque Iaeficaz, en caso contrario
deberemos escoger un calibre superior.
c) Si nos dan como dato la durabilidad eléctrica que debe tener el contactor, compruebo la
durabilidad del calibre obtenido anteriormente en las curvas correspondientes (Figura 31).
Para ello necesito conocer la Intensidad de corte Ic (o corriente cortada). Si no es la
durabilidad adecuada escojo el calibre superior que lo cumpla.
EJEMPLO
Es necesario conocer las siguientes características del receptor:

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- La tensión nominal de funcionamiento, en voltios (V).
- La corriente de servicio, corriente nominal (IN) que consume, en amperios (A).
Potencia mecánica
(Pm) (kW)
Corriente de servicio
(IN) (A)
220 V 380 V
0,75 3 2
1,1 4 2,5
1,5 6 3,5
2,2 8,5 5
3 11 6,5
4 14,5 8,5
5,5 18 11,5
7,5 25 15,5
10 35 21
11 39 23
15 51 30
22 73,5 44
P = √3 V I Cos ø W
I = P / (√3 V Cos ø) A
- La naturaleza y la utilización del receptor, o sea, su categoría de servicio.
La corriente de corte, que depende del tipo de categoría de servicio y se obtiene a partir
de la corriente de servicio, amperios (A).
Los pasos a seguir para la elección de un contactor son los siguientes:
Categoría de servicio Ic / In Factor de potencia
AC1 1 0,95
AC2 2,5 0,65
AC3 1 0,35
AC4 6 0,35

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1. Obtener la corriente de servicio o corriente nominal (In) que consume el receptor.
2. A partir del tipo de receptor, obtener la categoría de servicio.
3. A partir de la categoría de servicio elegida, obtener la corriente de corte (Ic) con la que se
obtendrá el calibre del contador.
Además, hay que considerar la condición del factor de potencia, ya que, en el caso de los
circuitos de alumbrado con lámparas de descarga (vapor de mercurio, sodio,...) con factor de
potencia 0,5 (sin compensar), su categoría de servicio es AC3, aunque por su naturaleza debería
ser AC1. Mientras que si estuviera compensado a 0,95, su categoría sería AC1.
Aplicaciones.
Las aplicaciones de los contactores, en función de la categoría de servicio, son:
Categoría de servicio Aplicaciones
AC1 Cargas puramente resistivas para calefacción eléctrica
AC2 Motores asíncronos para mezcladoras, centrífugas,...
AC3 Motores asíncronos para aparatos de aire acondicionado,
compresores, ventiladores,...
AC4 Motores asíncronos para grúas, ascensores,...

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https://es.slideshare.net/johnflorestapia/arranque-de-motores-con-plc
EJEMPLO
Elegir el contactor más adecuado para un circuito de calefacción eléctrica, formado por
resistencias débilmente inducidas, cuyas características son las siguientes:
- Tensión nominal: 220 V
- Potencial total: 11 kW
- Factor de potencia: 0,95 inductivo.
Solución:
1. La corriente de servicio o nominal se obtiene aplicando la expresión de la potencia en circuito
trifásico: In = P / √3 * V * cosø = 30,5 A
2. La categoría es AC1, por ser resistivo el receptor y su factor de potencia próximo a la unidad.
3. La corriente de corte es igual a la servicio, por lo que el calibre del contactor a elegir es de 32 A.

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Las categorías del contactor elegido son:
- Categoría: AC1 (por ser el cos ø = 0,95).
- Calibre: 32 A.
Categoría de empleo AC1:
Un contactor trabaja en categoría de empleo AC1 cuando conmuta cargas
resistivas, o más exactamente cargas con un cosφ≥0,95. Tal como es el caso de las
resistencias eléctricas de calefacción.
En esta categoría no hay una punta de intensidad de establecimiento. Tanto la
intensidad de establecimiento, como la de corte es la intensidad nominal del receptor
Categoría de empleo AC3.
Un contactor trabaja en categoría de empleo AC3 cuando conmuta motores
trifásicos con rotor en cortocircuito (jaula de ardilla), que una vez arrancados llegan a
alcanzar su velocidad de régimen.
En estas condiciones, el contactor tiene por intensidad de establecimiento la de
arranque del motor y por intensidad de corte, la nominal del motor (Figura adjunta).
En categoría AC3, la punta de intensidad del arranque del motor que sufren los
contactos del contactor, da a lugar a que el contactor soporte menos corriente que si
trabajara en categoría AC1.

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