arranque de motore trifacicos con redes monofacicos

2. ARRANQUE DE MOTORES TRIFÁSICOS CON REDES MONOFÁSICAS
En primer lugar, hay que señalarque para que un motor trifásico se pueda accionarmediante redes
monofásicas esimprescindible que dicho motor tenga accesocompleto a sus devanados de estator
(es decir, caja de bornes con seis conexiones del estator).
El método que se va a desarrollar es válido tanto para motores con rotor en jaula de ardilla como
para motores con rotor devanado.
La técnica a emplear se basa en elmismo razonamiento que se emplea para los motores asíncronos
monofásicos de arranque por condensador, en realidad, lo que se hace es construir un motor
monofásico de arranque por condensador a partir del motor asíncrono trifásico que se desea
accionar, según se muestra en la figura adjunta.
El motor trifásico en estas condiciones arranca por sí sólo, con las mismas características que un
motor monofásico de arranque por condensador.
Si se utiliza el condensador adecuado, se puede conseguir que la potencia del motor en su
funcionamiento como monofásico pueda llegar a ser del 80 al 90% de su valor nominal como
trifásico. Para una red de 220V, se necesitanunos 70µF por KWde potencia útil del motor (norma
UNE48501).
El condensador debe de preverse para una tensión de alrededor de 1.25 veces la tensión de la red,
debido a los efectos de sobretensiones a que suele estar sometido como consecuencia de los
fenómenos de resonancia.

3. Para conseguir un cambio de giro basta con intercambiar el condensador con los otros devanados
del motor trifásico.
DESARROLLO PRÁCTICO
2.1.- Realiza el montaje de la figura adjunta, utilizando un condensador de 70µF/350VAC.
Alimenta al sistema con una tensión monofásica de 220V (en nuestro caso entre dos fases de
salida del variac). En estas condiciones, rellena la siguiente tabla
V(v) I(A) P(w) Q(Var) cosϕ
2.2.- Compara los resultados obtenidos con los del funcionamiento del motor con alimentación
trifásica (compáralos con la corriente de línea, las potencias activas y reactiva absorbidas, y el
factor de potencia)
2.3.- Comprueba (colocando tu mano sobre el motor) cómo en funcionamiento con alimentación
monofásica se producen vibraciones en el motor. Explica por qué se producen.
2.4.- Comprueba cómo una vez realizado el montaje, el motor con alimentación monofásica
siempre gira en el mismo sentido, independientemente de que intercambies entre sí las dos fases
de alimentación. ¿Cómo puede invertirse el sentido de giro del motor? Realiza el correspondiente
experimento para comprobarlo.
2.5.- Compara las corrientes de arranque del motor a rotor libre con alimentación trifásica y con
alimentación monofásica. (Utiliza para este apartado la pinza amperimétrica de que se dispone en
el laboratorio).
Aunque lo perfecto sería que todos tengamos trifásica en casa y por supuesto sin límite, no es así.
Y claro, si consigues un buén motor trifásico a 400V y sólo dispones de 230V monofásico. ¿Qué
hacer?
Pues bien, gracias a la ciencia existen varias maneras de conectar un motor trifásico de 400V a
230V.
He aquí un esquema de la primera manera de conectar un motor a la red monofásica a 230V.

4. En caso de querer que el motro gire en sentido contrario lo que hay que hacer es cambiar el
condensador de bobina.
Hay que tener en cuenta, que en un motor de 400/230V se tiene que usar la conexión en
triángulo.
Y he aquí la segunda, en este tipo de conexión se consigue un mayor equilibrio de
compensación en las bobinas del motor, pero es el menos conocido.

5. Elijas el modelo que elijas, todos se basan en lo mismo, avanzar una fase noventa grados
usando un condensador para crear un desfase simulando una tercera fase (magia potagia).
Una manera fácil de calcular en condensador es la de aplicar 70uf por cada KW de potencia y la
tensión ha de ser superior a la de la red, en este caso tendremos que usar condensadores de 250-
400V.
Para conseguir un par de arranque superior se puede usar un condensador del doble de
capacidad del calculado conectado en paralelo teniendo en cuenta que hay que desconectarlo
una vez arrancado el motor.

6. CALCULO DEL CAPACITOR DE ARRANQUE DE UN MOTOR
MONOFÁSICO.
Muchos motores como el de la lavadora, frigorífico, esmeril son motores monofásicos. El
problema de alimentar un motor con 230 V, con una única fase, hace que no se genere el par
necesario para el arranque. Para “engañar” al motor y generar una fase ficticia se utiliza un
condensador que desfase 90º la tensión de alimentación de esta forma tendremos el par de
arranque necesario. Para obtener el mejor y más potente par de arranque del motor monofásico,
que se traducirá en que nuestra lavadora, frigorífico o esmeril trabajen mejor y con más fuerza,
centrifugará mejor, el esmeril será más potente y no se trabará… hay que calcular la capacidad
del capacitor condensador que obtenga este desfase de 90º. No hagáis caso de estas “leyendas
urbanas” que se leen por internet que cuanto mayor sea el capacitor – condensador que pongáis
mayor será elparde arranque del motor monofásico. Lo único que obtendréis esun desfase mayor,
que producirá un menor par de arranque del motor monofásico, de hecho, si el condensador es
demasiado grande puede darse la casualidad de que el desfase sea 360º, es decir 0º con lo que el
motor monofásico no tendría par de arranque. En cualquier caso,capacitores o condensadores de
capacidad mayor o menor de la necesaria generarán desfases inferiores o superiores al óptimo lo
que derivarán en valores de par de arranque inferiores al óptimo. Arrancar con par de arranque
inferiores al óptimo puede derivar enque nuestro motor monofásico acabe quemándose,tiene que
hacer más esfuerzo del necesario para arrancar,la intensidad aumenta y el motor se quema,con
lo que nuestra querida lavadora, frigorífico o esmeril acabarían estropeados.
El mayor par de arranque para el motor monofásico se obtiene cuando el desfase que
obtenemos con nuestro capacitor – condensador esde 90 º para obtener este desfase procederemos
a calcular el capacitor de un motor monofásico de la siguiente forma.
Imaginamos que tenemos un motor de 150 W y coseno de fi = 0,85 (es un valor típico)
Potencia= V x I x cosfi
150 = 230 x I x 0,85
I = 0,767 Amperios
La potencia aparente (suma de la potencia activa,150W + la potencia reactiva) = V x I = 176
VA (voltio amperios)
Calculo de la reactancia inductiva (XL):
Potencia aparente = I^2 x XL;
XL = Potencia aparente / I^2 = 176 / 0,76^2 = 305 Ohm
Calculo de la capacidad del capacitor - condensador del motor monofásico:
XL = 1 / (2 x pi x frecuencia x C)
C= 1 / (2 x pi x frecuencia x XL)
C = 1 / (2 x 3,14159 x 50 x 305) = 10,43 uF (micro Faradios)
Por tanto el capacitor ideal óptimo para el motor monofásico del ejemplo es de 10,43 uF, como
10,43 micro Faradios es un valor de capacitor que no podemos encontrar en el mercado,
optaremos por comprar el valor que más se aproxima en este caso 10 micro faradios.