Los motores eléctricos son dispositivos que convierten energía eléctrica en energía mecánica y pueden ser de corriente continua (DC) o alterna (AC). Son fundamentales en diversas aplicaciones y su arranque requiere considerar aspectos como el par y la corriente de arranque, así como la elección de dispositivos de protección como guardamotores y contactores. Además, se pueden implementar sistemas de control para el arranque y funcionamiento seguro de estos motores.

1. Tipos de motores
eléctricos
Los motores eléctricos son máquinas que convierten la energía
eléctrica en energía mecánica.
Hay muchos tipos diferentes de motores eléctricos, cada uno con
sus propias características y aplicaciones. Algunos de los tipos
más comunes son los motores de corriente continua (DC) y los
motores de corriente alterna (AC).
JP
by Jose Peña and Orlando Perez

2. ¿Qué es un motor
eléctrico?
Un motor eléctrico es un dispositivo que transforma la energía
eléctrica en energía mecánica de rotación. Este proceso se realiza
por medio de la interacción de los campos magnéticos que se
generan en las bobinas del motor.
Los motores eléctricos son máquinas rotatorias, compuestas por
dos partes fundamentales: el estator y el rotor. El estator es la
parte fija del motor, que contiene las bobinas que generan el
campo magnético. El rotor es la parte móvil del motor, que gira
gracias a la interacción con el campo magnético del estator.

3. ¿Qué es un motor
eléctrico?
Un motor eléctrico convierte la energía eléctrica en energía mecánica.
Los motores eléctricos trabajan con un campo magnético que se crea al
hacer circular corriente eléctrica por las bobinas del motor. Este campo
magnético interactúa con un rotor, haciendo girar el eje del motor.
Los motores eléctricos son máquinas que producen movimiento
rotatorio a partir de energía eléctrica. El movimiento se produce debido
a la interacción entre los campos magnéticos creados por las bobinas
del motor y el rotor. Los motores eléctricos pueden ser de corriente
continua (DC) o de corriente alterna (AC), y existen diferentes tipos de
motores eléctricos, dependiendo de su funcionamiento y aplicación.

4. Aspectos a considerar para dimensionar adecuadamente el
arranque de los motores eléctricos.
Par de Arranque
El par de arranque es el par que el motor puede proporcionar al eje en el
momento de la puesta en marcha. Este par debe ser suficiente para superar la
inercia de la carga y el propio motor, permitiéndole alcanzar la velocidad de
funcionamiento.
Corriente de Arranque
La corriente de arranque es la corriente que el motor consume durante la fase
de aceleración. Esta corriente es normalmente mucho mayor que la corriente
nominal del motor y debe ser considerada al seleccionar los componentes del
sistema de arranque, para evitar sobrecargas.
Tiempo de Arranque
El tiempo de arranque es el tiempo que tarda el motor en alcanzar la
velocidad de funcionamiento. Este tiempo está relacionado con el par de
arranque, la inercia de la carga y la velocidad de funcionamiento del motor.
Características de la Carga
La carga que se pone en marcha tiene un impacto importante en el proceso
de arranque. Es importante conocer la inercia de la carga, la velocidad de
funcionamiento, el par de resistencia, y si se trata de una carga de par
constante o variable.

5. Límites de Corriente de Arranque
En ambos casos, la corriente de arranque generalmente resulta mayor que la nominal, produciendo las perturbaciones comentadas en la red de distribución. Estos inconvenientes no son tan importantes en motores pequeños,
que habitualmente pueden arrancar a tensión nominal.
Por ejemplo, el código municipal fija los límites de corriente en el arranque indicados en la tabla siguiente:
Hasta 3 HP 4,0 . In
Más de 3 hasta 6 HP 3,5 . In
Más de 6 hasta 9 HP 3,1 . In
Más de 9 hasta 12 HP 2,8 . In
Más de 12 hasta 15 HP 2,5 . In
Más de 15 hasta 18 HP 2,3 . In
Más de 18 hasta 21 HP 2,1 . In
Más de 21 hasta 24 HP 1,9 . In
Más de 24 hasta 27 HP 1,7 . In
Más de 27 hasta 30 HP 1,5 . In
Más de 30 HP 1,4 . In
La máxima caída de tensión en la red no debe superar el 15% durante el arranque.

6. Arranque directo de motor
monofásico
El arranque directo de un motor monofásico es una forma sencilla y económica de
poner en marcha el motor. Este método se aplica a motores monofásicos de baja
potencia, como los de 1/4 HP. Esta técnica se caracteriza por la conexión directa del
motor a la red eléctrica, sin ningún dispositivo intermedio para limitar la corriente de
arranque.
Para entender el proceso de arranque, es necesario analizar la estructura interna del
motor. El motor monofásico cuenta con dos bobinados: el bobinado principal y el
bobinado de arranque. El bobinado de arranque se activa solo durante el proceso de
arranque, gracias al capacitor conectado en paralelo. Una vez que el motor alcanza su
velocidad nominal, el capacitor se desconecta y el motor opera con el bobinado
principal.
El diagrama muestra la conexión interna del motor monofásico. Se observa que el
capacitor está conectado en paralelo al bobinado de arranque. Se realiza un puente
entre los puntos R y A, y entre los puntos N y B. Este puente crea un circuito cerrado
que permite que la corriente fluya a través del bobinado de arranque y el capacitor. El
flujo de corriente crea un campo magnético rotatorio que impulsa el rotor del motor.

7. Arranque directo con interruptor de 1 punto
El arranque directo con interruptor de 1 punto es una forma sencilla y común
de encender un motor monofásico. La conexión se realiza directamente desde
la fuente de alimentación al motor, a través de un interruptor simple que corta
el flujo de corriente. El interruptor puede ser un simple interruptor de pared o
un interruptor de palanca.
Este método es adecuado para motores de baja potencia y con corrientes de
arranque bajas. Sin embargo, no ofrece protección al motor, lo que puede
resultar en un sobrecalentamiento en caso de sobrecarga o fallos. Además,
puede provocar un arranque brusco del motor, generando un alto consumo
de energía y posibles daños en la instalación.

8. Arranque con Protector
Guardamotor
El guardamotor es un dispositivo de protección
fundamental para el motor. Detecta sobrecargas o
cortocircuitos y desconecta el circuito para evitar
daños al motor. También incluye protección contra
sobrecalentamiento y otras anomalías.
Motor
El motor es el componente principal del sistema de
arranque. Este dispositivo convierte la energía eléctrica
en energía mecánica, proporcionando el movimiento
necesario para el equipo que se va a poner en marcha.
deMotor

9. Start with Motor Protector
and Contactor
En este esquema se implementa un sistema de arranque de
motor monofásico con protección y contactor. Se utiliza un
guardamotor, un contactor y una bobina de 220 V para
controlar el motor. El guardamotor protege el motor de
sobrecargas y cortocircuitos. El contactor, a su vez, permite
controlar el flujo de corriente al motor, proporcionando un
arranque seguro y controlado.
El contactor se activa mediante la bobina de 220 V. Una vez
activado, el contactor cierra el circuito, permitiendo que la
corriente fluya hacia el motor. El guardamotor se conecta
en paralelo al motor y se configura para desconectar el
circuito en caso de sobrecargas o cortocircuitos. Este
sistema proporciona una solución eficiente para el
arranque y protección de un motor monofásico.

10. Dispositivos de comando y protección
Contactor
Un contactor es un interruptor electromecánico accionado por un electroimán o bobina de corriente. Permite o
interrumpe automáticamente el flujo de corriente a través de motores y otras cargas. Los contactores son
dispositivos de conmutación y mando de potencia relativamente sencillos, con numerosas posibilidades de
automatización eléctrica.
Control Remoto
Los contactores permiten controlar una máquina desde lugares alejados. La alimentación de la bobina del
contactor activa o desactiva el flujo de corriente, permitiendo controlar la máquina de forma remota. Este
control remoto es fundamental para muchas aplicaciones industriales.
Aplicaciones
Los contactores electromagnéticos han reemplazado los tradicionales interruptores de cuchillas en las
instalaciones industriales. Son utilizados en una amplia gama de aplicaciones, desde el control de motores de
pequeña potencia hasta grandes instalaciones industriales.

11. Motor Protector
Descripción
Un guardamotor es un
interruptor magnetotérmico
diseñado para la protección de
motores eléctricos. Se diferencia
de otros interruptores
automáticos por su curva de
disparo, que lo hace más robusto
ante sobreintensidades
transitorias.
Características
El disparo magnético es similar al
de otros interruptores
automáticos. Sin embargo, el
disparo térmico se produce con
una intensidad y tiempo mayores.
Su curva característica se
denomina D o K.

12. Características de los Guardamotores
1 1. Capacidad de Ruptura
Los guardamotores, al igual que otros interruptores automáticos
magneto térmicos, se caracterizan por su capacidad de ruptura. Esta
propiedad indica la intensidad máxima de corriente que pueden
interrumpir sin dañarse. Es un factor crucial para proteger el sistema
eléctrico de cortocircuitos.
2 2. Intensidad Nominal
La intensidad nominal, también conocida como calibre, determina la
corriente máxima que el guardamotor puede soportar
continuamente sin sobrecalentarse. Este valor debe coincidir con la
intensidad nominal del motor que se pretende proteger.
3 3. Curva de Disparo
La curva de disparo determina la relación entre la corriente de
sobrecarga y el tiempo de respuesta del guardamotor. Diferentes
curvas se adaptan a diferentes tipos de motores y aplicaciones,
garantizando una protección adecuada en cada caso.
4 4. Protección Integral
Los guardamotores brindan una protección integral contra
sobrecargas, cortocircuitos y, en algunos casos, falta de fase. Esta
protección integral es esencial para la seguridad del motor y del
sistema eléctrico en general.

13. Qué es un interruptor diferencial
Definición
Un interruptor diferencial, también conocido como disyuntor, es un dispositivo de
seguridad fundamental en cualquier instalación eléctrica. Se coloca en el cuadro
principal, aguas abajo de todas las cargas, para proteger la instalación y a las personas
de derivaciones a tierra y contactos directos o indirectos.
Función
Su principal función es detectar cualquier fuga de corriente hacia tierra. Cuando se
detecta una fuga, el interruptor diferencial corta automáticamente el suministro eléctrico
de la instalación, evitando el paso de corriente por el cuerpo humano y protegiendo así a
las personas.
Importancia
Este tipo de interruptor es esencial para garantizar la seguridad de las instalaciones
eléctricas. Al detectar y cortar el suministro en caso de fugas, protege a las personas de
electrocuciones y previene daños en los equipos y la instalación.

14. Arranque de motor
El arranque de motor monofásico a través de Guardamotor y
Contactor con bobina 220v se presenta en este esquema. El
Guardamotor, un dispositivo de protección, interrumpe el circuito
en caso de sobrecorriente o fallo. La bobina del contactor se
activa a través de la fase del circuito.
El contactor cierra el circuito principal, permitiendo el paso de la
corriente al motor. El retorno del circuito se conecta a la fase del
motor. Este esquema permite la gestión eficiente de la corriente y
la protección del motor en caso de sobrecarga.

15. Arranque de motor monofásico
Diagrama del circuito
El diagrama muestra el circuito completo de
arranque de motor monofásico a través de
un Guardamotor y un Contactor. El
Guardamotor proporciona protección contra
sobrecarga al motor. El Contactor sirve para
conectar y desconectar el motor de la red
eléctrica. El contactor se controla mediante
una bobina de 220V.
Componentes del circuito
El circuito incluye un Guardamotor, un
Contactor y un motor. El Guardamotor se
conecta en serie con el motor para detectar
una sobrecarga y protegerlo. El Contactor se
conecta en paralelo al motor para conectar y
desconectar la corriente. El motor es la carga
principal del circuito y se conecta a la red
eléctrica a través del Contactor.

16. Arranque de motor
El arranque de motor monofásico a través de
Guardamotor y Contactor con bobina 220v es un
método común para controlar la puesta en
marcha de motores de este tipo. Este sistema
utiliza un pulsador verde NA (Normalmente
Abierto) para iniciar el proceso y un Contactor
para conectar el motor a la red eléctrica.
Al presionar el pulsador verde, se cierra un
circuito que energiza la bobina del Contactor. La
bobina, al ser energizada, cierra los contactos del
Contactor, permitiendo el paso de corriente hacia
el motor. La bobina del Contactor se alimenta con
una tensión de 220v.

17. Arranque de motor con pulsador
Funcionamiento
Al pulsar el pulsador verde, se
cierra el circuito y la bobina del
contactor se energiza.
Los contactos A1 y A2 del
contactor se cierran, permitiendo
que la corriente fluya hacia el
motor. El motor comienza a girar.
Problema
Sin embargo, al soltar el pulsador,
los contactos se abren y la
corriente se interrumpe.
El motor se detiene porque la
bobina del contactor ya no está
energizada. Esto implica que el
motor se detendría al soltar el
pulsador verde.

18. Arranque de motor
con pulsador
Pulsador Verde NA
El pulsador verde abre el
circuito cuando se
presiona. Este es un
pulsador normalmente
abierto (NA). El circuito
permanece abierto
mientras no se presiona el
pulsador.
Pulsador Rojo NC
El pulsador rojo cierra el
circuito cuando se
presiona. Este es un
pulsador normalmente
cerrado (NC). El circuito
permanece cerrado
mientras no se presiona el
pulsador.
Contactor
El contactor es un
dispositivo
electromagnético que
controla la conexión de la
corriente eléctrica al motor.
El contactor se activa
cuando se aplica voltaje a la
Motor
El motor es el dispositivo
que convierte la energía
eléctrica en energía
mecánica. En este caso, el
motor es un motor
monofásico.

19. Arranque de motor
monofásico a través de
Guardamotor y Contactor
con bobina 220v
En este diagrama, se muestra un sistema de arranque de un
motor monofásico que utiliza un Guardamotor y un Contactor.
Este sistema combina la protección del motor con un control
preciso del arranque y parada del motor.
El Guardamotor se encarga de proteger al motor de
sobrecargas y de cortocircuitos. El Contactor, por otro lado,
permite la conexión del motor a la línea eléctrica. La bobina
del Contactor se alimenta a 220v, permitiendo una mayor
potencia y eficiencia en la operación del motor.

20. Arranque de motor
con pulsador
Esquema del circuito
El circuito muestra un pulsador
verde para iniciar el motor y un
pulsador rojo para detenerlo. El
pulsador rojo es normalmente
cerrado (NC), mientras que el
verde es normalmente abierto
(NA).
Funcionamiento
del circuito
Cuando se presiona el pulsador
verde, se activa el contactor,
que a su vez conecta el motor a
la red eléctrica. Al presionar el
pulsador rojo, se interrumpe la
alimentación al contactor y el
motor se detiene.
Guardamotor
El Guardamotor protege
al motor de sobrecargas
y cortocircuitos. Se
activa cuando la
corriente que fluye por
el motor excede un
límite preestablecido,
desconectando el motor
de la red eléctrica.

21. Arranque de motor
En el diagrama, el motor monofásico se arranca a través
de un guardamotor y un contactor, con una bobina de
24V a 60 Hz. El guardamotor, que opera a 24V,
proporciona protección al motor en caso de sobrecarga,
cortocircuito o fallo térmico. El contactor, controlado por
el guardamotor, conecta y desconecta el motor de la red
eléctrica.
El transformador baja la tensión de red de 220V a 24V
para alimentar el guardamotor. El contactor, que se activa
cuando el guardamotor recibe la señal correcta, permite
que la corriente fluya hacia el motor a través de sus
terminales, A1 y A2. Esta configuración garantiza un
arranque seguro y controlado del motor.

22. Arranque de motor monofásico a través de
Guardamotor y Contactor con bobina 24v 50hz
Transformador
En esta configuración, se utiliza un transformador para reducir la
tensión de alimentación de 220v a 24v. Esta reducción de tensión es
necesaria para la seguridad del sistema de control, ya que 24v es un
voltaje más seguro para los dispositivos de control y comando.
Fusible
Se añaden fusibles en la entrada y la salida del transformador. Esto
proporciona protección adicional al circuito, evitando daños en caso
de cortocircuitos o sobrecargas. Los fusibles son dispositivos de
protección que se funden y abren el circuito cuando la corriente
excede un valor determinado.

23. Arranque con
Transformador
Este esquema incluye un transformador que
reduce el voltaje de la red eléctrica a 24 voltios
para alimentar la bobina del contactor. El
transformador puede ser un transformador de
aislamiento o un transformador de reducción
de voltaje. El transformador puede ser usado
para reducir la corriente de arranque del
motor.
La bobina del contactor está conectada al
secundario del transformador. Este tipo de
arranque es efectivo para reducir la corriente
de arranque del motor, al mismo tiempo que
protege el motor de sobrecargas. El
transformador puede ser usado para reducir el
voltaje del circuito de control del motor.

24. Arranque de motor con indicador
Se agrega un indicador luminoso para
indicar la presencia de tensión de 220 V
en el circuito. Este indicador proporciona
una visualización rápida y clara del
estado del circuito. Un fusible dedicado
protege el indicador de posibles
cortocircuitos.
1. Protección del motor
En el circuito, se utiliza un
guardamotor para proteger al
motor de sobrecargas. Esto es
crucial para garantizar una
operación segura y eficiente. El
guardamotor desconectará el
motor si se produce una
sobrecarga, evitando daños.
2. Control del circuito
Un contactor con bobina de 24 V
controla el flujo de corriente al motor.
Este sistema permite una operación
remota y segura. El contactor se activa
mediante un pulsador y se
desenergiza mediante otro pulsador.
3. Presencia de tensión

25. Imágenes de Conclusión
En este módulo hemos aprendido sobre los motores eléctricos.
Estos son dispositivos que convierten la energía eléctrica en
energía mecánica. Los motores se utilizan en una gran variedad
de aplicaciones, desde electrodomésticos hasta automóviles.
Hemos visto diferentes tipos de motores, así como sus métodos
de arranque y protección. Hemos aprendido sobre los
contactores, los guardamotores, los relés térmicos, y cómo
funcionan estos dispositivos para proteger a los motores de
sobrecargas y cortocircuitos.