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GUÍA DE ESTUDIO / DE EJERCICIOS
DISEÑO, OPERACIÓN Y MANTENCION DE SISTEMAS ELECTRICOS
DE CONTROL.
GUÍA Nº 5
Profesor/a(s)
Nivel o Curso/s
Unidad/Sub Unidad
LUIS RAMIREZ RAMIREZ
3º
MOTORES DE INDUCCION TRIFASICOS
Contenidos
1. METODOS DE ARRANQUE PARA MOTORES TRIFASICO
Aprendizajes Esperados
1. Describe métodos de arreanque en motores trifasicos y sus formas de conexión
2. Señala las razones tecnicas para el arranque indirecto de motores de induccion
trifasicos.
3. Realiza el montaje práctico de los circuitos de mando y fuerza para el arranque
directo e indirecto de motores trifasicos.
GUIA DE APRENDIZAJE Nº 5
Métodos de partida de motores trifásicos: Métodos de conexión, Inversión de giro,
1. Objetivos

Conocer las formas de conexión de un motor trifásico y los distintos métodos de partida
2. Desarrollo de contenidos.
Introducción:
Métodos de partida motores trifásicos de inducción.
Un problema importante en la operación de la máquina de inducción es la elevada corriente que ésta
absorbe durante el proceso de arranque. La corriente de arranque de una máquina de inducción se
encuentra entre tres y siete veces la corriente nominal de la máquina, y en algunas ocasiones aún más. La
caída de tensión en los conductores de alimentación y en el sistema puede sobrepasar el máximo permitido.
La tensión de alimentación de la máquina no debe estar nunca por debajo del 5% de su valor nominal, pues
hay que recordar que el torque eléctrico se reduce con el cuadrado de la tensión de alimentación, y puede
ocurrir que la máquina sea incapaz de acelerar la carga mecánica. En otros casos sucede que las cargas
mecánicas no ofrecen mayor resistencia a baja velocidad y su torque mecánico aumenta gradualmente con
la velocidad. En este caso es posible utilizar sistemas de arranque de la máquina de inducción a tensión
reducida que contribuyen a disminuir la magnitud de la corriente en la máquina durante el proceso de
aceleración.
Revisando la expresión de la corriente de partida de un motor de inducción, permite concluir que para
reducir la corriente de partida hay dos posibilidades:
1. Reducir la tensión aplicada
2. Aumentar la resistencia del rotor
La segunda alternativa sólo es aplicable en motores con rotor bobinado. En motores jaula de ardilla queda
como única posibilidad la tensión aplicada al motor.
A continuación se detallan algunos ejemplos de los arrancadores más utilizados en la industria actual.
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Liceo Industrial “Vicente Pérez Rosales”
San Pablo 4660 Quinta Normal
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1. Partida Directa.
Es el método de partida más simple, barata y común; es conveniente en lugares donde la red de
alimentación es estable, y en sistemas mecánicamente rígidos. En términos generales está permitido para
motores que posean una potencia inferior a 5.5 KW, pues en motores mayores el efecto que produce la
elevada corriente de partida afecta considerablemente a la red de alimentación. Una representación de la
partida directa del motor de inducción se observa en la Figura 4, en donde también se indican las
protecciones y comandos asociados a este método de partida.
Figura 4. Partida directa del motor de inducción
2. Partida Estrella – Triángulo. Circuito de mando
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Actuador estrella triangulo: Circuito de fuerza
El arranque estrella-triángulo es el procedimiento más empleado para el arranque a tensión reducida y uno
de los métodos más antiguos debido a que su construcción es simple, su precio es reducido y tiene una
buena confiabilidad.
El procedimiento para reducir la tensión en el arranque consiste en conmutar las conexiones de los
arrollamientos de los motores trifásicos previstos para trabajar conectados en triángulo a la red trifásica de
380 V; si no es así, no se puede conectar. Los bobinados inicialmente se conectan en estrella, esto es,
reciben la tensión de fase de 220 V, y luego se conectan en triángulo a la tensión de línea de 380 V; es
decir que la tensión durante el arranque se reduce 1,73 veces.
Por otra parte, el estator debe tener sus seis bornes accesibles para que puedan ser conectados al
conmutador. El cambio de estrella a triángulo generalmente se hace en forma automática luego de
transcurrido un lapso (que puede regularse) en que el motor alcanza determinada velocidad. Se recomienda
que la conmutación se efectúe cuando el motor esté cercano a su velocidad nominal (95% de la misma), es
decir, cuando la corriente de arranque baje prácticamente a su valor normal en la etapa de estrella.
Habitualmente, un arranque normal puede durar hasta 10 segundos.
Finalmente, el dispositivo estrella-triángulo tiene el inconveniente de que la curva de arranque que se
obtiene a veces no es suficiente para hacer arrancar máquinas con mucho momento de inercia.
Por ser ésta una relación fija, y dado que la influencia de la tensión sobre la corriente y el torque es
cuadrática, tanto la corriente como el par de arranque del motor se reducen en tres veces. Es decir:
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3. Partida con Autotransformador.
El autotransformador de arranque es un dispositivo similar al estrella-triángulo, salvo por el hecho de que
la tensión reducida en el arranque se logra mediante bobinas auxiliares que permiten aumentar la tensión
en forma escalonada, permitiendo un arranque relativamente suave. Generalmente se utiliza un
autotransformador de varias derivaciones que entregan tensión generalmente de un 50, 65, 80%, de la
tensión nominal, durante el periodo de aceleración.
Su gran inconveniente es que las conmutaciones de las etapas se realizan bruscamente, produciendo en
algunas ocasiones daños perjudiciales al sistema mecánico o a la máquina accionada, por ejemplo,
desgaste prematuro en los acoplamientos (correas, cadenas, engranajes o embragues de acoplamiento), o
en casos extremos, roturas por fatiga del eje o rodamientos del motor, producidos por los grandes esfuerzos
realizados en el momento del arranque.
Este sistema proporciona una buena característica de arranque, aunque posee el inconveniente de su alto
precio. La Figura 5 muestra el circuito de fuerza correspondiente al método de partida con
autotransformador.
Figura 5. Circuito de fuerza para la partida con autotransformador
4. Partidor suave.
El funcionamiento de los partidores suaves se basa en semiconductores (generalmente tiristores) que,
mediante un circuito de potencia y uno de control, realizan un arranque suave de la máquina al reducir el
voltaje inicial y aumentando la tensión en forma continua a medida que la carga mecánica acelera. Este
tipo de arrancador puede limitar la corriente de arranque y reducir considerablemente los esfuerzos
mecánicos ocasionados por los arranques bruscos. Los partidores suaves también se pueden utilizar para
detener el motor, de manera de ir reduciendo la tensión hasta el momento de la detención total, evitando
los dañinos golpes de ariete en las cañerías durante la parada de las bombas, por ejemplo.
En su programación, poseen protecciones por asimetría, contra sobre temperatura y sobrecarga, contra falla
de tiristores, vigilancia del tiempo de arranque con limitación de la corriente, control de servicio con
inversión de marcha, optimización del factor de potencia a carga parcial, maximizando el ahorro de energía
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durante el proceso, y permiten un ahorro en el mantenimiento por ausencia de partes en movimiento que
sufran desgastes.
Los principales problemas de estos arrancadores son el costo y la inyección de corrientes armónicas a la
red. En la Figura 6 se detalla un diagrama de un arrancador suave a tiristores.
Figura 6. Partidor suave por retardo de fase mediante tiristores.
3.
Evaluación.
1- ¿Qué importancia tiene el voltaje aplicado en la partida de los motores de inducción?
2- Averigüe los datos de placa de un motor trifásico de inducción conectado en estrella y en triángulo,
comente dichos datos.
3- ¿Cuál es la diferencia física entre un motor de inducción jaula de ardilla y uno de rotor bobinado?
4- Averigüe la clasificación NEMA de los motores de inducción tipo jaula de ardilla
5- ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de usar un partidor suave, en el arranque de un motor jaula
de ardilla?
6- Dibuje el circuito de fuerza y control de un partidor estrella - triángulo automático y escriba su
representación nemotécnica. Explique su funcionamiento.
7- Realice el montaje práctico del circuito actuador estrella triangulo y verifique su funcionamiento.
4.
Bibliografía.
 Máquinas Eléctricas, Mora Fraile Jesús, Mc Graw Hill, 5a Ed.
 Máquinas Eléctricas, Fitzgerald A.E., Mc Graw Hill, 5a Ed.
 Máquinas Eléctricas Básicas, Arias Albornoz, Miguel., Departamento de Ingeniería Eléctrica, Usach,
1991.
 Elementos de Electricidad. Primera parte: Corriente Continua., Carrasco Alveal, Hernán, Editorial
Universitaria, S.A., 1970.
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