Motor de inducción con arranque por condensador

Los motores de arranque por condensador son un tipo de motores de inducción monofásicos. Utilizan un condensador en el circuito del devanado auxiliar para crear una diferencia de fase significativa entre la corriente que fluye a través del devanado principal y la del devanado auxiliar. Como su nombre "arranque por condensador" indica claramente, estos motores dependen de un condensador específicamente para el proceso de arranque. El diagrama a continuación ilustra el esquema de conexión de un motor de arranque por condensador.

El motor de arranque por condensador cuenta con un rotor jaula y incorpora dos devanados en su estator, a saber, el devanado principal y el devanado auxiliar (o de arranque). Estos dos devanados están posicionados a un ángulo de 90 grados uno respecto al otro. Un condensador, denotado como CS, está conectado en serie con el devanado de arranque. Además, se integra en el circuito un interruptor centrífugo, etiquetado como SC.

El diagrama fasorial del motor de arranque por condensador se muestra a continuación:

Como se ilustra en el diagrama fasorial anterior, la corriente en el devanado principal, denotada como IM, retrasa la corriente auxiliar IA en 90 grados. Esto efectivamente divide la corriente de suministro monofásica en dos fases. Los dos devanados están desplazados eléctricamente por 90 grados, y sus fuerzas magnétomotrices (FMM) son iguales en magnitud pero están 90 grados fuera de fase en el dominio temporal.

En consecuencia, el motor funciona como un motor bifásico equilibrado. A medida que el motor se acerca a su velocidad nominal, el interruptor centrífugo montado en el eje del motor desconecta automáticamente el devanado auxiliar y el condensador de arranque.

Características del motor de arranque por condensador

El motor de arranque por condensador es capaz de generar un par de arranque significativamente alto, aproximadamente 3 a 4.5 veces el par a plena carga. Para lograr tal par de arranque elevado, deben cumplirse dos condiciones cruciales:

1. El valor del condensador de arranque debe ser relativamente grande.

2. La resistencia del devanado de arranque debe ser baja.

Se utilizan comúnmente condensadores electrolíticos con una capacidad de alrededor de 250 µF debido a los altos requisitos de potencia reactiva (Var) del condensador.

La característica par-velocidad del motor se presenta a continuación:

La curva característica demuestra claramente que el motor de arranque por condensador exhibe un par de arranque alto. Sin embargo, en comparación con el motor de fase dividida, su costo es mayor, principalmente debido al gasto adicional del condensador. Para invertir la dirección de un motor de arranque por condensador, el motor debe detenerse completamente primero, luego se pueden invertir las conexiones de uno de los devanados.

Aplicaciones del motor de arranque por condensador

El motor de arranque por condensador se utiliza ampliamente en diversas aplicaciones:

• Escenarios de alta inercia y arranques frecuentes: Ideal para cargas con alta inercia que requieren arranques frecuentes, ya que su fuerte par de arranque puede superar eficazmente la resistencia inicial.

• Bombas y compresores: Comúnmente empleado en bombas y compresores, donde las capacidades de arranque confiables y poderosas son esenciales para un funcionamiento eficiente.

• Sistemas de refrigeración y aire acondicionado: Ampliamente utilizado en los compresores de refrigeradores y aires acondicionados, asegurando un arranque suave y un rendimiento estable para mantener el efecto de enfriamiento deseado.

• Transportadores y herramientas de máquina: También se utiliza en transportadores y herramientas de máquina, proporcionando el par necesario para iniciar y sostener el movimiento de materiales y componentes.

En resumen, el motor de arranque por condensador, con sus características distintivas y amplias aplicaciones, desempeña un papel significativo en numerosos sistemas eléctricos y mecánicos.