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Tabla de contenido 1. Generación de la energía eléctrica..................................................................................... 9
1.1. Esquema básico de generación y distribución de la energía eléctrica ......................... 9
1.2. Tipos de turbinas ..................................................................................................... 10
1.2.1. Turbina Francis .................................................................................................... 10
Rodete de turbina Francis ................................................................................................... 11
Esquema de funcionamiento ............................................................................................... 11
1.2.2. Turbina Pelton ..................................................................................................... 12
Rodete de turbina Pelton .................................................................................................... 12
Esquema de funcionamiento ............................................................................................... 12
1.2.3. Turbina Kaplan ..................................................................................................... 13
Rodete de turbina Kaplan .................................................................................................... 13
Esquema de funcionamiento ............................................................................................... 13
1.3. Centrales nucleares ................................................................................................. 14
1.4. Generador eléctrico ................................................................................................. 15
1.4.1.1. Algunas definiciones ........................................................................................ 21
1.4.2. Principales componentes del generador: rotor y estator. ..................................... 21
1.4.3. Alternador o generador trifásico .......................................................................... 23
1.4.4. Corriente monofásica y corriente trifásica ............................................................ 26
1.4.5. Tipos de conexiones de las bobinas del alternador ............................................... 27
1.4.5.1. Conexión en estrella ........................................................................................ 27
1.4.5.2. Conexión en triángulo ...................................................................................... 27
1.5. Cargas o receptores trifásicos .................................................................................. 30
1.5.1. Carga trifásica equilibrada en estrella (Y) ............................................................. 30
1.5.2. Carga trifásica equilibrada en triángulo (Δ)........................................................... 35
1.5.3. Relaciones estrella-triángulo ................................................................................ 37
1.5.4. Sistemas trifásicos desequilibrados. Neutro. ........................................................ 38
1.5.5. Inversión del sentido de giro de los motores trifásicos ......................................... 41
1.6. Protección de los motores eléctricos ....................................................................... 43
2. Automatización industrial................................................................................................ 48
2.1. Introducción ............................................................................................................ 48
2.2. Terminología básica ................................................................................................. 48
2.3. Procesos continuos y secuenciales ........................................................................... 56
2.4. Automatismos eléctricos ......................................................................................... 57
2.4.1. El relé .................................................................................................................. 58
2.4.1.1. Tipos de relés ................................................................................................... 60
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2.4.1.1.1. Electrodinámicos.............................................................................................. 60
2.4.1.1.2. Electrónicos. .................................................................................................... 60
2.4.1.1.3. Térmicos. ......................................................................................................... 61
2.4.1.1.4. De inducción. ................................................................................................... 62
2.4.1.1.5. Electromagnéticos. .......................................................................................... 62
2.4.1.2. Tipos de relés en función de sus características constructivas .......................... 63
2.4.1.2.1. Relés con cápsula protectora. .......................................................................... 63
2.4.1.2.2. Relés con cápsula interruptora de mercurio. .................................................... 64
2.4.1.2.3. Relés intermitentes. ......................................................................................... 64
2.4.1.2.4. Relés de resonancia. ........................................................................................ 64
2.4.1.2.5. Relés polares. ................................................................................................... 64
2.4.1.2.6. Relés apolares. ................................................................................................. 65
2.4.2. Contactores ......................................................................................................... 65
2.4.2.1. Nomenclatura de los contactos. ....................................................................... 67
2.4.2.2. Clasificación de los contactores por la categoría de servicio. ............................ 67
2.4.3. Transductores y Captadores ................................................................................. 68
2.4.3.1. Tipos y características de los transductores ...................................................... 68
2.5. Simbología eléctrica ................................................................................................. 72
2.5.1. Relés .................................................................................................................... 72
2.5.2. Contactos de elementos de control...................................................................... 72
2.5.3. Elementos de potencia ........................................................................................ 74
2.5.4. Accionadores de dispositivos ............................................................................... 75
2.5.5. Contactos de accionadores de mando manual ..................................................... 76
2.5.6. Elementos captadores de campo ......................................................................... 76
2.6. Herramientas, equipos y materiales de montaje y mantenimiento........................... 77
2.6.1. Instalaciones ........................................................................................................ 77
2.6.2. Herramientas básicas de montaje y mantenimiento ............................................. 78
2.6.2.1. Destornilladores............................................................................................... 78
2.6.2.2. Taladros ........................................................................................................... 78
2.6.2.3. Llaves ............................................................................................................... 80
2.6.2.4. Lijadoras .......................................................................................................... 80
2.6.2.5. Martillos .......................................................................................................... 83
2.6.2.6. Peladoras de cable ........................................................................................... 83
2.6.2.7. Tijeras de electricista ....................................................................................... 83
2.6.2.8. Corta cables ..................................................................................................... 84
2.6.2.9. Tenazas de engastar terminales / herramientas de crimpar ............................. 85
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2.6.2.10. Tester de cableado ........................................................................................... 85
2.6.3. Equipos y materiales básicos de montaje y mantenimiento ................................. 86
2.6.3.1. Banco de trabajo .............................................................................................. 86
2.6.3.2. Soldador eléctrico < 500 W .............................................................................. 86
2.6.3.3. Tanque de lavado ............................................................................................. 86
2.6.3.4. Aspirador de polvo (fijo o móvil) ...................................................................... 86
2.6.3.5. Voltiamperímetro / Multímetro / Polímetro ..................................................... 86
2.6.3.6. Escaleras móviles ............................................................................................. 87
2.6.3.7. Galgas de espesores ......................................................................................... 88
2.6.3.8. Megóhmetro.................................................................................................... 88
2.6.3.9. Destornillador eléctrico .................................................................................... 89
2.6.3.10. Termómetro / Termopares .............................................................................. 89
2.6.3.11. Grapadora........................................................................................................ 90
2.6.4. Otros materiales de trabajo ................................................................................. 90
2.6.4.1. Cables flexibles ................................................................................................ 90
2.6.4.1.1. Tipos de cables................................................................................................. 91
2.6.4.1.2. Ejemplos de cables ........................................................................................... 93
2.6.4.1.3. Designación de los cables ................................................................................. 93
2.6.4.1.4. Intensidades admisibles en cables según REBT ................................................. 94
2.6.4.2. Punteras preaisladas ........................................................................................ 99
2.6.4.3. Terminales preaislados, de horquilla, redondos, de puntera, etc .................... 101
2.6.4.4. Regletas o fichas ............................................................................................ 102
2.6.4.5. Puntas de prueba ........................................................................................... 103
2.6.4.6. Mangueras ..................................................................................................... 104
2.6.4.7. Cajas de registro ............................................................................................ 104
2.6.4.8. Cintas aislantes .............................................................................................. 105
2.6.4.9. Canalizaciones ............................................................................................... 105
2.6.4.10. Anclajes y fijaciones ....................................................................................... 107
2.6.4.11. Borne bimetálico, de conexión, de derivación, etc.......................................... 109
2.6.4.12. Gel lubricante para introducir cables .............................................................. 110
2.6.4.13. Gel sellador .................................................................................................... 110
2.7. Instrumentos eléctricos para mediciones ............................................................... 111
2.7.1. Voltímetro ......................................................................................................... 111
2.7.2. Osciloscopio....................................................................................................... 112
2.7.3. Amperímetro ..................................................................................................... 112
2.7.4. Probador de fases .............................................................................................. 113
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2.7.5. Buscapolos......................................................................................................... 114
2.7.6. Polímetro o multímetro ..................................................................................... 114
2.8. Normas para el desarrollo del mantenimiento eléctrico ......................................... 114
3. Sistemas cableados de potencia y maniobra .................................................................. 115
3.1. Esquemas de principio ........................................................................................... 115
3.2. Sistemas cableados de potencia y maniobra .......................................................... 116
3.2.1. Conexión en estrella y conexión en triángulo de un motor trifásico.................... 116
3.2.2. Arranque directo de un motor trifásico de rotor en circuito ............................... 117
3.2.3. Inversor de giro de un motor trifásico ................................................................ 118
3.2.4. Arranque estrella-triángulo ................................................................................ 119
3.2.5. Arranque del motor mediante resistencia .......................................................... 122
3.2.6. Arranque con autotransformador ...................................................................... 122
3.2.7. Variadores de frecuencia ................................................................................... 122
3.2.8. Variadores de tensión ........................................................................................ 123
3.2.9. Arrancadores electrónicos ................................................................................. 123
3.3. Elaboración de automatismos ................................................................................ 123
3.4. Elementos de señalización y de protección ............................................................ 124
3.4.1. Elementos de señalización ................................................................................. 124
3.4.1.1. Señales en forma de panel ............................................................................. 124
3.4.1.2. Señales luminosas y acústicas ........................................................................ 129
3.4.2. Elementos de protección ................................................................................... 130
3.4.2.1. Relés de protección ........................................................................................ 130
3.4.2.1.1. Magnetotérmicos .......................................................................................... 131
3.4.2.1.2. Relés térmicos ............................................................................................... 133
3.4.2.1.3. El interruptor diferencial ................................................................................ 134
3.4.2.1.4. Fusible ........................................................................................................... 137
3.4.2.1.5. Disyuntor o interruptor automático / PIA (pequeño interruptor automático) . 143
3.4.2.2. Esquema general de un cuadro de protección de una vivienda: ...................... 146
3.4.2.3. Conexionado en viviendas .............................................................................. 147
3.4.2.3.1. Coordinación de las protecciones ................................................................... 152
3.5. Tipos de automatización y sus características ........................................................ 153
4. Cuadros eléctricos ......................................................................................................... 155
4.1. Clasificación de los cuadros eléctricos .................................................................... 157
4.1.1. Diagrama unifilar de una instalación .................................................................. 158
4.1.2. Cuadros con doble aislamiento .......................................................................... 159
4.1.3. Cajas antideflagrantes ........................................................................................ 159
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4.1.4. Armario eléctrico metálico ................................................................................. 159
4.1.5. Armario eléctrico de poliéster ............................................................................ 160
4.1.6. Cuadro eléctrico de protección .......................................................................... 160
4.1.7. Cuadro eléctrico de distribución ........................................................................ 160
4.1.8. Cuadro de maniobra .......................................................................................... 161
4.2. Clasificación de las envolventes ............................................................................. 162
4.2.1. Aspectos constructivos ...................................................................................... 162
4.2.1.1. Chasis ............................................................................................................ 162
4.2.1.2. Armaduras ..................................................................................................... 163
4.2.1.3. Precinto ......................................................................................................... 163
4.2.1.4. Obturadores .................................................................................................. 164
4.2.1.5. Tejado, zócalo ................................................................................................ 164
4.2.1.6. Puertas y revestimiento ................................................................................. 165
4.2.1.7. Placas y soportes de fijación ........................................................................... 165
4.2.2. Elementos de conexión y cableado .................................................................... 165
4.2.2.1. Regletero. ...................................................................................................... 165
4.2.2.2. Marcado de cables. ........................................................................................ 166
4.2.2.3. Terminación de los cables. Punteras o terminales. ......................................... 167
4.2.2.4. Tiras de bornes. ............................................................................................. 168
4.2.2.5. Marcado de bornes. ....................................................................................... 168
4.2.2.6. Fijación del cableado. Brazaletes. ................................................................... 169
4.2.2.7. Sistemas de conexión rápida. Peines. ............................................................. 169
4.2.2.8. Embarrados. .................................................................................................. 170
4.2.2.9. Bornes de entrada y salida ............................................................................. 171
4.2.2.10. Aisladores para barras.................................................................................... 172
4.2.2.11. Elementos para la climatización ..................................................................... 172
4.2.2.12. Resistencias calefactoras ................................................................................ 173
4.2.2.13. Elementos auxiliares ...................................................................................... 174
4.2.2.14. Compartimentación ....................................................................................... 174
4.2.2.15. Entrada de cables ........................................................................................... 175
4.2.3. Consideraciones para evitar perturbaciones de tipo electromagnéticas ............. 176
5. Corriente Alterna .......................................................................................................... 177
5.1. Representación vectorial de una señal senoidal ..................................................... 177
5.2. Concepto de impedancia ....................................................................................... 178
5.2.1. Representación vectorial de la impedancia ........................................................ 179
5.2.2. Impedancia equivalente en circuitos RLC en serie .............................................. 180
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5.2.3. Concepto de desfase .......................................................................................... 181
5.2.4. Ley de ohm en corriente alterna ........................................................................ 182
5.3. Potencia en corriente alterna monofásica .............................................................. 183
5.3.1. Factor de potencia ............................................................................................. 183
5.3.2. Triángulo de potencias ....................................................................................... 184
5.3.3. Expresiones deducibles del triángulo de potencias ............................................. 185
5.3.4. Potencia en corriente alterna trifásica................................................................ 185
5.4. Sistemas trifásicos desequilibrados ........................................................................ 186
6. Medición de variables eléctricas .................................................................................... 189
6.1. Magnitudes eléctricas ............................................................................................ 189
6.1.1. Carga eléctrica ................................................................................................... 189
6.1.2. Intensidad de corriente ...................................................................................... 189
6.1.3. Tensión o voltaje................................................................................................ 190
6.1.4. Resistencia ......................................................................................................... 190
6.2. La ley de ohm ........................................................................................................ 192
6.3. Potencia ................................................................................................................ 193
6.4. Efecto joule. Calor producido por una resistencia. ................................................. 195
6.5. Instrumentación electrónica: tipos, características y aplicaciones .......................... 195
6.5.1. Instrumentos de medida de intensidad .............................................................. 196
6.5.1.1. Amperímetro ................................................................................................. 196
6.5.1.2. Pinzas amperimétricas ................................................................................... 197
6.5.1.3. Galvanómetro ................................................................................................ 197
6.5.2. Instrumentos de medida de tensión ................................................................... 198
6.5.3. Instrumentos para la medida de la resistencia. Ohmímetro................................ 199
6.5.4. Instrumentos de medida de potencia ................................................................. 200
6.6. Normativa ............................................................................................................. 201
6.7. Conexionado y sistema de lectura .......................................................................... 202
6.7.1. Circuito eléctrico ................................................................................................ 202
6.7.2. Circuito en serie ................................................................................................. 202
6.7.3. Circuito en paralelo ............................................................................................ 204
6.7.4. Circuito mixto .................................................................................................... 206
7. Automatización eléctrica de bienes de equipo y maquinaria industrial .......................... 208
7.1. Introducción .......................................................................................................... 208
7.2. Estructura y características .................................................................................... 208
7.2.1. Tipos de máquinas eléctricas ............................................................................. 208
7.2.1.1. Motores ......................................................................................................... 211
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7.2.1.2. Motores de corriente alterna ......................................................................... 214
7.2.1.2.1. Motores síncronos ......................................................................................... 214
7.2.1.2.2. Motores asíncronos o de inducción ................................................................ 215
7.2.1.3. Comparación entre motores síncronos y asíncronos ...................................... 217
7.2.1.4. Motores asíncronos trifásicos ........................................................................ 218
7.2.1.5. Motores asíncronos monofásicos ................................................................... 225
7.2.1.5.1. Motores de fase partida o con bobinado auxiliar de arranque ........................ 226
7.2.1.5.2. Motores de arranque con capacitor (condensador) ........................................ 227
7.2.1.6. Motores de corriente continua ...................................................................... 228
7.2.1.7. Motores universales....................................................................................... 229
7.2.2. Estructura de los motores .................................................................................. 231
7.2.2.1. Rotor o inducido ............................................................................................ 231
7.2.2.2. Estator ........................................................................................................... 233
7.2.2.3. Otros elementos ............................................................................................ 234
7.2.2.3.1. Base ............................................................................................................... 234
7.2.2.3.2. Cojinetes o rodamientos ................................................................................ 234
7.2.2.3.3. Caja de conexiones ........................................................................................ 235
7.2.2.3.4. Tapas ............................................................................................................. 236
7.2.2.3.5. Carcasa .......................................................................................................... 236
7.3. Características ....................................................................................................... 237
7.3.1. Máquinas de corriente continua ........................................................................ 237
7.3.2. Máquinas de corriente alterna ........................................................................... 242
7.3.2.1. Máquinas síncronas ....................................................................................... 242
7.3.2.2. Máquinas asíncronas ..................................................................................... 243
7.3.2.3. Motores monofásicos .................................................................................... 243
7.3.2.4. Transformadores ........................................................................................... 244
7.4. Dispositivos de protección de líneas y receptores eléctricos .................................. 244
7.4.1. Las reglas de oro para el trabajo sin tensión en instalaciones de baja tensión .... 245
7.4.2. Protección contra sobre intensidades ................................................................ 245
7.4.2.1. Sobreintensidades ......................................................................................... 245
7.4.2.2. Sobrecargas ................................................................................................... 245
7.4.2.3. Cortocircuitos ................................................................................................ 246
7.4.3. Protección contra sobretensiones ...................................................................... 248
7.4.3.1. Sobretensiones transitorias ............................................................................ 249
7.4.3.2. Sobretensiones permanentes......................................................................... 250
7.4.4. Protección contra contactos directos e indirectos .............................................. 253
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7.4.4.1. Protección contra contactos directos ............................................................. 255
7.4.4.2. Protección contra contactos indirectos .......................................................... 256
8. Reglamento electrotécnico de baja tensión ................................................................... 261
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1. Generación de la energía eléctrica
En general, la generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase
de energía (química, cinética, térmica o lumínica, entre otras), en energía eléctrica. Para la
generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan
alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón del sistema de
suministro eléctrico. La generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador; si
bien estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían en función a
la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en qué fuente de energía primaria
utiliza para convertir la energía contenida en ella, en energía eléctrica.
Junto a la construcción de grandes y variadas centrales eléctricas, se han construido sofisticadas
redes de transporte y sistemas de distribución.
1.1. Esquema básico de generación y distribución de la energía eléctrica
En la siguiente imagen podemos ver los componentes básicos generales de un sistema de
generación y transporte de la energía eléctrica.
En este caso se trata de una central hidroeléctrica que utiliza la energía potencial del agua para
hacer girar a la turbina que hace girar al generador eléctrico de la central. El generador se
encarga de producir la diferencia de potencial entre los tres conductores (las tres fases) que
salen hacia la estación transformadora que produce la alta tensión para el transporte de la
energía. El transporte en alta tensión produce menos pérdidas energéticas y requiere
conductores de menor sección, por lo que resulta más económico. La energía transportada
depende del producto de la tensión, la intensidad y el tiempo. Con mayor tensión se puede
transportar la misma energía con menor intensidad. Esto reduce las pérdidas por efecto Joule y
otros efectos. Cerca de los puntos de consumo están las estaciones que reducen la alta tensión
a una tensión menor. Desde ellas se alimenta a los centros de transformación que alimentan,
finalmente, a los consumidores. En estos centros de transformación se obtienen, habitualmente,
3 fases con una diferencia de potencial de 400 V y un conductor neutro.
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Detalle de la central hidroeléctrica:
1.2. Tipos de turbinas
Existen diversos tipos de turbinas encargadas de recibir la energía del agua (habitualmente
energía cinética) y convertirla en energía rotativa, para hacer girar al eje del generador eléctrico.
1.2.1. Turbina Francis
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Rodete de turbina Francis
Esquema de funcionamiento
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1.2.2. Turbina Pelton
Rodete de turbina Pelton
Esquema de funcionamiento
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1.2.3. Turbina Kaplan
Rodete de turbina Kaplan
Esquema de funcionamiento
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1.3. Centrales nucleares
En la siguiente imagen vemos el esquema de funcionamiento de una central nuclear. En este
caso la turbina se hace rotar mediante un flujo de vapor de agua. El vapor se obtiene en un
generador de vapor gracias al calor aportado por un circuito cerrado de agua que es calentada
por el combustible radioactivo. En el lado de la turbina, el vapor que ya ha realizado su trabajo
es enfriado por otro circuito de refrigeración. El vapor generado en este último circuito sale a la
atmósfera a través de las características torres de refrigeración.
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1.4. Generador eléctrico
Generador acoplado a la turbina:
Es el elemento encargado de generar la tensión eléctrica que tenemos disponible en nuestros
hogares e industrias. Veremos a continuación los conceptos básicos de su funcionamiento.
Faraday descubrió que al igual que una corriente eléctrica produce un campo magnético en sus
proximidades, un campo magnético es capaz de producir una corriente eléctrica en un
conductor.
Al introducir el polo norte de un imán en el interior de una bobina se observa el paso de una
corriente eléctrica. A esta corriente se la denomina corriente inducida y al fenómeno que la ha
producido, inducción electromagnética.
Si el imán se mantiene quieto en el interior de la bobina, no hay paso de corriente. Al sacar el
imán se vuelve a producir una corriente, pero de sentido contrario a la anterior.
Si introducimos el polo sur, el proceso se repite, pero con sentidos de corriente contrarios a los
anteriores.
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Si conectamos una bombilla en el circuito, se iluminará siempre que el imán se esté desplazando.
En esto se basa el generador eléctrico. Cuando un campo magnético (imán) se acerca y aleja de
una bobina, induce en esta una corriente eléctrica monofásica:
El sentido de la corriente generada depende del polo expuesto frente a la bobina, es decir, al
girar el imán, cambia el sentido y la intensidad de la corriente inducida. Tomando como positivo
uno de los sentidos y como negativo el otro, y midiendo la magnitud de la corriente inducida a
lo largo del tiempo, se puede representar la corriente mediante una función sinusoidal:
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Cuando disponemos tres bobinas alrededor del imán, se inducen tres corrientes eléctricas
(trifásica):
Como ya hemos dicho, este es el principio básico de funcionamiento del generador eléctrico,
donde las bobinas están situadas en la parte externa o estator.
Se producen tres tensiones alternas desfasadas 120º entre sí, que pueden representarse
mediante funciones sinusoidales. Se denomina corriente alterna a la corriente eléctrica en la
que la magnitud y el sentido varían cíclicamente a lo largo del tiempo.
El generador más simple consta de una espira rectangular que gira en un campo magnético
uniforme.
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Cuando la espira gira, el flujo del campo magnético a través de la espira cambia con el tiempo.
Al variar el flujo del campo magnético a través de la espira, se induce sobre ésta una fuerza
electromotriz que se opone a dichas variaciones de flujo. Esto tiende a producir una corriente
inducida que crea a su vez un campo magnético que se opone a las variaciones de flujo.
Los extremos de la espira se conectan a dos anillos que giran con la espira, tal como se ve en la
figura. Las conexiones al circuito externo se hacen mediante escobillas estacionarias en contacto
con los anillos.
La fuerza electromotriz (fem) se induce:
- cuando varía el flujo magnético, es decir, cuando varía la intensidad del campo (campo
magnético variable),
- cuando varía la superficie de la espira (espira elástica flexible).
- cuando varía el ángulo que forma la espira con la dirección del campo (varía la
proyección de la superficie de la espira que es atravesada por el campo).
Al girar la espira se produce una variación del flujo magnético que pasa a través de la superficie
limitada por la espira, debida a las distintas orientaciones de ésta. Al variar dicho flujo, por la
Ley de Faraday, también varía la fuerza electromotriz inducida en la espira y por lo tanto la
tensión y la intensidad de la corriente que pasa por la espira.
La fem varía según una función sinusoidal:
∈
Donde N es el número de espiras, B la intensidad del campo, S el área de la espira, ω la velocidad
angular a la que gira la espira y t el tiempo.
Analizaremos lo que ocurre cuando una espira gira una vuelta completa en el interior de un
campo magnético. Al tiempo que tarda en dar esa vuelta se la da el nombre de Período, T.
P á g i n a 19 | 264
En la posición inicial “1” el plano de la espira es perpendicular a las líneas de fuerza del campo y
el flujo que la atraviesa es máximo. La fuerza electromotriz es nula.
En la posición “2”, el flujo disminuye, y la fuerza electromotriz aumenta.
En la posición “3”, el plano de la espira queda paralelo al flujo que la corta y la fuerza
electromotriz alcanza su valor máximo.
En la posición “4” vuelve a aumentar el flujo y a disminuir la fem.
En la posición “5” la espira está en posición invertida respecto a la posición inicial “1”. El flujo
será máximo y la fem nula.
En las posiciones 6, 7, 8 y 9 las fem serán respectivamente iguales a las posiciones 2, 3, 4 y 5,
pero de sentido contrario.
La variación de la fem se ajusta a una función sinusoidal:
Esto representa una fuerza electromotriz alterna de frecuencia igual a la de giro de la espira.
La representación de la fem de una corriente alterna sería:
P á g i n a 20 | 264
La variación del flujo magnético y la fuerza electromotriz inducida es:
Φ y ∈
Así pues, los valores de la fuerza electromotriz inducida varían constantemente en función del
tiempo. Como los valores de las intensidades de corriente son función de las respectivas fuerzas
electromotrices, también sus valores serán distintos de un instante al siguiente.
Los valores instantáneos y los valores máximos de la corriente alterna están relacionados por:
P á g i n a 21 | 264
siendo f la frecuencia de la corriente.
Como los parámetros de la corriente alterna varían constantemente, se emplean mucho para
los cálculos los llamados valores eficaces de la tensión y la intensidad, que se definen respecto
a los valores máximos alcanzados por la función sinusoidal:
El valor eficaz de una corriente o una tensión alterna es el valor que debería tener una
corriente o una tensión continua aplicada sobre una resistencia para que produjera en ella la
misma disipación de potencia que la corriente alterna.
Es decir, si conectamos un radiador eléctrico a 230V en corriente continua (corriente constante),
daría el mismo calor que si lo conectamos a una corriente alterna con tensión máxima de 325V
(tensión variable).
1.4.1.1. Algunas definiciones
Valor instantáneo – Valor que toma la ordenada de la función en un momento dado. Valor de
la tensión o la intensidad en un momento dado.
Valor pico a pico – Diferencia entre el pico máximo positivo y el pico máximo negativo.
Valor medio – Área entre un semiciclo de la onda sinusoidal y el eje de abscisas, dividido por la
mitad del periodo.
1.4.2. Principales componentes del generador: rotor y estator.
Los elementos principales del alternador son:
- Inductor o rotor, que es móvil.
- Inducido o estator, que es fijo.
P á g i n a 22 | 264
En la siguiente imagen representamos esquemáticamente el rotor de un generador monofásico.
El inductor está formado por un conjunto de electroimanes giratorios. Cada electroimán está
constituido por un núcleo polar rematado en un ensanchamiento polar, que tiene por objeto
repartir mejor el flujo magnético.
El bobinado se realiza en un sentido contrario de un núcleo al siguiente, para logar con una única
corriente polos norte y sur alternativos. Dicho núcleo está rodeado por una bobina. Las bobinas
de todos los electroimanes están conectadas entre sí en serie y se alimentan por medio de una
corriente continua, que reciben de una pequeña dinamo auxiliar montada sobre el mismo eje
del alternador.
El inducido consta de un anillo de acero con unas ranuras o entallas en las que se alojan las
bobinas del inducido. Todas las bobinas van unidas entre sí en serie, de forma que al exterior
únicamente hay dos bornes correspondientes a la entrada y salida del conjunto de las bobinas.
Para que las fuerzas electromagnéticas inducidas a cada una de ellas se sumen, sus
arrollamientos se hacen invertidos en cada una de las bobinas, respecto a sus contiguas, tal y
como se indica en la figura anterior.
Al pasar la corriente continua procedente de la dinamo auxiliar por las bobinas del inductor, las
piezas polares se convierten en imanes de polaridad fija, Norte y Sur, según sea el sentido del
arrollamiento de cada pieza polar. Las líneas de fuerza magnéticas salen de cada polo Norte,
P á g i n a 23 | 264
pasan al anillo del estator o inducido a través del entrehierro, a los polos Sur contiguos,
cerrándose de esta forma el circuito magnético. Al girar el rotor, gira también con él el campo
magnético inductor que, en su movimiento, va cortando a las espiras alojadas en el anillo de
inducido, generando en ellas una fuerza electromotriz (f.e.m.) alterna.
Al acercarse el polo S1 a la bobina E1 se induce en ésta una corriente eléctrica tal que aparece
en su extremo próximo a S1, un polo Sur. Al acercarse N1 a E2 aparece en el extremo más
próximo de ésta a N1 un polo Norte. Ello hace que los sentidos de las corrientes en E1 y en E2
sean inversos, pero como las bobinas E1 y E2 tienen sus arrollamientos invertidos, el sentido
resultante de la corriente es igual en ambas, o sea, desde T2 hacia T1.
Cuando un alternador ha girado una fracción de vuelta, de forma que S1 trata de alejarse de E1,
y N1 de E2, aparecen en los extremos de E1 y E2 polos magnéticos de polaridad contraria a la
que tenían antes, con lo que la corriente inducida cambia de sentido, yendo ahora de T1 hacia
T2.
El nº de veces que la corriente cambia de sentido en la unidad de tiempo, depende del número
de polos que tiene el inductor del alternador, y de su velocidad de giro.
1.4.3. Alternador o generador trifásico
Genera corriente alterna trifásica. Consta de las mismas partes que el monofásico: inductor
móvil (alimentado por corriente continua) y un inducido fijo.
La particularidad del alternador trifásico está en las bobinas del inducido, las cuales se disponen
de forma que, entre dos polos consecutivos, hay tres bobinas, o tres grupos de bobinas,
independientes entre sí, y repartidas a intervalos iguales.
En total, el inducido del alternador trifásico lleva un número tres veces mayor de bobinas que
de polos. En la figura anterior tenemos un alternador trifásico de 6 polos y 18 bobinas. Estas 18
bobinas están divididas en 3 grupos de 6 bobinas cada uno. Las 6 bobinas de un grupo están
enlazadas entre sí, en serie. En el circuito exterior habrá, por tanto, 6 bornes, a razón de 2 bornes
por cada uno de los 3 grupos de bobinas, un borne para la entrada y otro para la salida.
P á g i n a 24 | 264
En la disposición de la figura anterior los 3 bornes de entrada de cada grupo se han reunido en
un solo punto sacando al circuito exterior los tres bornes de salida, y el punto común o neutro,
y teniendo un acoplamiento en estrella.
Al girar el inductor y cortar su flujo magnético a las bobinas, induce en cada bobina del grupo
una corriente monofásica. Como cada bobina está desfasada 1/3 respecto de la anterior,
sacaremos al circuito exterior 3 corrientes monofásicas exactamente iguales, pero desfasadas
entre sí 1/3 de periodo, formando el conjunto de 3 corrientes monofásicas, lo que se llama una
corriente trifásica.
Los alternadores de las centrales eléctricas generan sistemas trifásicos equilibrados en
tensiones, de frecuencia 50 Hz y donde las tensiones tienen el mismo valor eficaz, pero están
desfasadas 120° entre si. A lo largo de la red eléctrica este equilibrio se va perdiendo y la calidad
del suministro disminuye. Sin embargo, los avances técnicos consiguen a través de potentes y
precisos filtros eléctricos, que se compense la distorsión de las tensiones y disminuya el grado
de desequilibrio lo que permite que la compañía eléctrica, nos suministre una acometida con un
sistema trifásico equilibrado en tensiones.
En figura siguiente podemos ver un alternador elemental de 2 polos, donde las Fems inducidas
en cada bobina estatórica son iguales en valor eficaz, pero están desfasadas 120°.
La frecuencia de las tensiones inducidas en el alternador depende de:
- El número de polos del campo magnético.
- La velocidad de giro del rotor.
Se puede demostrar que, para conseguir una determinada frecuencia, el generador debe girar
a una velocidad:
P á g i n a 25 | 264
donde:
- N: velocidad de giro del alternador en rpm.
- f: frecuencia en Hz.
- P: nº de pares de polos del campo magnético.
P á g i n a 26 | 264
1.4.4. Corriente monofásica y corriente trifásica
Inicialmente son las centrales eléctricas las encargadas de generar tensiones trifásicas, mediante
los alternadores. Estos normalmente suelen producir tensiones de 12, 15, 20 o 22 (KV) que, tras
ser elevadas mediante un transformador se transportan a grandes distancias mediante líneas
eléctricas trifásicas. Posteriormente estas líneas sufren reducciones de tensión mediante
transformadores para poder alimentar a los puntos de consumo tanto industriales, comerciales
y domésticos. Desde la central hasta los puntos de consumo en BT, las redes que transportan la
energía eléctrica son trifásicas.
En los puntos de consumo como por ejemplo la entrada a los edificios, las líneas trifásicas se van
desdoblando en monofásicas para alimentar a pequeños consumidores como viviendas, locales
comerciales, etc. En la siguiente figura podemos ver una línea monofásica de BT a partir de una
trifásica.
En una red trifásica hay que diferenciar la tensión entre fases y neutro (tensión de fase ) y la
tensión entre fases (tensión de línea).
Cuando la energía demandada por una instalación es bastante elevada se utiliza una conexión
trifásica:
- La potencia en un generador trifásico es aproximadamente un 150% mayor que la de
un generador monofásico.
- Para una misma potencia, un sistema trifásico balanceado (o equilibrado) utiliza
conductores con un grosor un 75% inferior del que necesitarían para un sistema
monofásico. Esto supone un abaratamiento importante de los costes.
P á g i n a 27 | 264
1.4.5. Tipos de conexiones de las bobinas del alternador
1.4.5.1. Conexión en estrella
Los tres grupos de bobinas se unen en uno de sus extremos:
La tensión de fase y la tensión de línea están relacionadas entre sí por:
Vp = 1,73 · Vf
El punto común de las tres bobinas se denomina punto neutro. A cada uno de los otros tres
extremos de las bobinas se les denomina fases. Entre cada pareja de fases hay una diferencia de
potencial o tensión llamada tensión principal o tensión de línea, Vp. Si sacamos del punto neutro
un cuarto hilo, llamado conductor neutro, o simplemente neutro, entre cada uno de los
conductores principales y el conductor neutro hay una tensión llamada tensión de fase, Vf.
1.4.5.2. Conexión en triángulo
En esta conexión se sacan únicamente tres hilos al circuito (no hay neutro):
Lo más habitual es que los alternadores tengan sus bobinas conectadas en estrella.
P á g i n a 28 | 264
Las fases de una red trifásica pueden denominarse de diferentes maneras:
- A, B, C
- R, S, T
- L1, L2, L3
Las tensiones de fase de una red trifásica son las tensiones entre cada fase y el punto neutro de
la estrella, son por tanto:
Las tensiones de línea de una red trifásica, son las existentes entre cada par de fases y se pueden
obtener a partir de las tensiones de fase por aplicación directa de la Ley de Tensiones de
Kirchhoff:
P á g i n a 29 | 264
Si realizamos gráficamente la resta de tensiones de fase, podemos obtener de forma sencilla el
fasor que representa a cada tensión de línea. Para restar, tendremos que sumar al minuendo un
fasor negativo.
Los lados que representan tensiones de fase son iguales y miden VF, y el restante representa la
tensión de línea y mide VL. Si resolvemos este triángulo ya por medios matemáticos o
gráficamente, obtenemos el siguiente resultado:
donde:
VL: valor eficaz de la tensión de línea
VF: valor eficaz de la tensión de fase.
P á g i n a 30 | 264
La expresión anterior nos dice que la tensión de línea (entre fases) es 1,73 veces mayor que la
tensión de fase (entre fase y neutro)
En la siguiente tabla se pueden ver los valores normalizados de las tensiones nominales de fase
y línea en las redes de distribución de BT. Desde el año 2002 con la entrada del nuevo REBT, las
líneas trifásicas son de 400 V (entre fases) y 230 V (entre fase y neutro). (230 V· 1,73 = 400 V)
Este es el motivo por el cual la tensión nominal de las instalaciones monofásicas es de 230 V.
No obstante, es posible encontrar aún redes con tensiones de línea de 380 V e incluso de 220 V
(entre fases) en edificios muy antiguos.
1.5. Cargas o receptores trifásicos
Es habitual llamar a los receptores trifásicos "cargas“. Si una carga monofásica es equivalente a
una impedancia, una carga trifásica equilibrada está formada por tres impedancias iguales. A la
hora de conectar entre si estas tres impedancias hay dos posibilidades:
• Conexión estrella
• Conexión triángulo
Además, las corrientes absorbidas por una carga trifásica se clasifican en tres corrientes de línea
y tres corrientes de fase; ambos grupos iguales en valor eficaz y desfasadas 120º entre sí.
1.5.1. Carga trifásica equilibrada en estrella (Y)
Los bornes de las impedancias suelen recibir la denominación que podemos ver en la figura
siguiente. Los bornes finales de cada impedancia se conectan formando el punto neutro de la
estrella y los iniciales reciben a los conductores de fase de la red.
P á g i n a 31 | 264
La característica más importante de la conexión estrella equilibrada es que el punto neutro de
la carga coincide eléctricamente con el punto neutro de la red trifásica que la alimenta, aunque
físicamente puedan estar separamos una distancia apreciable. Es decir, si conectamos un
voltímetro entre ambos puntos neutros, marcara 0V. Al ser ambos puntos neutros el mismo,
cualquier voltímetro entre una fase y alguno de los neutros, marcará lo mismo. En la siguiente
figura vemos que el voltímetro V1 marca 0 (V); V2 y V3 marcan la tensión de fase (230 V), puesto
que están conectados entre alguna fase y el punto neutro.
P á g i n a 32 | 264
Corrientes de fase y corrientes de línea
Tanto para una carga en estrella como en triángulo se definen corrientes de fase y corrientes de
línea. La definición de ambos tipos de corriente es la misma para ambas conexiones:
• Corrientes de línea: son las que circulan hacia la carga por cada uno de los conductores
de la red trifásica. Las llamaremos IR, IS, IT.
• Corrientes de fase: son las que circulan por cada impedancia de la carga trifásica.
Para entender convenientemente las corrientes de línea y fase, las tendremos que analizar por
separado en una carga en estrella y en triángulo.
Carga en estrella
Como se puede ver, en una carga en estrella, las corrientes de línea y de fase en estrella
coinciden, puesto que cada impedancia de la carga está en serie con el conductor de fase de la
red correspondiente. Cada impedancia está entre fase y neutro y soporta la tensión de fase (VF),
que es √3 veces menor que la de línea, por tanto
La intensidad que circula por cada bobina es también √3 veces menor que si estuviera conectada
en triángulo.
Así pues, en un sistema de distribución 400/230, las bobinas de un motor conectado en estrella
estarán sometidas a una tensión de 230 V y la corriente que circula por ellas será 230/Z
P á g i n a 33 | 264
Las tres corrientes de fase son iguales, de valor eficaz IF y están desfasadas 120°. Cada corriente
de fase coincide plenamente con la corriente de línea correspondiente, por lo que las tres
corrientes de línea son iguales entre sí, de valor eficaz IL y desfasadas 120°.
En argot electrotécnico puesto que las tres corrientes son iguales en valor eficaz, tanto de línea
como de fase, es habitual referirse a ellas en singular. Cuando se dice que una carga absorbe 10
(A) de corriente de línea, debemos de entender que absorbe tres corrientes de valor eficaz 10
(A) y desfasadas 120º entre sí. Lo mismo ocurre con las corrientes de fase, con las tensiones de
fase y con las tensiones de línea.
Ejemplo
Conectamos tres impedancias de 23 (Ω) en estrella sobre una red de 230/400 (V). Determina
el valor eficaz de las corrientes de fase y de línea.
Solución
Las impedancias soportan la tensión de fase que es 230 (V), por tanto
El valor de esta corriente limita la sección mínima del devanado del motor.
Vamos a ver el valor de la intensidad de línea y de fase en una red de 400 V, en el caso de
impedancias por fase de 10, 23 y 46 Ω.
P á g i n a 34 | 264
P á g i n a 35 | 264
1.5.2. Carga trifásica equilibrada en triángulo (Δ)
Para conectar tres impedancias en triángulo, cada una de ellas debe estar conectada entre dos
fases. Para ello basta con unir cada borne final con el borne inicial de la siguiente impedancia:
1.- X con V
2.- Y con W
3.- Z con U
Finalmente, unimos los bornes iniciales a las fases de la red. No existe, por tanto, el punto
neutro de la carga.
En la siguiente figura podemos observar que cada impedancia está conectada entre dos fases,
por tanto, soporta la tensión de línea, que será 400 (V) si la tensión de fase de la red es 230 (V).
En este caso habrá que tener precauciones especiales puesto que cada impedancia de fase debe
estar preparada para soportar 400 (V).
P á g i n a 36 | 264
En triángulo las corrientes de fase y de línea son distintas puesto que en los bornes iniciales (U,
V, W) de cada impedancia, están conectados tres conductores y se produce una derivación. Las
tres corrientes de fase son IRS, IST, ITR; serán iguales en valor eficaz (IF) y estarán desfasadas 120º
entre sí. Hay que tener en cuenta que las operaciones con intensidades en corriente alterna se
realizan con vectores, puesto que la intensidad es una magnitud vectorial.
Aplicando la “Ley de Corrientes de Kirchhoff (LCK)” en cada borne inicial, encontramos las
siguientes relaciones:
Si planteamos estas restas fasoriales en el diagrama de la figura siguiente, podemos encontrar
la relación entre corrientes de fase y corrientes de línea:
Teniendo en cuenta que en un sistema equilibrado los tres triángulos son iguales, si llamamos IL
al valor eficaz de las corrientes de línea e IF al de las corrientes de fase, tenemos que resolver un
triángulo de corrientes similar al visto para las tensiones, obteniendo que:
P á g i n a 37 | 264
Además, como cada impedancia está conectada entre dos fases, soporta la tensión de línea,
luego:
Así pues, en un sistema de distribución 400/230, las bobinas de un motor conectado en triángulo
estarán sometidas a una tensión de 400V y la corriente que circula por ellas será 400/Z
Comparando las expresiones:
Observamos que las corrientes de fase y de línea de una carga trifásica, son iguales en conexión
estrella y relacionadas por √3 en conexión triángulo.
A igualdad de impedancia, la intensidad de línea será mucho mayor en triángulo que en estrella.
Teniendo en cuenta que si lo conectásemos en triángulo la intensidad en la línea es mayor que
la de fase, mientras que en estrella son iguales, resulta que el mismo motor arrancado en estrella
consume una intensidad 3 veces menor que si lo conectamos en triangulo. Por esta misma
razón, el momento de rotación también se reduce en un tercio.
1.5.3. Relaciones estrella-triángulo
Supongamos que disponemos de tres impedancias iguales y pretendemos con ellas realizar una
carga trifásica. El consumo de corriente de línea de la carga, dependerá de que la conexión sea
estrella o triángulo. Vamos a comparar las expresiones vistas en el apartado anterior,
suponiendo que evidentemente la tensión de red no varía:
P á g i n a 38 | 264
Tres impedancias en triángulo consumen el triple de corriente de línea que en estrella, a la
misma tensión de red.
El cambio estrella – triángulo puede realizarse mediante un conmutador manual que cambia las
conexiones de los bobinados del motor, sin tener que actuar sobre las placas de los bornes.
1.5.4. Sistemas trifásicos desequilibrados. Neutro.
Vamos a estudiar el caso de un sistema trifásico de tensiones equilibrado, pero que trabaja
alimentando a una carga desequilibrada. Se entiende que una carga es desequilibrada cuando
las impedancias de cada fase no son iguales, situación que encontramos en la distribución de
energía eléctrica en BT a los edificios. En este caso, las intensidades absorbidas por la carga serán
desequilibradas, con lo cual no tienen por qué ser iguales en valor eficaz ni estar desfasadas
120º.
Para conseguir un suministro de tensión constante a las instalaciones monofásicas (viviendas,
locales comerciales, etc.) a partir de una red trifásica, es imprescindible un cuarto conductor
activo llamado conductor neutro, cuya interrupción puede causar sobretensiones que pueden
derivar en grave riesgo para las personas y las instalaciones.
Para una carga equilibrada en estrella, el punto neutro de la alimentación y el de la carga son
eléctricamente el mismo, por lo que cada impedancia soporta la tensión de fase de la red y las
corrientes absorbidas están equilibradas. Si la carga es desequilibrada, no se cumple esta
propiedad y los puntos neutros son eléctricamente distintos, por lo que la tensión en cada
impedancia dependerá de los valores óhmicos de las mismas y las corrientes
absorbidas estarán desequilibradas.
En la figura, podemos ver el resultado de una simulación, en la que se conecta una carga
desequilibrada en estrella (resistencias por fase de 43, 20 y 82 Ω) a una red trifásica de 230 (V)
de tensión de fase y 400 (V) de tensión de línea.
P á g i n a 39 | 264
Los puntos neutros son eléctricamente distintos (N y N’), por lo que la tensión en las
impedancias ya no es 230 (V).
Las impedancias de 43 y 82 (Ω) sufren sobretensiones de 266 y 302 (V) respectivamente, por lo
que pueden calentarse demasiado, quemarse y dañarse sus aislamientos.
La impedancia de 20 (Ω) sufre una caída de tensión que impedirá su correcto funcionamiento.
Si fuese por ejemplo una lámpara, brillaría muy poco.
Las corrientes absorbidas son lógicamente desequilibradas (tienen distinto valor eficaz).
Para que la tensión de cada impedancia sea la tensión de fase de la red, hay que conseguir que
el punto neutro de la carga sea el punto neutro de la alimentación de red. Para ello basta con
conectar un conductor entre ambos puntos neutros, llamado conductor neutro. En la siguiente
figura podemos ver una simulación con conductor neutro, en la que se puede ver que las
impedancias están a la tensión de fase de la red (230 V) y no sufren sobretensiones ni
pérdidas de tensión.
P á g i n a 40 | 264
Por otra parte, si hay un conductor más, hay una corriente más, llamada corriente de retorno
por neutro (IN). Si aplicamos la LCK en el punto neutro de la estrella tenemos:
donde todas las corrientes son evidentemente fasores. Puedes comprobar fácilmente, como la
suma de los valores eficaces de las corrientes de línea, no coincide con el valor eficaz de la
corriente de retorno por neutro, puesto que se trata de una suma fasorial de corrientes
desequilibradas.
Las conclusiones de la simulación son las siguientes:
Las impedancias soportan la tensión de fase de la red, de forma estable, pues los dos puntos
neutros son eléctricamente el mismo (N).
Las corrientes absorbidas están desequilibradas.
Existe corriente de retorno por neutro.
Si la carga trifásica es desequilibrada, el conductor neutro es imprescindible para garantizar la
estabilidad de las tensiones de fase de la carga y evitar sobretensiones o caídas de tensión.
Finalmente, y como curiosidad, tener en cuenta que en secciones anteriores se han estudiado
las cargas equilibradas, y no se mencionó al conductor neutro. En la siguiente
figura podemos ver una simulación donde conectamos un neutro a una carga equilibrada:
P á g i n a 41 | 264
Podemos ver que el conductor neutro no sirve para nada si la carga está equilibrada, pues no
circula corriente por él, ya que la suma fasorial de las corrientes equilibradas de línea es nula.
Además, los puntos neutros de la red y de la carga son eléctricamente idénticos, aunque no halla
conductor neutro. Este es el motivo por el que se estudiaron anteriormente las cargas
equilibradas, sin considerar al conductor neutro.
Ante carga trifásica equilibrada (motores, transformadores), el conductor neutro no se conecta
porque no es necesario.
1.5.5. Inversión del sentido de giro de los motores trifásicos
El sentido de giro del campo magnético giratorio, depende del sentido de circulación de la
corriente por las tres fases del bobinado.
Cuando necesitamos que el giro sea al contrario, basta con permutar dos fases de alimentación
del motor, con lo que el motor gira en sentido opuesto.
Hay que tener cuidado de no permutar las tres fases pues en ese caso el motor sigue girando en
el mismo sentido.
Cuando una máquina ha de girar en ambos sentidos, necesitamos un conmutador (inversor) que
realice la permuta de la alimentación sin tener que manipular las conexiones.
P á g i n a 42 | 264
Estos conmutadores han de estar dimensionados para la intensidad del motor y poseen tres
posiciones, con el cero en el medio para conseguir que la inversión no se realice a contramarcha.
En la figura podemos ver el esquema de conexiones de un inversor de giro manual para realizar
estas maniobras sin tocar las conexiones.
P á g i n a 43 | 264
1.6. Protección de los motores eléctricos
Los fallos en los motores eléctricos pueden ser, como en todas las instalaciones, los derivados
de cortocircuitos, sobrecargas y los contactos indirectos. Los más habituales suelen ser las
sobrecargas, que se manifiestan a través de un aumento de la intensidad absorbida por el motor,
así como por el aumento de la temperatura de este.
Cada vez que se sobrepasa la temperatura normal de funcionamiento, los aislamientos se
desgastan prematuramente. Los efectos negativos no son inmediatos, con lo que el motor sigue
funcionando, aunque a la larga estos efectos pueden provocar las averías antes expuestas. Por
ello, las protecciones utilizadas para motores eléctricos suelen ser, entre otras:
• Protección contra contactos directos e indirectos.
• Protección contra sobrecargas y cortocircuitos.
Protección contra contactos directos e indirectos
La protección contra contactos directos e indirectos se realiza mediante la colocación de
interruptores diferenciales complementados con la toma de tierra.
Protección contra sobrecargas y cortocircuitos
Las sobrecargas en los motores eléctricos pueden aparecer por exceso de trabajo de estos,
desgaste de piezas, fallos de aislamiento en los bobinados o bien por falta de una fase. Para
proteger las sobrecargas y cortocircuitos se hace uso de los fusibles y los interruptores
magnetotérmicos.
Los interruptores magnetotérmicos han de ser del mismo número de polos que la alimentación
del motor. Para la protección de motores y transformadores con puntas de corriente elevadas
en el arranque estarán dotados de curva de disparo tipo D en la que el disparo térmico es
idéntico a los demás y el disparo magnético se sitúa entre diez y veinte veces la intensidad
nominal (In).
De esta forma, pueden soportar el momento del arranque sin que actúe el disparo magnético.
En caso de producirse una sobrecarga durante el funcionamiento del motor, actuaría el disparo
térmico desconectando toda la instalación.
Sistema de arranque de motores eléctricos
Un sistema de arranque debe garantizar las siguientes funciones:
- Seccionamiento
- Protección contra cortocircuitos y sobrecargas
- Conmutación
La función de seccionamiento hace referencia a la necesidad de aislar los circuitos de potencia
y control de la red de alimentación, para poder manipular los dispositivos con seguridad.
La conmutación hace referencia a establecer, cortar, y en el caso de la variación de velocidad,
ajustar el valor de la corriente absorbida por el motor. La realizan los contactores, disyuntores,
arrancadores, variadores, reguladores…
