Motores eléctricos trifásicos para red de 400 V

Que un motor trifásico se ponga en marcha sin problemas en el lado eléctrico depende de que coincidan tres datos: la tensión entre fases de la instalación, la tensión de devanado indicada en la placa y la forma en que se arrancará el motor. Si uno no encaja, incluso un motor elegido con los kW y la velocidad correctos sufrirá en el arranque o su devanado se calentará. Esta página trata la gama trifásica de 0,25–355 kW de HEM Motor solo desde el punto de vista de la red.

Los códigos de modelo, las carcasas IEC y las velocidades se detallan por separado en la página Motores eléctricos trifásicos.

La red de 400 V 50 Hz en Turquía: ¿qué significa un «motor de 380 V»?

En planta todavía se habla de «motor de 380 V». Sin embargo, la red de baja tensión actual tiene un valor nominal de 400 V entre fases y 230 V entre fase y neutro; los valores antiguos se elevaron a este nivel. Un motor cuya placa indica 400 V también funciona en una línea que mide 380 V y se mantiene dentro de la tolerancia.

Los 117 modelos trifásicos que HEM Motor tiene a la venta están hechos para 50 Hz. Si su planta se alimenta a 60 Hz o la tensión de línea es distinta de 400 V, indíquelo antes del pedido.

Dos tensiones de devanado en la gama y el límite entre ellas

La doble tensión de la placa indica que el mismo devanado se adapta a dos redes distintas mediante dos formas de conexión. La cifra menor corresponde al triángulo y la mayor a la estrella. En los datos de HEM el límite está entre 3 kW y 4 kW. Entre 0,25 y 3 kW, 42 modelos llevan devanado 230/400 V; en una línea de 400 V funcionan en estrella. Los 75 modelos de 4 a 355 kW tienen devanado 400/690 V; en la misma línea funcionan en triángulo y en una red de 690 V pueden conectarse en estrella.

La tabla se ha elaborado con los modelos a la venta; el método adecuado lo fijan el comportamiento de arranque de la carga, la potencia del transformador y los requisitos de la compañía distribuidora.

Seis bornes y pletinas de puente en la caja de bornes

Los dos extremos de cada devanado de fase llegan a la caja de bornes, con seis puntos de conexión en total. Los principios de devanado (U1, V1, W1) están arriba y los finales, en orden desplazado (W2, U2, V2), abajo. Los conductores L1, L2 y L3 se conectan a los principios superiores en ambas conexiones; la diferencia la crean las pletinas de puente.

• Estrella: los tres finales de devanado inferiores se unen en un punto con dos puentes horizontales. Los modelos de 3 kW o menos se conectan así a 400 V.
• Triángulo: las pletinas se colocan en vertical y cada principio de devanado se puentea con el borne situado debajo. Es la disposición a 400 V de los modelos de 4 kW o más.
• Arranque estrella-triángulo: se retiran las pletinas y cada uno de los seis extremos se lleva con un conductor propio a los contactores del cuadro.

El conductor de protección (PE) debe conectarse al tornillo de tierra de la caja; un prensaestopas adecuado al diámetro del cable y tapones ciegos en las entradas libres mantienen la protección IP55 también en la caja de bornes. Antes de dar tensión, compare la disposición de los puentes con la placa.

¿En qué modelos es posible el arranque estrella-triángulo?

En el arranque estrella-triángulo el motor arranca en estrella y cada devanado de fase recibe aproximadamente 0,58 veces la tensión de línea. Cuando sube la velocidad, la conexión pasa a triángulo y el devanado recibe la tensión completa. La corriente y el par de arranque bajan a cerca de un tercio respecto al arranque directo.

La condición es que el motor trabaje, en servicio normal, a una tensión de triángulo igual a la de la red. En una línea de 400 V esto lo cumple el devanado 400/690 V; por eso, en la gama HEM, todos los modelos a partir de 4 kW pueden usarse con un arrancador estrella-triángulo. Los modelos pequeños con devanado 230/400 V ya funcionan en estrella a 400 V y no pueden pasar a triángulo; se arrancan en directo, con arrancador suave o con variador.

Como el par también baja a un tercio, el método conviene a ventiladores que arrancan en vacío, bombas con la válvula estrangulada y sierras. En máquinas que arrancan con carga, como una cinta llena, una trituradora o una mezcladora, se considera un arrancador suave o un variador de frecuencia.

Secuencia de fases, sentido de giro y pérdida de fase

La secuencia de fases de la red determina hacia dónde gira el motor. Si el sentido es incorrecto, se intercambian dos conductores de fase después de cortar y bloquear la alimentación; en bombas y ventiladores, haga una breve prueba de sentido en el primer arranque. Las máquinas que invierten el giro con frecuencia usan un grupo de contactores de inversión o un variador.

Si se pierde una fase, el motor sigue alimentándose de las dos restantes, su corriente aumenta y el devanado se calienta rápidamente. El desequilibrio entre las tensiones de fase también desequilibra la corriente, por lo que en la puesta en marcha deben medirse las tres fases por separado. En el cuadro se recomienda esta cadena de protección:

• un guardamotor (MPCB) o relé térmico ajustado a la corriente nominal,
• un relé de control de fases que detecte la pérdida de fase y la secuencia incorrecta,
• para arranques frecuentes o servicios críticos, un sensor de devanado PTC o PT100 (opción de pedido) con su relé de control; una resistencia anticondensación para motores que esperan en lugares húmedos.

Los detalles están en la guía de relé térmico, fusible y guardamotor.

La corriente nominal en la elección de cable y aparamenta: tres ejemplos HEM

Todo cálculo del cuadro parte de la corriente nominal a 400 V de la placa. La protección térmica se ajusta a este valor; la sección del cable depende además de la corriente de arranque, la longitud de la línea y la caída de tensión admisible. Tres ejemplos de los modelos HEM de 1500 rpm:

• 3 kW, 100L2-4 (230/400 V, estrella): 1450 rpm nominales, corriente nominal 6,02 A. El ajuste térmico es directamente este valor.
• 7,5 kW, 132M-4 (400/690 V, triángulo): 14,3 A a 400 V y 1460 rpm. Si el relé térmico de un cuadro estrella-triángulo está en la rama del devanado, el ajuste es de unos 14,3 × 0,58 ≈ 8,3 A.
• 75 kW, 280S-4 (400/690 V, SF 1,15): 1486 rpm nominales, corriente nominal 129 A. A esta potencia el método de arranque condiciona directamente el cable y la aparamenta; en un circuito estrella-triángulo pasan unos 75 A por la rama del devanado.

Estos tres modelos son solo ejemplos; la elección real la determinan la carga de la máquina, la velocidad necesaria, la forma de montaje y el entorno de trabajo. Las corrientes de otras potencias están en la tabla de corrientes, todos los modelos en la tienda de motores eléctricos y las comprobaciones previas a la primera conexión en la lista de puesta en marcha.

Alimentación por variador y líneas monofásicas

Si el motor se va a alimentar con un variador de frecuencia, la regulación de velocidad es posible con nuestra gama. Si se exige carga plena a baja velocidad durante mucho tiempo, el ventilador montado en el eje puede no bastar y se añade un ventilador independiente; si el cable entre variador y motor es largo, se instala un filtro dv/dt o senoidal a la salida. Indique ambas condiciones en el pedido; los detalles están en la pregunta sobre el variador. Donde solo hay una línea monofásica de 230 V, se valora nuestra gama de motores eléctricos monofásicos o llevar alimentación trifásica a la instalación.

Sus datos de red y de máquina para una oferta

Para proponerle un motor con el devanado y la conexión correctos, envíenos la máquina que accionará el motor, la potencia (kW) y la velocidad (rpm) requeridas, la tensión y frecuencia de red de su planta, el método de arranque previsto, el tipo de montaje y la cantidad. Qué versiones con patas, con brida y verticales se ofrecen según la carcasa se explica en la pregunta sobre formas de montaje; las medidas de brida y eje las confirmamos con usted en el pedido.

Si sustituye un motor antiguo, basta con enviar una foto de su placa; la tensión de devanado y la conexión también se leen en ella. Consulte la tienda para los modelos con entrega desde stock y la página de precios de motores trifásicos para los precios de lista; para una oferta, escríbanos desde nuestra página de contacto.

Preguntas frecuentes

¿Puedo usar mi motor antiguo marcado 380 V en una línea de 400 V?

Sí. Ambos valores describen la misma red, uno es la denominación antigua y el otro la actual, y los motores funcionan sin problemas dentro de la tolerancia. Lo importante es que la conexión de bornes siga la indicación de 400 V de la placa.

¿Puedo arrancar mi motor de 5,5 kW con un arrancador estrella-triángulo?

Sí. Nuestros modelos de 5,5 kW tienen devanado 400/690 V, por lo que en una línea de 400 V el motor va normalmente conectado en triángulo y admite un arrancador estrella-triángulo. Se retiran las pletinas y los seis extremos se llevan al cuadro.

¿Qué ocurre si conecto un motor de 2,2 kW en triángulo a 400 V?

Los modelos de esta potencia tienen devanado 230/400 V. En triángulo cada devanado recibe unas 1,73 veces su tensión de diseño; la corriente sube bruscamente y el devanado se daña en poco tiempo. La conexión correcta a 400 V es la estrella.

¿Un relé de control de fases sustituye al guardamotor?

No, cada uno vigila un fallo distinto. El relé de fases detecta la falta de una fase y la secuencia incorrecta; el guardamotor o relé térmico dispara por sobrecarga según la corriente nominal. En servicios críticos, un sensor PTC añade una tercera capa.