Tipos Arranque Motocompresores Monofasicos

TIPOS DE ARRANQUE DE MOTOCOMPRESORES MONOFÁSICOS

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1. Tipos de arranque

Para efectuar el arranque del motor monofásico de un compresor, existen distintos procedimientos que explicaremos a continuación y que van a depender de la potencia del motocompresor. Estos métodos son los siguientes: 1. Relé de intensidad 2. PTC 3. Relé de tensión

1.1 Arranque con relé de intensidad

Al conectarse en serie la bobina del relé con el devanado principal del motocompresor, este tipo de arranque se emplea en motores de poca potencia, aproximadamente hasta 1 CV. En la figura 1 puedes ver un relé de intensidad. Fíjate que tiene cinco terminales que vienen marcados con los números 10, 11, 12, 13 y 14. Este relé dispone de un contacto NA (terminales 10 y 11). Al circular corriente por la bobina del relé (terminales 10 y 12) el contacto se cierra. Cuando la corriente que circula por la bobina es insuficiente para mantener el contacto cerrado éste se abre por efectos de un muelle o de la gravedad.

Fig. 1: Relé de intensidad

En la figura 2 puedes ver los diagramas de conexión del relé de intensidad para un motocompresor RSIR y otro CSIR. Fíjate que el contacto del relé se conecta en serie con el devanado de arranque (S) y el condensador de arranque (en el motocompresor CSIR) va conectado en serie con el mismo devanado y el propio contacto del relé de intensidad.

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Fig. 2: Conexión del relé de intensidad en los motocompresores RSIR y CSIR

ACTIVIDAD 2: Debes comprobar un relé de intensidad para verificar su contacto. Para ello conecta un polímetro con el selector para medir continuidad en extremos del contacto, debe encontrarse NA con el relé en posición normal y cerrarse cuando se invierte la posición del relé (como si lo colocamos cabeza abajo).

SOLUCCION: Como hemos en la figura en reposo el contacto esta abierto (lectura del polímetro con alto valor de resistencia) y al invertir la posición del relé de intensidad el contacto se cierra por acción de la gravedad (lectura del polímetro de muy baja resistencia).

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1.2 Arranque con PTC

La PTC es un semiconductor con un coeficiente de temperatura positivo, esto significa que no ofrece resistencia al paso de corriente cuando el motocompresor está frío. Cuando éste se pone en marcha, la corriente que pasa a través del PTC hace que se caliente rápidamente, creando una resistencia tan elevada en su circuito de manera que el paso de la corriente se queda en un valor muy bajo pero lo suficientemente alto como para mantener caliente la PTC. En todo caso, la PTC requiere un cierto tiempo de enfriamiento antes de efectuar un nuevo arranque. Para ilustrar el principio de operación del PTC, en la figura 4 se incluye la curva de trabajo y también un diagrama de correlación corriente/tiempo. Cuánto más tiempo disponga la PTC para enfriarse, mejor preparado estará para el siguiente arranque. Las condiciones previas para la utilización del sistema de arranque con PTC son: •

Hay que asegurar mediante el termostato que el tiempo de parada permita la igualación de presión en la maquina frigorífica.

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Según el tamaño del compresor, el periodo de parada deber ser de 3 a 5 minutos como mínimo.

Fig. 3: Semiconductor PTC

Fig. 4: Arranque con PTC para RSIR

Cuando el circuito de control (termostato) cierra su contacto, la tensión presente produce una circulación de corriente a través del devanado principal y por otro lado por la PTC y el devanado de arranque. En estas condiciones, el motor gira y la corriente que pasa a través de la PTC calienta a esta rápidamente gracias a la corriente de arranque, con el efecto de un rápido aumento de su resistencia hasta el punto que permite el paso de una corriente muy reducida (despreciable), que prácticamente desconecta el devanado de arranque.

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Como vemos en la curva característica de la PTC (figura 5), a la temperatura ambiente (25 ºC) tiene una resistencia de 26 Ω. Al alcanzar la PTC un valor de 110 ºC, la resistencia aumenta a 100 Ω y unos 10 ºC mas de temperatura (120 ºC) la resistencia se eleva a 700 Ω y otro incremento de unos 10 º C de temperatura (130 º C) el valor de resistencia es tan elevado, unos 10.000 Ω, que desconecta el devanado de arranque (DA). Aplicando la Ley de Ohm comprendemos este efecto:

Fig. 5: Curva característica de trabajo y correlación intensidad/tiempo de la PTC En la figura 6 puedes ver el arranque para un motocompresor RSCR en el cual la PTC se conecta en paralelo con el condensador de arranque. Como ejemplo, vamos a calcular la impedancia que tendría un condensador de capacidad 80 μF a 50 Hz:

A la temperatura ambiente, la resistencia de la PTC es de 25 Ω frente a los 40 Ω del condensador. Una vez calentada la PTC, por ejemplo a 130 ºC, la resistencia es de 10.000 Ω, lo que representa que una vez completado el arranque, prácticamente no circula corriente por ella, pasando sólo por el condensador que se encuentra en paralelo con ella. En estas condiciones, realmente la corriente por el condensador es 250 veces mayor que por la PTC. Te animo a que lo compruebes.

Fig. 6: Arranque con PTC para motocompresor RSCR

El método de arranque con PTC se ha empezado a utilizar ya que ofrece una serie de ventajas con son:

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Mejor protección de la bobina de arranque La PTC no se ve afectada frente a subidas o bajadas de tensión Libre de interferencias de radio y de televisión No tiene desgaste al no utilizar contactos móviles, lo que resulta especialmente positivo en el caso de corrientes elevadas, evitando así chispas que se producen al abrir el contacto Idéntico sistema de dispositivo de arranque PTC para muchos compresores de distintos tamaños.

Como ya hemos mencionado anteriormente, en algunos compresores, de potencias inferiores a ¾ CV, se utilizan ambos bobinados durante el funcionamiento normal. Para aumentar la eficiencia energética del motocompresor, se coloca en serie con el devanado de arranque un condensador de forma permanente como se muestra en la figura 7. La PTC se puede comprobar empleando un polímetro. A temperatura ambiente debe de medir el polímetro un valor de unos 25 Ω. En la figura 8 aparece una PTC con la indicación de los terminales y la comprobación del valor ohmico a temperatura ambiente.

Fig. 7: Motocompresor PSC

Fig. 8: Comprobación de una PTC

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La superficie y terminales del relé pueden alcanzar altas temperaturas en condiciones normales de operación. Cualquier material que esté en contacto con el relé, incluyendo cables y aislamiento de los cables de los accesorios vinculados (condensador, ventilador, protector térmico) deben ser de clase térmica 105 ºC y debe evitarse el contacto con materiales cuya clase térmica sea inferior.

1.3 Arranque con relé de tensión

Este tipo de relés se emplean en motores de potencia más elevada, recuerda que los relés de intensidad limitan su capacidad aproximadamente a motores de 1 CV. La bobina del relé se conecta en paralelo con el devanado de arranque. Como en el instante del arranque la tensión de la fcem es nula (velocidad cero) la bobina no se excita y el contacto NC permanece cerrado y por lo tanto el motocompresor arranca. A medida que la velocidad empieza a aumentar, la tensión en la bobina del relé también aumenta hasta alcanzar el valor que permita excitar el relé.

Fig. 9: Relé de tensón

Cuando se excita el relé se abre su contacto y se desconecta el condenador de arranque. En la figura 10 se muestra el circuito de arranque para un motocompresor tipo CSR

Fig. 10: Arranque con relé te tensión en un motocompresor CSR

La carga eléctrica almacenada en el condenador se descarga a través de los contactos del Relé ocasionado que estos se dañen. Para evitar esto se conecta en paralelo con el

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condensador de arranque una resistencia de 15000 a 18000 Ohms, para que el condensador se descargue a través de esta, y evitar el daño a los contactos del Relé.