Arrancador de tres puntos: diagrama y principio de funcionamiento

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Ultima edición el 21 septiembre, 2023

El arrancador de tres puntos es un dispositivo eléctrico utilizado para controlar el arranque y parada de motores eléctricos de corriente alterna trifásicos. Es un componente esencial en cualquier sistema eléctrico industrial y su principal función es proteger tanto al motor como al circuito eléctrico de sobrecargas eléctricas y cortocircuitos.

En este artículo, se explicará en detalle el diagrama y principio de funcionamiento del arrancador de tres puntos, así como su aplicación en la industria. Se abordarán los componentes que lo conforman, las conexiones necesarias para su correcto funcionamiento, y el proceso de arranque y parada del motor eléctrico.

Es importante destacar que este dispositivo es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones industriales, desde pequeños motores en maquinarias hasta grandes motores en plantas de producción. Por esta razón, conocer su funcionamiento y aplicación es fundamental para cualquier profesional del sector eléctrico o mecánico que desee asegurar el correcto funcionamiento y protección de los equipos en los que se utiliza.

Elementos que conforman un arrancador de tres puntos

Un arrancador de tres puntos es un dispositivo eléctrico utilizado para controlar el arranque de motores eléctricos trifásicos. Estos dispositivos están compuestos por varios elementos que trabajan juntos para asegurar un arranque suave y seguro del motor. Algunos de los elementos que conforman un arrancador de tres puntos son:

1. Contactores

Los contactores son interruptores eléctricos controlados por un solenoide. Estos se encargan de abrir y cerrar el circuito eléctrico del motor. En un arrancador de tres puntos, hay tres contactores: uno para cada fase del motor.

2. Relés térmicos

Los relés térmicos son dispositivos de protección que monitorean la corriente que fluye a través del motor. Si la corriente excede un valor predeterminado, el relé térmico se activa y abre el circuito eléctrico del motor. Esto ayuda a proteger el motor de sobrecargas y cortocircuitos.

3. Resistencias de arranque

Las resistencias de arranque son elementos que limitan la corriente que fluye a través del motor durante el arranque. Esto ayuda a reducir el impacto en el motor y prolonga su vida útil. En un arrancador de tres puntos, las resistencias de arranque se utilizan solo durante la fase de arranque del motor.

4. Selector de modo

El selector de modo es un interruptor que permite al usuario seleccionar el modo de operación del arrancador. En un arrancador de tres puntos, el modo de operación puede ser automático o manual.

5. Indicadores LED

Los indicadores LED son luces que indican el estado de operación del arrancador. Un LED verde indica que el arrancador está en modo automático y listo para arrancar el motor. Un LED rojo indica que el arrancador ha detectado una falla en el motor y ha abierto el circuito eléctrico para protegerlo.

6. Transformador de control

El transformador de control es un elemento que reduce el voltaje de la fuente de alimentación a un nivel seguro para los componentes electrónicos del arrancador. También proporciona la energía necesaria para controlar los solenoides de los contactores y los relés térmicos.

Cada uno de estos elementos trabaja en conjunto para asegurar un arranque suave y seguro del motor eléctrico trifásico.

Tipos de arrancador de tres puntos

Cuando se trata de arrancadores de tres puntos, existen varios tipos disponibles en el mercado. A continuación, se detallan los más comunes:

1. Arrancador directo

Este es el tipo más simple de arrancador de tres puntos y se utiliza para arrancar motores pequeños. El principio de funcionamiento es sencillo: el arrancador conecta directamente el motor a la fuente de alimentación. Al encender el arrancador, el motor arranca inmediatamente a máxima velocidad.

Este tipo de arrancador es adecuado para motores de hasta 10 caballos de fuerza (HP) y se utiliza en aplicaciones que no requieren un control de velocidad preciso.

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2. Arrancador estrella-triángulo

El arrancador estrella-triángulo se utiliza para arrancar motores más grandes, de hasta 100 HP. El principio de funcionamiento es un poco más complicado que el del arrancador directo. En este caso, el arrancador conecta el motor a la fuente de alimentación en dos etapas:

  1. Etapa de arranque: el motor se conecta en configuración «estrella», lo que reduce la corriente de arranque y protege el motor de posibles daños.
  2. Etapa de funcionamiento: después de un tiempo de arranque predeterminado, el arrancador cambia la conexión del motor a configuración «triángulo», lo que permite que el motor funcione a máxima velocidad.

Este tipo de arrancador es adecuado para aplicaciones en las que se requiere un control de velocidad preciso y una protección contra sobrecargas.

3. Arrancador autotransformador

El arrancador autotransformador se utiliza para motores de hasta 500 HP. Este tipo de arrancador utiliza una autotransformador para reducir la corriente de arranque y proteger el motor de posibles daños. El principio de funcionamiento es el siguiente:

  1. Etapa de arranque: el motor se conecta a la fuente de alimentación a través de un autotransformador, lo que reduce la corriente de arranque.
  2. Etapa de funcionamiento: después de un tiempo de arranque predeterminado, el arrancador conecta el motor directamente a la fuente de alimentación.

Este tipo de arrancador es adecuado para aplicaciones en las que se requiere un control de velocidad preciso y una protección contra sobrecargas, pero no es tan eficiente como el arrancador estrella-triángulo.

4. Arrancador con variador de frecuencia

El arrancador con variador de frecuencia se utiliza para motores de cualquier tamaño. Este tipo de arrancador utiliza un variador de frecuencia para controlar la velocidad del motor y reducir la corriente de arranque. El principio de funcionamiento es el siguiente:

  1. Etapa de arranque: el variador de frecuencia reduce la frecuencia de la corriente de entrada al motor, lo que reduce la corriente de arranque.
  2. Etapa de funcionamiento: el variador de frecuencia ajusta la frecuencia de la corriente de entrada al motor para controlar su velocidad.

Este tipo de arrancador es adecuado para aplicaciones en las que se requiere un control de velocidad preciso y una protección contra sobrecargas, y es el más eficiente de todos los tipos de arrancadores de tres puntos.

Diagrama de conexión de un arrancador de tres puntos

Un arrancador de tres puntos es un dispositivo eléctrico que se utiliza para arrancar y detener motores eléctricos. Está compuesto por tres contactores que se utilizan para controlar el flujo de energía en el circuito del motor. A continuación, se explica detalladamente el diagrama de conexión de un arrancador de tres puntos:

Componentes del arrancador de tres puntos

Antes de ver el diagrama de conexión, es importante conocer los componentes principales de un arrancador de tres puntos:

  • Contactores: son los interruptores que se utilizan para controlar el flujo de energía en el circuito del motor.
  • Relés térmicos: se utilizan para proteger el motor de sobrecargas y cortocircuitos.
  • Transformador de control: se utiliza para reducir el voltaje de la alimentación y controlar la bobina del contactor.

Diagrama de conexión

El diagrama de conexión de un arrancador de tres puntos se divide en dos secciones: la sección de control y la sección de potencia. La sección de control es donde se encuentran los componentes eléctricos que se utilizan para controlar el motor, mientras que la sección de potencia es donde se encuentran los componentes eléctricos que se utilizan para suministrar energía al motor.

El diagrama de conexión de un arrancador de tres puntos se muestra a continuación:

Diagrama de conexión de un arrancador de tres puntos

En este diagrama, se puede observar lo siguiente:

Sección de control

  • El transformador de control reduce el voltaje de la alimentación y suministra energía a la bobina del contactor principal (KM1) y el relé térmico (RT).
  • El pulsador de arranque (PB1) se utiliza para cerrar el contactor principal (KM1) y suministrar energía al motor.
  • El pulsador de parada (PB2) se utiliza para abrir el contactor principal (KM1) y detener el motor.
  • El relé térmico (RT) se utiliza para proteger el motor de sobrecargas y cortocircuitos. Si se produce una sobrecarga, el relé térmico se activa y abre el contactor principal (KM1).

Sección de potencia

  • El contactor principal (KM1) se utiliza para suministrar energía al motor.
  • Los contactores de línea (KM2 y KM3) se utilizan para conectar y desconectar el arrancador del suministro de energía.
  • Los fusibles (F1 y F2) se utilizan para proteger el circuito contra sobrecargas y cortocircuitos.

Es importante destacar que el diagrama de conexión puede variar dependiendo del tipo de arrancador de tres puntos y el motor al que se va a conectar. Por lo tanto, es importante seguir las instrucciones del fabricante al realizar la conexión.

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de un arrancador de tres puntos es simple: cuando se pulsa el botón de arranque, se cierra el contactor principal (KM1) y se suministra energía al motor. Al mismo tiempo, el relé térmico (RT) se activa y vigila la corriente que fluye a través del motor. Si se produce una sobrecarga, el relé térmico se activa y abre el contactor principal (KM1), deteniendo el motor.

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Su diagrama de conexión se divide en dos secciones: la sección de control y la sección de potencia. Es importante seguir las instrucciones del fabricante al realizar la conexión y asegurarse de que el arrancador esté protegido contra sobrecargas y cortocircuitos.

Funcionamiento de un arrancador de tres puntos

Un arrancador de tres puntos es un dispositivo eléctrico que se utiliza para controlar el arranque y paro de un motor eléctrico trifásico. Este dispositivo es muy común en la industria y se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones.

Principio de funcionamiento

El arrancador de tres puntos se compone de tres elementos principales:

  • Contactores: son dispositivos eléctricos que permiten la conexión y desconexión del motor.
  • Relés térmicos: son dispositivos que protegen el motor contra sobrecargas y cortocircuitos.
  • Botoneras: son dispositivos que permiten al operario controlar el arranque y paro del motor.

El principio de funcionamiento del arrancador de tres puntos se basa en la conexión secuencial de los contactores y los relés térmicos, de manera que se asegura un arranque suave y seguro del motor. El proceso se puede resumir en los siguientes pasos:

  1. El operario presiona el botón de arranque en la botonera.
  2. El primer contactor se cierra, permitiendo que la corriente fluya hacia el motor.
  3. Después de un breve retardo, el segundo contactor se cierra, permitiendo que la corriente fluya a través de los devanados del motor.
  4. Finalmente, el tercer contactor se cierra, completando la conexión del motor.
  5. Si el motor se sobrecarga o hay un cortocircuito, los relés térmicos se activan y desconectan el motor.

Una vez que el motor se detiene, el operario puede presionar el botón de paro en la botonera, lo que abre los contactores y detiene el motor.

Ejemplo de aplicación

Un ejemplo de aplicación del arrancador de tres puntos es el control de un motor de una bomba centrífuga. En este caso, el arrancador se utiliza para controlar el arranque y paro del motor, así como para protegerlo contra sobrecargas y cortocircuitos.

Supongamos que la bomba centrífuga se utiliza para suministrar agua a un edificio. Cuando el operario presiona el botón de arranque en la botonera, el arrancador se encarga de conectar el motor y la bomba comienza a funcionar. Si hay una sobrecarga en el motor, los relés térmicos se activan y desconectan el motor, evitando daños al sistema.

Conocer su funcionamiento es fundamental para su correcta instalación y mantenimiento.

Ventajas y desventajas de un arrancador de tres puntos

¿Qué es un arrancador de tres puntos?

Antes de hablar sobre las ventajas y desventajas de un arrancador de tres puntos, es importante entender qué es y cómo funciona.

Un arrancador de tres puntos es un dispositivo utilizado para arrancar y detener motores eléctricos de forma segura y controlada. Está compuesto por tres contactores principales, que son interruptores eléctricos controlados por un dispositivo de mando, como un botón o una llave.

Cuando se activa el dispositivo de mando, los contactores cierran los circuitos eléctricos necesarios para que el motor arranque. Cuando se desactiva el dispositivo de mando, los contactores abren los circuitos eléctricos y detienen el motor.

Ventajas de un arrancador de tres puntos

Protección del motor: El arrancador de tres puntos protege el motor eléctrico contra sobrecargas y cortocircuitos, lo que prolonga su vida útil y reduce el riesgo de fallos en la maquinaria.

Control preciso: El arrancador de tres puntos permite un control preciso del arranque y la parada del motor, lo que es especialmente útil en aplicaciones que requieren un arranque suave o un frenado rápido.

Facilidad de mantenimiento: Los contactores del arrancador de tres puntos son fácilmente accesibles para su mantenimiento y reemplazo, lo que reduce el tiempo de inactividad de la maquinaria.

Desventajas de un arrancador de tres puntos

Costo: El arrancador de tres puntos puede ser más costoso que otros dispositivos de arranque, como los arrancadores directos o los arrancadores suaves.

Mayor tamaño: El arrancador de tres puntos suele ser más grande y pesado que otros dispositivos de arranque, lo que puede ser un problema en aplicaciones con espacio limitado.

Mayor complejidad: El arrancador de tres puntos tiene más componentes y conexiones que otros dispositivos de arranque, lo que puede aumentar su complejidad y requerir más tiempo para su instalación y mantenimiento.

Conclusiones

Sus ventajas incluyen la protección del motor, el control preciso y la facilidad de mantenimiento. Sin embargo, su costo, tamaño y complejidad pueden ser desventajas a considerar al elegir un dispositivo de arranque.

Aplicaciones de un arrancador de tres puntos

El arrancador de tres puntos es un dispositivo eléctrico utilizado en la industria para controlar el arranque de motores eléctricos. A continuación, se detallan algunas de las aplicaciones más comunes de este dispositivo:

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1. Control de motores trifásicos

El arrancador de tres puntos se utiliza para controlar el arranque de motores trifásicos. Al conectar el motor a través del arrancador, se puede controlar la velocidad de arranque y evitar cargas bruscas en el motor. Además, el arrancador también protege el motor de sobrecargas y cortocircuitos.

2. Control de bombas de agua

Las bombas de agua son dispositivos esenciales en la industria y en el hogar. El arrancador de tres puntos se utiliza para controlar el arranque y detención de las bombas de agua. De esta manera, se puede evitar el desgaste prematuro de la bomba y prolongar su vida útil.

3. Control de compresores

Los compresores son utilizados en la industria para comprimir gases y líquidos. El arrancador de tres puntos se utiliza para controlar el arranque y detención de los compresores. De esta manera, se puede evitar el desgaste prematuro del compresor y prolongar su vida útil.

4. Control de ascensores

Los ascensores son utilizados en edificios y complejos de oficinas para transportar personas y mercancías. El arrancador de tres puntos se utiliza para controlar el arranque y detención de los motores de los ascensores. De esta manera, se puede controlar la velocidad de los ascensores y garantizar la seguridad de los usuarios.

5. Control de maquinaria pesada

La maquinaria pesada es utilizada en la industria para realizar tareas pesadas y complejas. El arrancador de tres puntos se utiliza para controlar el arranque y detención de la maquinaria pesada. De esta manera, se puede evitar el desgaste prematuro de la maquinaria y prolongar su vida útil.

Además, este dispositivo también protege los motores eléctricos de sobrecargas y cortocircuitos.

En conclusión, el arrancador de tres puntos es un dispositivo esencial en el funcionamiento de motores eléctricos de corriente alterna. Su diagrama y principio de funcionamiento son sencillos de entender y permiten controlar el arranque y parada del motor de manera segura y eficiente. Además, su diseño robusto y resistente lo convierte en una opción confiable para diversas aplicaciones industriales. En definitiva, conocer su funcionamiento y características puede resultar de gran utilidad para todo aquel que trabaje con motores eléctricos y desee mantenerlos en óptimas condiciones de operación.

En conclusión, el arrancador de tres puntos es un dispositivo esencial en el funcionamiento de motores eléctricos de corriente alterna. Su diagrama y principio de funcionamiento son sencillos de entender y permiten controlar el arranque y parada del motor de manera segura y eficiente. Además, su diseño robusto y resistente lo convierte en una opción confiable para diversas aplicaciones industriales. En definitiva, conocer su funcionamiento y características puede resultar de gran utilidad para todo aquel que trabaje con motores eléctricos y desee mantenerlos en óptimas condiciones de operación.

En conclusión, el arrancador de tres puntos es un dispositivo eléctrico que se utiliza para controlar el arranque y parada de motores eléctricos de corriente alterna. Su principio de funcionamiento se basa en la conexión de tres interruptores que permiten el control de la corriente que llega al motor. El diagrama del arrancador de tres puntos muestra claramente cómo se conectan los interruptores y cómo se realiza el control del motor.

Este tipo de arrancador es muy utilizado en la industria y en aplicaciones donde se requiere el control preciso del arranque y parada de motores eléctricos. Además, su diseño simple y eficiente lo convierte en una opción económica y confiable para el control de motores de baja y media potencia.

En resumen, el arrancador de tres puntos es una solución práctica y eficiente para el control de motores eléctricos. Su diagrama y principio de funcionamiento son sencillos y fáciles de entender, lo que lo convierte en una opción popular en la industria y en aplicaciones comerciales.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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