Hola. Esto la mayoría ya lo conoceréis, pero a alguno le vendrá bien. Trata de la conexión de un motor trifásico en una instalación con corriente alterna trifásica, simplemente cambiando, si se precisa, entre la conexión en triángulo o en estrella. No se trata el tema de variadores ni otros dispositivos electrónicos.
Un motor trifásico lleva tres bobinados y está diseñado para que los tres estén alimentados por tres corrientes alternas de determinados voltaje y frecuencia, pero desfasadas 120º unas de otras.
Estas tres corrientes alternas se obtienen conectando las seis bornas del motor a las tres líneas L1, L2 y L3 de un generador trifásico. Y esta conexión se puede hacer de dos formas: en triángulo o en estrella, como se ve en la figura siguiente:
En la conexión en triángulo, cada bobinado del motor recibe un voltaje idéntico al voltaje de línea proporcionado por el generador (se llama voltaje de línea el que existe entre dos cualesquiera de las tres líneas L1, L2, L3). En la conexión en estrella, sin embargo, el voltaje que recibe cada bobinado es considerablemente menor, concretamente el voltaje de línea dividido entre la raíz cuadrada de 3 (1,732...).
Esto permite que cada motor, a pesar de que sus bobinados necesiten siempre un voltaje fijo, pueda ser utilizado con dos voltajes de línea distintos, simplemente asegurándose de que el modo de conexión sea el adecuado. Estos dos voltajes que admite un motor están en la proporción de 1 a raíz de 3 y, de ellos, el más bajo es el que coincide con el que necesitan sus bobinados.
Con un ejemplo se entendrá mejor: el caso más habitual entre motores trifásicos para máquinas pequeñas-medianas es el de motores 230/400. La relación entre estos dos voltajes (230 y 400) es raíz de 3 (230 por raíz de 3 es aproximadamente 400). Bien, pues un motor de estos necesita que sus bobinados estén conectados a 230 votios (siempre el menor voltaje de los dos) y puede conseguirse esto conectándolo en una instalación trifásica cuyo voltaje de línea sea 230 o 400 voltios.
En el primer caso se deberá conectar el motor en triángulo y en el segundo en estrella, ya que este último esquema "divide entre raíz de 3" el voltaje que llega a cada bobinado, con lo que los 400 voltios "se rebajan" a 230.
¿Qué hay que hacer al usar un motor de estos por primera vez en una instalación determinada? Pues asegurarse de que el voltaje de línea que tenemos sea uno de los dos que admite el motor y de que el esquema de conexiones de sus bornas sea el adecuado. También es necesario que la frecuencia de la red (50 Hz en Europa) sea la misma que admite el motor. Estos valores (voltajes que admite y frecuencia) figuran en su placa de características, como se ve en esta foto:
Se ve que el motor precisa una corriente de 50 Hz. (la que tenemos) y un voltaje de línea que ha de ser 220 ó 380 voltios. Bueno, resulta que los voltajes nominales en España antes eran 220 y 380 voltios y desde hace unos años, son 230 y 400 (por uniformarse con Europa). Como las diferencias entre 220 y 230, así como entre 380 y 400 son pequeñas, no hay problema en conectar un motor 220/380 también en 230 o 400.
Y el esquema de conexiones... ¿cómo se comprueba? Pues abriendo la tapa de bornas. No hay otra. Lo normal es que un motor trifásico incorpore en su costado una caja de bornas, con su tapa atornillada, que es por la que entra el cable eléctrico al motor. Si la abrimos, veremos que hay seis bornas, dispuestas en dos filas, de las que parten los seis cables que van al interior del motor y que son los seis extremos de sus tres bobinados. Además, en tres de ellos irán conectados los tres cables que alimentan al motor: L1, L2 y L3. Y por último veremos tres pletinitas, que unen entre sí algunas de las bornas, determinando el esquema de conexión (triángulo o estrella).
Los extremos de los bobinados van conectados a las seis bornas de una forma especial, que podríamos decir "como en diagonal", que al novato le parecerá caprichosa, pero que tiene su razón, como veremos.
Si numeramos las bornas como 1,2,3 (primera fila) y 4,5,6 (la segunda), los bobinados van conectados, tal como se ve en la figura: uno entre 2 y 4, otro entre 3 y 5 y el tercero entre 1 y 6.
También pueden estar con las "diagonales" al revés: un bobinado entre 1 y 5, otro entre 2 y 6 y otro entre 3 y 4. Esto da igual porque la disposición de las pletinas será la misma en ambos casos.
¿Y porqué van así conectados los bobinados? Porque así las conexiones en triángulo resultan mucho más sencillas (en estrella da igual).
Para conectar el motor en triángulo se usarán las tres pletinas "en vertical", uniendo cada borna con la de su misma columna (la 1 con la 4, la 2 con la 5 y la 3 con la 6). Los cables de alimentación L1, L2 y L3 se conectarán a las tres bornas de una de las dos filas, tales como las 1, 2 y 3.
Y para la conexión en estrella se precisan dos pletinas, colocadas "en horizontal", uniendo entre sí las tres bornas de una de las filas: la contraria a aquella en la que van conectados los cables de alimentación. Es decir, si estos van en las bornas 1, 2 y 3, las pletinas unirán las bornas 4, 5 y 6. En la figura siguiente se ven la disposición de las pletinas en ambos esquemas:
Si se conecta en estrella, para no tener que guardar aparte la pletina que sobra, se pone superpuesta a otra. Así seguro que no se pierde.
Llegados a este punto, para que lo entiendas mejor, te recomiendo que cojas papel y lápiz y te pintes ambos esquemas, añadiendo los tres bobinados y compruebes que los circuitos son equivalentes a los de las dos figuras iniciales.
Así que, una vez abierta la caja de bornas, vemos si tenemos que cambiar o no la conexión de las pletinas.
¿Y cómo se hace? Pues nada, manos a la obra: te aseguras de que la máquina está desenchufada, coges gafas de ver de cerca, llaves hexagonales de tubo, una cazuelita o plato para dejar tuercas, pletinas y arandelas, un taburete o silla en que estés cómodo y lápiz y papel, para apuntar la situación inicial y a la que debes llegar, por si te falla la memoria. Tampoco está de más un polímetro para confirmar la conexión interna de los bobinados, lo que podrás hacer una vez que has desconectado los cables de alimentación y las pletinas.
En un ratito está hecho el cambio.
Como ejemplo, en estos días de atrás he tenido que cambiar en mi taller el esquema de conexión, de triángulo a estrella, de cuatro motores: el de la sierra de cinta (que antes tenía en 230 monofásico, con un condensador) y los tres de la fresadora que acabo de comprar (el motor principal, el de avances y el de la bomba de taladrina), pues el que me la vendió la tenía en 230 trifásico y yo ahora tengo 400 trifásico.
En todos casos el proceso ha sido el mismo:
Sierra de cinta. Situación inicial (triángulo), confirmando conexiones de los bobinados y situación final (estrella):
Fresadora, motor de la bomba: Antes (triángulo) y después (estrella).
Motor principal de la fresadora. Antes (triángulo) y después (estrella):
Y, por último, motor de avances: Antes (triángulo) y después (estrella).
En este último no se ven los tres cables de alimentación, porque tenía la mesa separada del cuerpo, ya que hubo que desmontarla para poder meter la fresadora por la puerta de mi taller.
Y esto es todo. Espero que a alguno le resulte útil.
