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Conexión y puesta en marcha de un motor monofásico

Por Ruta 401

 

iStock-1182741822 portada motor eléctrico monofásico_opt

Los motores eléctricos permiten obtener energía mecánica de forma eficiente gracias a la acción de campos magnéticos. Según el número de fases de alimentación que tengan, estos se pueden clasificar en motores monofásicos, bifásicos o trifásicos. Todos ellos comparten el mismo principio de conexionado y funcionamiento, pero su rendimiento energético y potencias son muy distintas. 

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Características de un motor monofásico

Un motor monofásico es una máquina rotativa alimentada eléctricamente, capaz de transformar la energía eléctrica en mecánica. Este tipo de motores son utilizados principalmente en pequeñas instalaciones, electrodomésticos y otros utensilios como taladros, máquinas de aire acondicionado, sistemas de apertura y cierre de puertas de garaje, hormigoneras, bombas de agua, sierras circulares, tornos, etc.

Funcionan a través de una fuente de potencia monofásica, por lo que su cableado está compuesto por dos tipos de cables: neutros y calientes. Habitualmente, son motores con un tamaño reducido y con poco par, aunque los hay con potencias de hasta 3 kW.

Los motores monofásicos se caracterizan esencialmente por no poder producir un campo magnético rotatorio por sí mismos, solo pueden crear un campo alterno. Por este motivo requieren de un método auxiliar para arrancar, que varía en función del tipo de motor monofásico. 

Generalmente, esta clase de motores se utilizan cuando no se dispone de un sistema trifásico, ya que no todas las instalaciones eléctricas disponen de suministro de corriente alterna trifásica. De hecho, lo habitual en los domicilios es contar con una instalación de corriente monofásica y, por este motivo, todos los electrodomésticos tienen una alimentación de esta clase.

Ventajas y desventajas de los motores monofásicos

Los motores monofásicos ofrecen muchas ventajas frente a otros tipos. Algunas de las más importantes son las siguientes:

  • No poseen escobillas internas, por lo que no se desgastan tan fácilmente y tienen un mantenimiento más económico.
  • Son fáciles y baratos de reparar.
  • Trabajan con una tensión que no es peligrosa para la manipulación.
  • Su cableado es sencillo, ya que están compuestos por solo dos cables.
  • Es fácil cambiar el sentido de giro del motor.

Sin embargo, existen ciertos aspectos que hacen que, en ocasiones, el motor monofásico no sea el idóneo para determinadas aplicaciones. A continuación se detallan algunas de sus desventajas:

  • Los dientes de sus engranajes internos se desgastan y pueden romperse.
  • Sus rodamientos también se desgastan, cosa que provoca holguras en los ejes. Referente a estos dos primeros tipos de piezas, se puede añadir que el uso de retenedores químicos siempre ayuda en gran medida, no sólo a fijar estos componentes, sino también a proteger y alargar el buen estado de las superficies de estas uniones envolventes en movimiento, evitando la corrosión por frotamiento, por ejemplo. Para este sellado y protección en estas uniones envolventes SIN desgaste se puede usar LOCTITE 648, mientras que, si además de sellar y proteger contra la corrosión mecánica y química, también hay que montar superficies con un cierto nivel de desgaste ya presente, la opción es LOCTITE 660, que cura previa aplicación en las piezas del activador LOCTITE SF 7649.
  • Son sensibles a los picos de tensión.
  • Tienen un voltaje de trabajo más bajo y, para igualar la potencia de un motor con potencia alterna, se necesitan cables más gruesos.
  • Necesitan un condensador para poder arrancar.
  • Su funcionamiento habitual puede ser más ruidoso y con mayores vibraciones.
  • Aunque los motores monofásicos son muy similares a los trifásicos, su rendimiento y factor de potencia son inferiores. Así, en potencias iguales, un motor monofásico es mucho más voluminoso.

Componentes principales de un motor monofásico

Un motor monofásico consta, principalmente, de los siguientes componentes:

Estator. Se trata de la parte fija del motor eléctrico, donde se lleva a cabo la rotación de este. Es un núcleo cilíndrico hueco, con varias ranuras espaciadas de forma uniforme que proporcionan el espacio necesario para alojar su hilo conductor.

Rotor o inducido. Es la parte que gira del motor monofásico, valiéndose del estator para hacerlo. Consiste en un eje con núcleo magnético.

Colector o conmutador. Esta es la parte encargada de permitir, de forma continua, la transmisión de energía eléctrica desde una corriente de campo a una fuente rotativa y a la inversa. También se le llama anillo rotatorio o interfaz rotativa.

Carcasa. Se trata del revestimiento exterior del motor, cuya función principal es proteger las piezas interiores y disipar el calor mediante el estriado exterior de la misma.

Los motores monofásicos también incorporan dos tapas o escudos en ambos extremos de la carcasa. En uno de los lados se encuentra, además, el ventilador, que permite la eficaz refrigeración del sistema.

Tipos de motores monofásicos

Como ya se ha mencionado, el principal “inconveniente” de este tipo de motores es que solo funcionan por sí mismos una vez que han cogido velocidad. Antes de eso, el motor monofásico necesita iniciar el giro del rotor de alguna forma auxiliar. En este sentido, existen diversos métodos de puesta en funcionamiento para distintos motores:

Motores de fase partida

Los motores de este tipo incorporan un devanador que permite aumentar la tensión en el circuito durante la fase de arranque. Este hace valer su alta resistencia para crear un campo magnético lo suficientemente potente como para que el motor se ponga en marcha. Este devanado funciona de forma intermitente a causa del calor que desprende, lo que significa que es idóneo para el arranque del motor, ya que después se desconecta y el bobinado de marcha sigue trabajando con el campo magnético creado por el devanador.

Motores con capacitor o condensador

Al instalar un condensador al devanado auxiliar de arranque, se multiplica por tres o por cuatro el par normal de giro. Por ello, estos se suelen montar en motores monofásicos con una gran carga de trabajo, como los de bombas, compresores, lavadoras industriales, etc.

Motores con polos estatóricos

Suele tratarse de motores pequeños con escasa potencia que incorporan un devanado monofásico, un rotor de jaula de ardilla y piezas polarizadas. No montan ningún tipo de interruptor, capacitador, conmutador o devanador de arranque y se valen únicamente de su devanado monofásico para ponerse en marcha. Las piezas polarizadas, junto con una bobina, producen un campo magnético rotatorio que proporciona un pequeño balanceo en los pares del rotor, suficiente para poner en marcha la máquina eléctrica.

Recomendación y conclusión

Los motores monofásicos son baratos de fabricar, pequeños y requieren poco mantenimiento. Sin embargo, es fundamental conocer las características de cada motor (inscritas en la placa adosada a él) para evitar sobreexigirlo y dañarlo.

De igual modo, es muy importante mantener los contactos del motor monofásico en buen estado, libres de suciedad y óxido. Para ello, es recomendable el uso de limpiadores especiales para tal fin, como LOCTITE SF 7039 que, además de limpiar los contactos eléctricos, protege la instalación de la humedad y de otros agentes externos que pueden poner en riesgo la vida útil del motor.

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Categorias: Mecánica, Reparación mecánica