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Como elegir condensador para un motor eléctrico.

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¿Para qué sirve un condensador en un motor eléctrico?

En términos simples, un condensador ayuda a crear un campo magnético que permite que el motor arranque y funcione correctamente. Le da un empujón inicial para que cobre vida.

¿Cómo elegir el condensador adecuado?

1. Tipo de motor: Lo primero que debes saber es qué tipo de motor tienes, ya sea monofásico o trifásico. Los condensadores para cada tipo son diferentes.

2. Potencia del motor: La potencia del motor, medida en kilovatios (kW), también influye en la elección del condensador. A mayor potencia, mayor capacidad del condensador.

3. Tensión de la red eléctrica: La tensión de la red eléctrica donde se conectará el motor también es importante. Los condensadores se fabrican para diferentes tensiones.

4. Factor de potencia: El factor de potencia es un indicador de la eficiencia del motor. Un valor bajo indica que el motor consume más energía reactiva de la necesaria. Un condensador adecuado puede ayudar a mejorar el factor de potencia y reducir el consumo energético.

Consejos adicionales:

  • Busca un condensador con una tolerancia de al menos el 5%.
  • Asegúrate de que el condensador sea adecuado para la temperatura ambiente en la que funcionará el motor.
  • Si no estás seguro de qué tipo de condensador elegir, consulta con un especialista en electricidad o mecánica.

En los motores eléctricos monofásicos, se utilizan dos tipos de condensadores para su correcto funcionamiento: condensador de arranque y condensador de marcha permanente.

Aunque ambos son componentes esenciales, tienen diferentes funciones y características:

Función principal:

  • Condensador de arranque: Facilita el par de arranque del motor, generando un campo magnético que lo impulsa al inicio.
  • Condensador de marcha permanente: Mejora el factor de potencia del motor durante su funcionamiento continuo, reduciendo la energía reactiva consumida y aumentando la eficiencia energética.

Conexión:

  • Condensador de arranque: Se conecta en serie con el devanado de arranque del motor y se desconecta automáticamente una vez que el motor alcanza una velocidad específica.
  • Condensador de marcha permanente: Se conecta en paralelo con el motor y permanece conectado durante todo el tiempo de funcionamiento.

En general, no se necesita un condensador de arranque en los motores trifásicos. Estos motores están diseñados para arrancar por sí mismos utilizando la inducción electromagnética entre sus devanados.

Sin embargo, existen algunas excepciones en las que un condensador de arranque puede ser útil en un motor trifásico:

  • Arranque con baja tensión: Si la tensión de la red eléctrica es baja, un condensador de arranque puede ayudar a mejorar el par de arranque del motor.
  • Arranque con carga elevada: Si el motor arranca con una carga considerable, un condensador de arranque puede ayudar a reducir la corriente de arranque y aliviar la carga del motor.
  • Motores con rotor jaula de ardilla de alta inercia: Algunos motores trifásicos con rotor jaula de ardilla de alta inercia pueden beneficiarse de un condensador de arranque para mejorar su capacidad de arranque.

 

 

Aquí van unos ejemplos para calcular la capacidad del condensador sea de arranque o de marcha permanente.

 

Ejemplo de selección de un condensador para un motor eléctrico de 0.75 kW

Consideraciones:

Tipo de motor: Monofásico (asumimos que es monofásico para este ejemplo)
Potencia del motor: 0.75 kW
Tensión de la red eléctrica: 220 V
Factor de potencia: 0.7 (valor típico para motores sin corregir)
Tipo de condensador: Arranque y marcha permanente (para un mejor rendimiento)

Cálculo del condensador de arranque:

1. Fórmula:

C_a = (2820 * I_a) / (V * f)

2. Parámetros:

  • C_a: Capacidad del condensador de arranque en microfaradios (µF)
  • I_a: Corriente de arranque del motor en amperios (A)
  • V: Tensión de la red eléctrica en voltios (V)
  • f: Frecuencia de la red eléctrica en hercios (Hz)

3. Obtención de la corriente de arranque:

  • La corriente de arranque es aproximadamente 6 veces la corriente nominal del motor.
  • La corriente nominal se puede obtener de la placa del motor o de las especificaciones del fabricante.

4. Ejemplo:

Suponiendo una corriente nominal de 3.4 A:

  • I_a = 6 * 3.4 A = 20.4 A

5. Sustitución en la fórmula:

C_a = (2820 * 20.4 A) / (220 V * 50 Hz) = 252.4 µF

Selección del condensador de arranque:

  • Se selecciona un condensador de 250 µF con una tolerancia de ±5%.
  • Se recomienda un voltaje de operación mayor o igual a la tensión de la red eléctrica (220 V).

 

 

Cálculo del condensador de marcha permanente:

1. Fórmula:

C_m = (P * tan(φ) * 10^6) / (V^2 * f)

2. Parámetros:

  • C_m: Capacidad del condensador de marcha permanente en microfaradios (µF)
  • P: Potencia del motor en vatios (W)
  • φ: Ángulo de desfase (coseno del factor de potencia)
  • V: Tensión de la red eléctrica en voltios (V)
  • f: Frecuencia de la red eléctrica en hercios (Hz)

3. Sustitución en la fórmula:

C_m = (0.75 kW * tan(arccos(0.7)) * 10^6) / (220 V^2 * 50 Hz) = 47.8 µF

Selección del condensador de marcha permanente:

  • Se selecciona un condensador de 47 µF con una tolerancia de ±5%.
  • Se recomienda un voltaje de operación mayor o igual a la tensión de la red eléctrica (220 V).

Resumen de la selección:

  • Condensador de arranque: 250 µF, ±5%, 220 V
  • Condensador de marcha permanente: 47 µF, ±5%, 220 V

Recomendaciones:

  • Es importante verificar la compatibilidad de los condensadores con la temperatura ambiente de operación del motor.
  • Se recomienda consultar con un especialista en electromecánica para confirmar la selección del condensador y la instalación correcta.

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