Condensador del motor

Un condensador de motor ^{[ 1 ] [ 2 ]} es un condensador eléctrico que modifica la corriente en uno o más devanados de un motor de inducción monofásico de corriente alterna para crear un campo magnético giratorio. Existen dos tipos comunes de condensadores de motor: el condensador de arranque y el condensador de funcionamiento (incluido un condensador de doble funcionamiento ). ^{[ 2 ]}

Los condensadores de motor se utilizan con motores eléctricos monofásicos ^{[ 3 ] : 11} que a su vez se utilizan para accionar aires acondicionados , bombas de jacuzzis / bañeras de hidromasaje, puertas eléctricas, ventiladores grandes o hornos de calefacción de aire forzado, por ejemplo. ^{[ 1 ]} Un "condensador de doble funcionamiento" se utiliza en algunas unidades compresoras de aire acondicionado para aumentar tanto el motor del ventilador como el del compresor. ^{[ 1 ]} Los motores con condensador permanente dividido (PSC) utilizan un condensador de motor que no está desconectado del motor. ^{[ 4 ]}

Los condensadores de arranque retrasan la tensión en los devanados del rotor, creando un desfase entre los devanados de campo y los del rotor. Sin el condensador de arranque, los campos magnéticos norte y sur se alinearán y el motor zumbará, comenzando a girar únicamente al girarlo físicamente, lo que genera un desfase. Un condensador de arranque permanece en el circuito el tiempo suficiente para acelerar rápidamente el motor hasta una velocidad predeterminada, generalmente alrededor del 75 % de la velocidad máxima, y ​​luego se desconecta del circuito, a menudo mediante un interruptor centrífugo que se libera a esa velocidad. Posteriormente, el motor funciona de manera más eficiente con un condensador de funcionamiento, lo que hace que el factor de potencia se acerque a uno. ^{[ 1 ] [ 5 ]}

Los condensadores de arranque suelen tener valores nominales superiores a 70  μF, con cuatro clasificaciones de voltaje principales: 125  V, 165  V, 250  V y 330  V. ^{[ 1 ]}

Los condensadores de arranque superiores a 20 μF son siempre condensadores electrolíticos  de aluminio no polarizados con electrolito no sólido y, por lo tanto, solo son adecuados para el corto tiempo de arranque del motor.

El motor no funcionará correctamente si el interruptor centrífugo está averiado. Si el interruptor está siempre abierto, el condensador de arranque no forma parte del circuito, por lo que el motor no arranca. Si el interruptor está siempre cerrado, el condensador de arranque siempre está en el circuito, por lo que es probable que los devanados del motor se quemen. Si un motor no arranca, es mucho más probable que el problema sea el condensador que el interruptor.

Algunos motores eléctricos de CA monofásicos requieren un "condensador de arranque" para energizar el devanado de segunda fase (bobina auxiliar) y crear un campo magnético giratorio mientras el motor está en funcionamiento. ^{[ 5 ]}

Los condensadores de funcionamiento están diseñados para operar de forma continua mientras el motor está en marcha, por lo que se evitan los condensadores electrolíticos y se utilizan condensadores de polímero de baja pérdida. Los condensadores de funcionamiento suelen ser de película de polipropileno (históricamente: condensadores de papel metalizado) y se mantienen energizados durante todo el tiempo que el motor está en marcha. ^{[ 1 ]} Los condensadores de funcionamiento tienen una capacidad nominal de entre 1,5 y 100 μF, con tensiones nominales de 250, 370 y 440 V. ^{[ 1 ]}

Si se instala un valor de capacitancia incorrecto, se generará un campo magnético desigual alrededor del rotor. Esto provoca que el rotor vacile en los puntos desiguales, lo que resulta en una rotación irregular, especialmente bajo carga. Esta vacilación puede causar ruido en el motor, aumentar el consumo de energía, disminuir el rendimiento y sobrecalentar el motor. ^{[ 5 ]}

Un condensador de doble funcionamiento alimenta dos motores eléctricos: un motor de ventilador y un motor de compresor. Ahorra espacio al combinar dos condensadores físicos en una sola carcasa. El condensador doble tiene tres terminales, etiquetados como C para común, FAN y HERM para compresor herméticamente sellado .

Los condensadores dobles vienen en una variedad de tamaños, dependiendo de la capacitancia (medida en microfaradios, μF), como 40 más 5  μF, y también del voltaje. Un condensador de 440 voltios puede usarse en lugar de uno de 370 voltios, pero no uno de 370 voltios en lugar de uno de 440 voltios. ^{[ 2 ]} La capacitancia debe permanecer dentro del 5 % de su valor original. ^{[ 2 ]} Los condensadores dobles cilíndricos redondos se usan comúnmente para el aire acondicionado , para ayudar en el arranque del compresor y el motor del ventilador del condensador. ^{[ 2 ]} Se podría usar un condensador doble ovalado en lugar de un condensador redondo; en cualquier caso, la correa de montaje debe ajustarse a la forma utilizada. ^{[ 2 ]}

Las unidades de capacitancia se indican en microfaradios (μF). Los condensadores más antiguos pueden estar etiquetados con los términos obsoletos "mfd" o "MFD", que pueden resultar ambiguos, pero que, especialmente en este contexto, también se utilizan para referirse al microfaradio (un milifaradio equivale a 1000 microfaradios y no suele verse en motores).

Un condensador defectuoso suele hincharse, con los lados o los extremos abombados o abultados más de lo normal; entonces se puede ver claramente que el condensador ha fallado, porque está hinchado o incluso reventado, lo que provoca que el electrolito del condensador se filtre. Algunos condensadores tienen un diseño de "interruptor sensible a la presión" que hace que fallen antes de que las presiones internas puedan causar lesiones graves. Uno de estos diseños hace que la parte superior del condensador se expanda y rompa el cableado interno. ^{[ 6 ]}

Tras muchos años de uso, la capacitancia del condensador disminuye; esto se conoce como un "condensador débil". Como consecuencia, el motor puede tener dificultades para arrancar o para funcionar a plena potencia.

Cuando un motor está en funcionamiento durante una descarga eléctrica por un rayo en la red eléctrica, el condensador de arranque puede resultar dañado o debilitado por un pico de tensión, lo que requiere su sustitución.

La norma IEC /EN 60252-1 2011 especifica los siguientes niveles de protección para los condensadores de arranque de motores:

• S0 – sin protección;
• S1, S2: fallan por circuito abierto o cortocircuito;
• S3 – falla solo en circuito abierto. ^{[ 7 ]}

• Condensadores de arranque y funcionamiento para motores de climatización
• TEMCo Industrial LLC
• Cómo comprobar un condensador de arranque: 11 pasos (con imágenes)
• ¿Cuál es la función del condensador de arranque del motor?
• Identificación, gestión y eliminación adecuada de equipos eléctricos que contienen PCB utilizados en minas.