Qué Es Un Capacitor De Arranque

Un capacitor de arranque, también es conocido como condensador de inicio es un condensador eléctrico que altera la corriente a uno o más devanados de un motor de inducción de CA (Corriente alterna) monofásico para generar un campo magnético giratorio. Hay dos tipos comunes de capacitores de arranque, condensadores de funcionamiento y condensadores de arranque.

Las unidades de capacitancia están etiquetadas en microfaradios (µF), los condensadores o capacitores más antiguos pueden etiquetarse con los términos obsoletos "mfd" o "MFD", que pueden ser ambiguos, pero que también se utilizan, especialmente en este contexto, para el microfaradio (un milifaradio es 1000 microfaradio y no se ve habitualmente en los motores).

Los capacitores de arranque se usan por ejemplo en acondicionadores de aire, bombas de jacuzzi/tubos calientes, compuertas motorizadas, ventiladores de gran tamaño u hornos de calor de aire forzado, en varios compresores de aire acondicionado se utiliza un "condensador de doble carrera o funcionamiento" para impulsar tanto el motor del ventilador como el del compresor.

Capacitor de arranque

Los capacitores de arranque aumentan brevemente el par de arranque del motor y permiten que el motor se encienda y apague rápidamente. Un condensador de arranque permanece en el circuito el tiempo suficiente para llevar rápidamente el motor a una velocidad predeterminada, que suele ser aproximadamente el 75% de la velocidad máxima, y luego se retira del circuito, a menudo mediante un interruptor centrífugo que se libera a esa velocidad. Después, el motor funciona más eficientemente con un condensador en marcha.

Tienen los capacitores de arranque valores nominales superiores a 70 µF, con cuatro clasificaciones principales de voltaje: 125 V, 165 V, 250 V, y 330 V. Ejemplos de condensadores de motor son: un condensador de 35 µF, a 370 V, o un condensador de arranque de 88-108 µF a 250 V.

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

Cómo Evitar Un Cortocircuito

El motor no funcionará correctamente si el interruptor centrífugo está roto. Si el interruptor está siempre "abierto", el capacitor de arranque no forma parte del circuito, lo que impide la puesta en marcha del motor. Si el interruptor está siempre "cerrado", el condensador de arranque está siempre activado, por lo que es probable que se destruya el condensador. Si un motor no arranca, el capacitor es mucho más probable que sea el problema que el interruptor.

Función del capacitor de arranque

Algunos motores eléctricos monofásicos de CA requieren un "capacitor de marcha" para energizar el bobinado de segunda fase (bobina auxiliar) y crear un campo magnético giratorio mientras el motor está en marcha.

Los capacitores de arranque están diseñados para servicio continuo mientras el motor está alimentado, por lo que se evitan los condensadores electrolíticos y se utilizan condensadores de polímero de baja pérdida. Los condensadores de funcionamiento son en su mayoría condensadores de película de polipropileno (históricamente: condensadores de papel metalizado) y están energizados durante todo el tiempo que el motor está en funcionamiento. Los condensadores de funcionamiento están clasificados en un rango de 1,5 a 100 µF, con clasificaciones de voltaje de 370 V o 440 V.

Si se instala un valor de capacitancia incorrecto, causará un campo magnético desigual alrededor del rotor. Esto hace que el rotor dude en los puntos desiguales, lo que resulta en una rotación irregular, especialmente bajo carga. Esta vacilación puede hacer que el motor se vuelva ruidoso, aumentar el consumo de energía, hacer que el rendimiento disminuya y que el motor se sobrecaliente.

Capacitores de doble carrera o funcionamiento

Un "capacitor de funcionamiento" doble soporta dos motores eléctricos, como en unidades grandes de aire acondicionado o bomba de calor, con un motor de ventilador y un motor de compresor. Ahorra espacio al combinar dos condensadores físicos en una sola caja. El condensador dual tiene tres terminales, etiquetados C para común, FAN, y HERM para compresor herméticamente sellado.

Los capacitores o condensadores duales vienen en una variedad de tamaños, dependiendo de la capacitancia (µF), como 40 más 5 µF, y también del voltaje. Un condensador de 440 voltios puede ser usado en lugar de un condensador de 370 voltios, pero no un condensador de 370 voltios en lugar de uno de 440 voltios.

Cómo Funciona Un Resistor

La capacitancia debe permanecer igual dentro del 5% de su valor original. Los condensadores redondos de doble paso en forma de cilindro se usan comúnmente para el aire acondicionado, para ayudar a arrancar el compresor y el motor del ventilador del condensador. Se puede usar un condensador oval de doble paso en lugar de un condensador redondo, pero la correa de montaje debe cambiarse para que se adapte mejor a la forma del óvalo.

Fallas en un capacitor de arranque

Un capacitor de arranque con un funcionamiento defectuoso a menudo se hincha, con los lados o los extremos arqueados o abultados más de lo habitual: puede ser evidente que el condensador ha fallado porque se hincha o incluso se deshincha, causando que el electrolito del condensador se escape. Algunos condensadores están construidos con un diseño de "interruptor sensible a la presión" que hace que fallen antes de que las presiones internas puedan causar lesiones graves.

• Un diseño hace que la parte superior del condensador se expanda y rompa el cableado interno.
• Condensador débil: Durante muchos años de uso, la capacitancia del condensador disminuye. Como resultado, el motor puede fallar al arrancar o funcionar a plena potencia.
• Si un motor está funcionando durante un golpe de rayo en la red eléctrica, el condensador de funcionamiento podría dañarse o debilitarse por un pico de voltaje, por lo que es necesario reemplazarlo.

La norma IEC/EN 60252-1 2001 especifica los niveles de protección para los capacitadores de motor.

• P0 - sin protección
• P1 - fallo en circuito abierto o cortocircuito
• P2 - sólo en caso de fallo del circuito abierto

Ventajas y desventajas

Las ventajas y desventajas del capacitor de arranque determinan sus áreas de aplicación. Su mayor masa en comparación con los motores trifásicos, el par de arranque más bajo y el condensador adicionalmente requerido impiden su uso más amplio. La principal ventaja es que puede funcionar con tensión alterna monofásica de alta eficiencia. Puede invertirse fácilmente o su sentido de giro no depende de la secuencia de fases de la corriente trifásica, por lo que se evita un sentido de giro incorrecto debido a una secuencia de fases incorrecta.

Los devanados deben ser conmutados para los cambios de velocidad. Su funcionamiento suave y sin mantenimiento, su larga vida útil típica de los motores asíncronos y su mayor eficiencia en comparación con el motor de polos sombreados que también se utiliza para el funcionamiento monofásico lo hacen adecuado para una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, como accionamiento para máquinas frigoríficas más grandes, como motor tubular para persianas enrollables y toldos, para segadoras de césped, bastidores de esmerilado, pequeñas máquinas-herramientas, potentes ventiladores de sala y para bombas de circulación en sistemas de calefacción.

Los modelos de mayor calidad tienen cojinetes sinterizados o cojinetes de bolas para el eje del motor en lugar de acero endurecido.

Cómo Funciona un Giroscopio

Debido a la creciente disponibilidad de convertidores de frecuencia electrónicos rentables, los motores de condensador, especialmente en el rango de potencia superior, están siendo reemplazados cada vez más por motores trifásicos de CA. Los convertidores de frecuencia pueden generar las tres fases con frecuencia y amplitud variables necesarias para el motor trifásico a partir de corriente alterna monofásica o corriente continua.

Seguridad

El compresor de arranque, que es un componente de una bomba de circulación de jacuzzi, puede sobrecalentarse si es defectuoso. Esto representa un riesgo de incendio, y la Comisión de Seguridad de Productos de Consumo de los Estados Unidos (CPSC, por sus siglas en inglés) ha recibido más de 100 informes de incidentes de sobrecalentamiento de este condensador del motor, con algunos incendios iniciados.