La selección precisa de resistencias de arranque en motores eléctricos es crucial para evitar daños y optimizar el rendimiento. Este cálculo, basado en normativas IEEE e IEC, determina el valor ideal de resistencia para cada aplicación.
Aquí descubrirás tablas, fórmulas, ejemplos prácticos y una calculadora IA para resistencias de arranque en motores eléctricos.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de resistencias de arranque en motores eléctricos – IEEE, IEC
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Tablas de valores comunes para la Calculadora de resistencias de arranque en motores eléctricos – IEEE, IEC
Las siguientes tablas presentan valores típicos de resistencias de arranque para motores eléctricos según las normativas IEEE e IEC. Estos valores son orientativos y deben ajustarse a las condiciones específicas de cada instalación.
| Potencia Motor (kW) | Tensión (V) | Corriente Nominal (A) | Tipo de Arranque | Resistencia de Arranque por Fase (Ω) | Reducción de Corriente (%) | Norma Aplicable |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5.5 | 400 | 10.2 | Resistencia primaria | 2.5 | 50 | IEC 60034-1 |
| 7.5 | 400 | 14.5 | Resistencia primaria | 2.0 | 55 | IEEE 112 |
| 11 | 400 | 21.0 | Resistencia primaria | 1.5 | 60 | IEC 60034-1 |
| 15 | 400 | 28.0 | Resistencia primaria | 1.2 | 65 | IEEE 112 |
| 22 | 400 | 41.0 | Resistencia primaria | 0.9 | 70 | IEC 60034-1 |
| 30 | 400 | 56.0 | Resistencia primaria | 0.7 | 75 | IEEE 112 |
| 37 | 400 | 68.0 | Resistencia primaria | 0.6 | 78 | IEC 60034-1 |
| 45 | 400 | 82.0 | Resistencia primaria | 0.5 | 80 | IEEE 112 |
| 55 | 400 | 100.0 | Resistencia primaria | 0.4 | 82 | IEC 60034-1 |
| 75 | 400 | 135.0 | Resistencia primaria | 0.3 | 85 | IEEE 112 |
| 90 | 400 | 162.0 | Resistencia primaria | 0.25 | 87 | IEC 60034-1 |
| 110 | 400 | 198.0 | Resistencia primaria | 0.2 | 90 | IEEE 112 |
| 132 | 400 | 238.0 | Resistencia primaria | 0.18 | 92 | IEC 60034-1 |
| 160 | 400 | 288.0 | Resistencia primaria | 0.15 | 94 | IEEE 112 |
| 200 | 400 | 360.0 | Resistencia primaria | 0.12 | 96 | IEC 60034-1 |
Para motores de baja tensión (220 V, 230 V, 240 V), los valores de resistencia de arranque suelen ser mayores debido a la menor corriente nominal.
| Potencia Motor (kW) | Tensión (V) | Corriente Nominal (A) | Tipo de Arranque | Resistencia de Arranque por Fase (Ω) | Reducción de Corriente (%) | Norma Aplicable |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | 230 | 13.5 | Resistencia primaria | 4.5 | 50 | IEC 60034-1 |
| 5.5 | 230 | 24.5 | Resistencia primaria | 3.2 | 55 | IEEE 112 |
| 7.5 | 230 | 33.5 | Resistencia primaria | 2.7 | 60 | IEC 60034-1 |
| 11 | 230 | 48.5 | Resistencia primaria | 2.0 | 65 | IEEE 112 |
| 15 | 230 | 66.0 | Resistencia primaria | 1.6 | 70 | IEC 60034-1 |
| 22 | 230 | 96.0 | Resistencia primaria | 1.2 | 75 | IEEE 112 |
| 30 | 230 | 130.0 | Resistencia primaria | 0.9 | 80 | IEC 60034-1 |
| 37 | 230 | 160.0 | Resistencia primaria | 0.7 | 85 | IEEE 112 |
| 45 | 230 | 195.0 | Resistencia primaria | 0.6 | 90 | IEC 60034-1 |
Estos valores pueden variar según el tipo de arranque (directo, estrella-triángulo, resistencia primaria, autotransformador) y las condiciones de carga.
Fórmulas para la Calculadora de resistencias de arranque en motores eléctricos – IEEE, IEC
El cálculo de la resistencia de arranque se basa en la limitación de la corriente de arranque a un valor seguro para el motor y la red. Las fórmulas siguientes están alineadas con las recomendaciones de IEEE 112 e IEC 60034-1.
- Rarr: Resistencia de arranque por fase (Ω)
- Vfase: Tensión de fase (V) = Tensión de línea / √3 para sistemas trifásicos
- Iarr: Corriente de arranque deseada (A)
- Rm: Resistencia del devanado del motor por fase (Ω)
- Iarr: Corriente de arranque limitada (A)
- Vfase: Tensión de fase (V)
- Rarr: Resistencia de arranque por fase (Ω)
- Rm: Resistencia del devanado del motor por fase (Ω)
- Iarr: Corriente de arranque deseada (A)
- k: Factor de limitación de corriente (típicamente entre 1.5 y 3 según la aplicación y la norma)
- Inom: Corriente nominal del motor (A)
Valores típicos de las variables:
- Vfase: Para 400 V trifásico, Vfase ≈ 230 V
- Rm: Suele estar entre 0.05 Ω y 0.5 Ω según la potencia del motor
- k: Entre 1.5 y 3 (según la severidad del arranque y la capacidad de la red)
Para motores grandes, la resistencia de arranque debe disipar la energía térmica generada durante el arranque, por lo que se recomienda consultar las tablas de fabricantes y las normas IEEE/IEC para valores máximos permitidos.
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de resistencias de arranque en motores eléctricos – IEEE, IEC
Caso 1: Motor trifásico de 30 kW, 400 V, arranque con resistencia primaria
- Potencia: 30 kW
- Tensión de línea: 400 V
- Corriente nominal: 56 A (según tabla)
- Resistencia del devanado: 0.2 Ω (dato típico)
- Factor de limitación de corriente: k = 2 (deseamos limitar la corriente de arranque al doble de la nominal)
1. Calculamos la corriente de arranque deseada:
- Iarr = k × Inom = 2 × 56 = 112 A
2. Calculamos la tensión de fase:
- Vfase = 400 / √3 ≈ 231 V
3. Aplicamos la fórmula de resistencia de arranque:
- Rarr = (Vfase / Iarr) – Rm = (231 / 112) – 0.2 ≈ 2.06 – 0.2 = 1.86 Ω
Resultado: Se debe instalar una resistencia de arranque de aproximadamente 1.86 Ω por fase para limitar la corriente de arranque al 200% de la nominal.
Caso 2: Motor de 15 HP (11 kW), 230 V, arranque con resistencia primaria
- Potencia: 11 kW
- Tensión de línea: 230 V
- Corriente nominal: 48.5 A (según tabla)
- Resistencia del devanado: 0.15 Ω (dato típico)
- Factor de limitación de corriente: k = 2.5 (limitación más estricta)
1. Calculamos la corriente de arranque deseada:
- Iarr = k × Inom = 2.5 × 48.5 = 121.25 A
2. Calculamos la tensión de fase:
- Vfase = 230 / √3 ≈ 133 V
3. Aplicamos la fórmula de resistencia de arranque:
- Rarr = (Vfase / Iarr) – Rm = (133 / 121.25) – 0.15 ≈ 1.10 – 0.15 = 0.95 Ω
Resultado: Se debe instalar una resistencia de arranque de aproximadamente 0.95 Ω por fase para este motor.
Consideraciones adicionales y recomendaciones normativas
- La resistencia de arranque debe seleccionarse considerando la disipación térmica durante el tiempo de arranque.
- Las normas IEEE 112 e IEC 60034-1 establecen límites máximos de corriente de arranque y caída de tensión admisible.
- El valor de resistencia puede ajustarse en función de la carga conectada al motor y la capacidad de la red eléctrica.
- Para motores de gran tamaño, se recomienda el uso de bancos de resistencias escalonadas para reducir gradualmente la resistencia durante el arranque.
- La resistencia debe ser de tipo no inductivo para evitar picos de tensión y problemas de interferencia electromagnética.
Para más información técnica y normativa, consulta los siguientes recursos de autoridad:
- IEEE 112: Standard Test Procedure for Polyphase Induction Motors and Generators
- IEC 60034-1: Rotating electrical machines – Part 1: Rating and performance
- Schneider Electric – Starting resistors for induction motors
La correcta selección y cálculo de la resistencia de arranque garantiza la protección del motor, la red y la eficiencia operativa, cumpliendo con los estándares internacionales más exigentes.