Capacitor de arranque, funcionamiento y características

Hola, viajero, espero que te encuentres muy bien. Me da mucho gusto saludarte y encontrarte por aquí, eso quiere decir que estas interesado en algún tema sobre ciencia e ingeniería, pero si estás leyendo esto ahora mismo, significa que estas interesado en el funcionamiento del capacitor de arranque, ya que es el tema que hoy voy a explicarte de una manera muy sencilla.

  • Creo que ya sabes de que va un capacitor o condensador; no obstante, si no es así, te invito a que vayas al apartado del tema de capacitores. Si ya conoces del tema, te será familiar muchos conceptos que hoy manejaremos.

A continuación, te menciono por puntos que es lo que aprenderás hoy. El objetivo de esto es que al final, logres identificar por medio de sus características al capacitor de arranque, y muchos otros conceptos que son inherentes de este dispositivo.

Hoy aprenderás:

  • ¿Qué es un capacitor de arranque?
  • ¿Cómo funciona?
  • Que son los condensadores de doble carrera.
  • Fallas comunes en un capacitor de carrera.
  • Ventajas y desventajas de utilizar estos dispositivos.
  • Algunas aplicaciones.
  • Seguridad ante los capacitores de arranque y doble carrera.

Sin nada más que agregar ¡Comencemos!

¿Qué es un capacitor de arranque?

Uno de los dispositivos eléctricos más utilizados en muchos campos industriales, y que sin su existencia no hubiera sido posible el avance tecnológico que hoy en día tenemos, es el motor. Los motores eléctricos se pueden catalogar bajo características básicas y distintos tipos, como:

  • El de corriente continua (CC)
  • Corriente alterna (CA) multifase y fase simple

Sin embargo, algunos de estos motores para que logren tener un desempeño optimo, necesitan de una asistencia en su modo de arranque, y es aquí donde entra en juego dos tipos de capacitores:

  • El capacitor de arranque y el de doble carrera.

Para saber porque son importantes estos capacitores, debemos saber de qué se tratan y cuál es su funcionamiento. Empezaremos con el capacitor de arranque ¡Vamos allá!

El capacitor de arranque o también llamado capacitor de inicio, es un condensador eléctrico que puede afectar el flujo de la corriente en los devanados de un motor de corriente alterna (CA) de fase simple o monofásica, con el objetivo de crear un campo magnético giratorio.

Capacitores .NET

La unidad es la capacitancia, como es de esperarse, esta etiquetada en microfaradios (μF), ya que este tipo de condensadores tienen valores nominales superiores a 72μF, con clasificaciones de tensión que va desde los 125v a 330v.

Capacitor de arranqueFuente de la imagen wikipedia.org

Este capacitor permite que el motor se encienda y apague de forma más eficiente y rápida, permitiendo una mayor versatilidad en diversas aplicaciones, las cuales veremos más adelante.

Un detalle que también merece la pena que conozcas, es que los capacitores superiores a los 20μF son electrolíticos no polarizados, hechos de aluminio, lo anterior hace que se apliquen solo para el corto tiempo de arranque del motor.

Por último, puedes identificar fácilmente a este tipo de condensadores fácilmente, ya que la mayoría de ellos son grandes y son de color negro con inscripciones del modelo de dicho condensador.

Funcionamiento de un condensador de arranque.

Como te mencione anteriormente, algunos motores CA monofásicos requieren una influencia externa para energizar el bobinado de segunda fase, para que posteriormente pueda crear un campo magnético giratorio mientras el motor está funcionando. Esta influencia externa es el capacitor de arranque.

Además, aunado a lo anterior, los condensadores de arranque cumplen la importante función de incrementar el par motor inicial (la tendencia de alguna fuerza para girar un objeto en un punto de apoyo o eje), permitiendo que nuestro motor sea encendido y apagado de manera rápida, haciendo circular una corriente en el devanado primario y, gracias al campo magnético que se genera, se podrá inducir un voltaje en el devanado secundario.

  • El Condensador de arranque tiene un tiempo de activación limitado, y es que solo permanece activo en el circuito hasta que el motor alcance una velocidad fija, dicha velocidad suele ser un 75% de su velocidad nominal.
  • Cuando ya se ha alcanzado este objetivo, un relevador o un interruptor centrífugo se abre al llegar a la velocidad determinada, desconectando el condensador del circuito.

Retomando lo anterior, es importante que sepas que el motor no va a funcionar de manera óptima si el relevador o el interruptor se encuentra descompuesto, ya que, al abrirse, el condensador no será parte del circuito, permitiendo fallas en el arranque. Por otro lado, si siempre está cerrado, el capacitor siempre estará activo, lo que nos lleva a una gran posibilidad de que nuestro condensador llegue a quemarse.

Finalmente, si el motor no llega a encender y arrancar, puede que existan fallos en el condensador., los cuales veremos con detalle más tarde.

Capacitor de doble carrera.

El capacitor de doble carrera, o también llamado capacitor de funcionamiento, es un condensador muy parecido al de arranque; no obstante, el condensador de doble carrera tiene la capacidad de soportar dos motores eléctricos. Gracias a esta característica, podemos ahorrar espacio al combinar dos capacitores en un solo ensamblaje.

La arquitectura de conexión de estos capacitores consiste en tres terminales:

  • C para común
  • FAN y HERM para compresor que se encuentra sellado herméticamente.

Otra característica importante que tiene el capacitor de funcionamiento, es el tamaño, pueden tener distinto tamaño, dependiendo directamente de la capacitancia y el voltaje. El tamaño y la capacidad de estos condensadores es muy importante, ya que, por ejemplo:

  • No puedes usar un capacitor de 370 volts en lugar de uno de 440 volts.
  • Pero, si puedes reemplazar el condensador de 370 por el de 440.

Fallas en un capacitor de arranque

¿Recuerdas que anteriormente te mencioné que el capacitor de arranque puede presentar fallas si tu motor no arranca? Pues ha llegado el momento de hablar de ello, ya que estos capacitores, como todo dispositivo, no está exento de fallas y errores.

Puedes notar que tu capacitor de arranque esta defectuoso si este a menudo se infla, con los extremos abultados y arqueados ocasionalmente. Esto no termina aquí, ya que al inflarse puede que el electrolito que se encuentra en el condensador se escape.

Algunos fallos comunes que puedes encontrarte en los condensadores son los siguientes:

  • Condensador desgastado por el uso, en el cual la capacitancia disminuye, provocando que el motor pierda potencia.

Ventajas y desventajas

El condensador de arranque tiene ventajas y desventajas, las cuales dependen directamente de la aplicación en la que se planee ejecutar. La principal ventaja que presenta este tipo de capacitores es que pueden operar con un o tensión alterna monofásica de alta eficiencia.

Además, su sentido de giro no depende de la secuencia de fases de la corriente, la cual es trifásica, por consecuencia, se evita un sentido de giro erróneo, debido a una secuencia de fases errónea. Los devanados deben ser conmutados, para realizar de manera correcta los cambios de velocidad

Los motores asíncronos y sus vastas características como una larga vida útil y poco mantenimiento, hace que sea más eficiente que el motor de polos sombreados, que también tienen una aplicación para el funcionamiento monofásico.

Otra característica importante, pero que solo se encuentra en condensadores de mayor calidad, es que estos tienen cojines sinterizados que reemplazan el acero endurecido; esto se hace para el eje del motor, lo que hace que el motor tenga una larga vida útil, así como el mismo condensador.

Algunas desventajas que pueden tener los capacitores de carrera, es que, si no son bien instalados o correctamente manejados, puede tener fallas irreparables, lo que hace que de forma inevitable se tenga que comprar otro para reemplazo.

Por último, vale la pena mencionarte que, gracias a la versatilidad al generar las tres fases del motor trifásico y disponibilidad, los convertidores de frecuencia electrónicos están reemplazando a los motores de condensador por motores trifásicos de CA.

Aplicaciones

Los condensadores de arranque y de doble carrera tienen muchas aplicaciones gracias a su versatilidad en el control de la velocidad. Por ejemplo, el condensador de arranque puede encontrarse en:

  • Muchos estilos de bañeras, como un jacuzzi.
  • Puedes encontrarlo en acondicionadores de aire, donde es aplicable el motor de doble carrera, solo si deseas impulsar tanto los motores de los ventiladores.
  • Puertas automáticas.
  • Hornos.
  • Ventiladores.

Seguridad en los capacitores de arranque

Trabajar con motores que utilizan condensadores de arranque puede llegar a ser peligroso, es por eso que se debe tener mucha seguridad y cuidado con estos dispositivos. Por ejemplo, un capacitor defectuoso puede sobrecalentarse, lo que puede representar un potencial incendio.

Y es la problemática más común que existe en estos dispositivos, para evitar esto, se recomienda tener un extintor cercano en áreas donde se encuentren en uso los capacitores de arranque. Por último, no olvides que al manejar estos dispositivos tienes que tener el equipo de seguridad recomendado, como los lentes de seguridad, guantes, botas y casco.

Existe la norma NOM-J-244-1990, donde puedes obtener más información sobre seguridad, requsistos y pruebas de este tipo de capacitores, te dejo el link para que puedas consultarla.

Muy bien, hemos llegado al final de este tema. ¿Fue fácil no? Y es que es un tema muy sencillo de entender, pero no menos importante, ya que como vimos en el último apartado, la seguridad es muy importante en estos dispositivos ya que podrían provocar graves accidentes en el área de trabajo o experimentación.

Además, también debes conocer las fallas más comunes que puede tener un capacitor de arranque. Obviamente, antes de todo lo anterior, debes conocer primero como funciona y para que te sirve tanto este capacitor, cosa que ya aprendiste si has llegado hasta aquí.

Como es ya tradición aquí, antes de despedirme te dejo algunos datos que valen la pena recordar y que tengas en mente.

  • El capacitor de arranque y el capacitor de funcionamiento es un dispositivo que ayuda a los motores para tener un rápido apagado y encendido, haciendo más eficiente el arranque de dicho motor.
  • El condensador de arranque, en esencia, modifica la corriente en los devanados de un motor monofásico CA, lo que crea un campo magnético giratorio.
  • El c. de arranque se activa y desactiva por medio de un interruptor relevador o centrifugado.
  • Relacionado con el punto anterior, vale la pena que recuerdes que, si este interruptor se descompone, el motor no funcionara de la mejor forma, y el capacitor puede llegar a averiarse.
  • La falla más común que existe en los c. de arranque es su sensibilidad a las descargas eléctricas y al calor externo, ya que pueden llegar a inflarse.
  • Recuerda tener la seguridad adecuada para manejar estos dispositivos, sobre todo si se encuentran averiados.

Aquí es donde yo me despido. Espero que hayas aprendido mucho y hayas encontrado las respuestas que necesitas. Recuerda no dejar nunca de aprender.

¡Hasta la próxima, viajero!

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Juan Carlos G - Capacitores .Net

Juan Carlos G.

Electrónica y desarrollo de software


Estudie Electrónica en la UNAM y me encanta hablar y publicar estos temas para ayudar a los demás a comprender ciertos temas que muchas veces son complicados de entender. Espero que este blog, el cual lo he dedicado a hablar de los Capacitores y productos relacionados a este componente, te sea de gran ayuda, amigo o amiga electrónica.

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