Como hemos visto en otros apartados el motor trifásico asíncrono es una máquina muy sencilla, efectiva y barata. Además, no es casualidad, la energía eléctrica se genera y distribuye en trifásica, al menos hasta los grandes consumidores. Para los pequeños consumidores la electricidad llega a dos hilos, ya sea monofásica o bifásica (en realidad dos fases de un sistema trifásico, la bifásica como tal es otra cosa muy poco habitual).
En ocasiones ocurre que tenemos que alimentar un motor trifásico y solo disponemos de monofásica, solución elegante, poner un variador con entrada monofásica a 230V y conectar el motor (si funciona a 230/400V) en triangulo a la salida del variador (trifásica a 230V). Esta solución es relativamente cara pero así el motor da su máximo rendimiento. Otra solución es alimentarlo con monofásica, es más barato, no necesita configuración, pero perderemos prestaciones mecánicas. Si esto no es crucial podemos hacerlo funcionar con tan solo un condensador.
Los motores trifásicos funcionan de la manera descrita en Fundamentos de los motores asíncronos, ya sea en conexión estrella o triángulo/delta, cada fase es recorrida una intensidad desfasada 120º de las otras, esto garantiza una rotación continua y potente, así como un par de arranque muy bueno.
A la hora de conectar un motor trifásico a una red monofásica lo primero que hay que tener en cuenta es la tension soportada por el motor, normalmente en formato xxx/xxx V y la tension de red, de ahi sabremos si debemos conectar el motor en triángulo o en estrella.
| Tensión del motor | |||
|---|---|---|---|
| Tensión de red | 130/230V | 230/400V | 400/690V |
| 130 | Triángulo | Imposible | Imposible |
| 230 | Estrella | Triángulo | Imposible |
| 400 | Imposible | Estrella | Triángulo |
Como se ve las posibilidades son limitadas, además cuando la potencia supera los 5 kW tampoco está recomendado este tipo de conexión. El condensador requerido se averigua con la fórmula abajo indicada. Resumiendo, la reactancia capacitiva del condensador debe ser igual o aproximada a la reactancia inductiva de una de las fases (ojo, no confundir con la resistencia ni con la impedancia). Se trata de conseguir una resonancia en paralelo, aunque hay tolerancias por arriba y abajo, Se recomienda redondear el valor del condensador al alza, condensadores muy pequeños haran que el motor ni siquiera arranque y muy grandes provocará sobreconsumos en uno de los bobinados pudiendo sobre calentar el motor, incluso quemarlo. En caso de necesitar un mayor par de arranque tendríamos que añadir otro condensador, si bien, éste debe desconectarse al alcanzar la velocidad de trabajo.
Normalmente no sabemos la reactancia inductiva de cada bobinado, otra forma de averiguar el condensador necesario es a través de la potencia:
Vamos a coger el caso de un motor a 230/400V que tenemos que conectar a una red monofásica a 230V, conectaremos entonces la placa de bornas en triángulo. Conectamos los dos hilos de la red a cualquiera de las tres bornas (U, V, W) y el condensador a cualquiera de la red y a la borna restante. Para cambiar el sentido de giro del motor bastará con cambiar el cable del condensador que está conectado a U a V. Intercambiar los cables de alimentación no altera el sentido de giro del rotor.
Con esto se consigue una terna de fasores, que si bien no es perfecta como la conseguida con una red trifásica, es válida para que el motor gire y haga funcionar la mayoria de las máquinas. Como se aprecia solo la fase del motor conectada entre F y N tiene el consumo nominal, y será constante sea cual sea el valor del condensador usado. Si no usamos el condensador ideal para ese motor los otros dos fasores (intensidades), se verán afectadas en tamaño y ángulo.
Fase U - X
Fase V - Y
Fase W - Z
Gráfico aproximado cuando se conecta en triángulo, en estrella cambian ligeramente los modulos de los fasores y sus ángulos.