¿Alguna vez has instalado un estabilizador de tensión y te has dado cuenta de que se dispara inmediatamente cuando se pone en marcha un compresor de aire, una bomba de agua, un compresor de refrigeración o un motor industrial? Aunque el estabilizador funciona perfectamente con cargas normales, se apaga de repente en cuanto el motor empieza a girar.
Esta es una de las preguntas más habituales que plantean los propietarios de fábricas, los contratistas de sistemas de climatización y los instaladores de equipos. En la mayoría de los casos, el estabilizador no está defectuoso, sino que simplemente se está protegiendo frente a una situación eléctrica temporal conocida como corriente de arranque del motor.
Entender por qué ocurre esto te ayuda a elegir la capacidad adecuada del estabilizador, a evitar paradas innecesarias y a mejorar la fiabilidad de los equipos.
En esta guía, te explicaremos:
- Por qué los motores consumen una corriente extremadamente alta durante el arranque
- Por qué se disparan los estabilizadores de tensión durante el arranque de los motores
- Cómo afecta la caída de tensión a la protección del estabilizador
- Cómo dimensionar correctamente un estabilizador para compresores y motores
- Soluciones prácticas para evitar disparos indeseados
¿Qué ocurre cuando se pone en marcha un motor?
A diferencia de las cargas resistivas, como los calefactores o la iluminación, los motores de inducción necesitan una cantidad muy elevada de corriente para superar la inercia y generar un par de arranque suficiente.
Durante los primeros cientos de milisegundos tras el arranque, el motor se comporta casi como si estuviera en cortocircuito.
Este aumento temporal se denomina:
- Corriente de arranque del motor
- Corriente de rotor bloqueado (LRA)
- Corriente de irrupción
Dependiendo del diseño del motor, la corriente de arranque puede alcanzar:
- 3–5 veces la corriente nominal (motores de arranque suave)
- 5–7 veces la corriente nominal (motores de inducción estándar)
- Entre 6 y 10 veces la corriente nominal (compresores de aire)
- 8–12 veces la corriente nominal (equipos industriales pesados)
Aunque la sobretensión solo dura una fracción de segundo, es lo suficientemente intensa como para activar los circuitos de protección de muchos estabilizadores de tensión.
Por ejemplo:
| Potencia nominal del motor | Corriente nominal | Corriente de arranque |
|---|---|---|
| 5 HP | 8 A | 48 A |
| 10 CV | 16 A | 96 A |
| 20 HP | 32 A | 180–220 A |
【img】
Alternativa: Corriente de arranque del motor comparada con la corriente de funcionamiento normal, en la que se aprecia el pico de corriente de arranque.
¿Por qué se dispara el estabilizador de tensión?
Los estabilizadores de tensión automáticos modernos incorporan múltiples funciones de protección para proteger tanto al propio estabilizador como a los equipos conectados.
Cuando se pone en marcha un motor, pueden activarse uno o varios mecanismos de protección.
1. Protección contra sobrecargas
La razón más habitual es la protección contra sobrecargas.
Si la corriente de arranque del motor supera la capacidad de sobrecarga instantánea del estabilizador, el relé de protección desconecta la salida.
Por ejemplo:
- Potencia nominal de salida del estabilizador de 20 kVA: aproximadamente 30 A
- Corriente de arranque del motor: 150 A
- El sistema de protección detecta un exceso de corriente
- La salida se desconecta inmediatamente
2. Caída de tensión de entrada
Una corriente de arranque elevada provoca una caída temporal de tensión en la red eléctrica.
Por ejemplo:
- Tensión de alimentación normal: 400 V
- Arranques del motor
- La tensión desciende a 310 V
- El estabilizador detecta una tensión inferior a la nominal
- Se activa la protección
Este problema se agrava cuando:
- Las líneas eléctricas son largas
- Los cables son de sección insuficiente
- Los generadores tienen una capacidad limitada
- La impedancia del transformador es elevada
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Alternativa: Caída de tensión durante el arranque del compresor que provoca la activación del dispositivo de protección del estabilizador de tensión
3. Retardo en la recuperación de la tensión de salida
Los estabilizadores de tensión servo necesitan un breve periodo de tiempo para ajustar la tensión de salida tras detectar un cambio repentino en la tensión de entrada.
Si la tensión varía más rápido de lo que el servomotor puede compensar, es posible que el sistema de protección se active antes de que se complete la recuperación de la tensión.
4. Protección térmica interna
Los arranques frecuentes del motor provocan situaciones repetidas de sobrecarga.
Tras múltiples arranques, los devanados del transformador y los componentes de potencia se calientan.
Para evitar daños, el sistema de protección térmica desconecta temporalmente el estabilizador.
Por qué los compresores causan más problemas que los motores normales
Los compresores de aire y los compresores de refrigeración se encuentran entre las cargas eléctricas más exigentes.
A diferencia de las bombas centrífugas, los compresores suelen arrancar bajo presión, lo que requiere un par de arranque considerablemente mayor.
Esto resulta en:
- Mayor corriente de rotor bloqueado
- Mayor tiempo de arranque
- Mayor caída de tensión
- Mayor tensión mecánica
Corrientes típicas de arranque de los compresores:
| Equipamiento | Corriente de funcionamiento | Corriente de arranque |
|---|---|---|
| Compresor de espiral | 15 A | 80–100 A |
| Compresor de tornillo | 40 A | 200–300 A |
| Compresor de pistón | 25 A | 150–220 A |
Esto explica por qué muchos estabilizadores de tensión que funcionan perfectamente con cargas de iluminación o calefacción se disparan de repente cuando se conectan a compresores.
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Alt: Corriente de arranque del compresor en comparación con la potencia nominal del estabilizador de tensión servoeléctrico
Cómo dimensionar correctamente un estabilizador de tensión para motores
Uno de los mayores errores de instalación es dimensionar el estabilizador basándose únicamente en la potencia de funcionamiento del motor.
En su lugar, los ingenieros deberían tener en cuenta lo siguiente:
- Corriente de arranque del motor
- Factor de potencia
- Método de arranque
- Ciclo de trabajo
- Fluctuación de tensión
Recomendación general
| Método de arranque del motor | Tamaño recomendado del estabilizador |
|---|---|
| Directo en línea (DOL) | 2,5–3 veces la potencia nominal del motor |
| Star-Delta | 1,8–2 × la potencia nominal del motor |
| Arrancador suave | 1,3–1,5 × la potencia nominal del motor |
| Unidad de frecuencia variable (VFD) | 1,2–1,3 × potencia nominal del motor |
Por ejemplo:
Un compresor de 15 kW puede necesitar:
- 15 kVA para funcionamiento
- Estabilizador de 40-50 kVA con arranque directo en carga (DOL)
- 25-30 kVA con arrancador suave
Formas prácticas de evitar que se dispare el estabilizador de tensión
Elige un estabilizador más grande
El aumento de la capacidad del estabilizador proporciona un mayor margen de sobrecarga durante el arranque.
Utiliza un arrancador suave
Los arrancadores suaves aumentan gradualmente la tensión del motor, lo que reduce considerablemente la corriente de arranque.
Reducción típica:
- Corriente de arranque del 600% → 250–300%
Instalar un variador de frecuencia (VFD)
Un variador de frecuencia controla la aceleración de forma electrónica y puede reducir la corriente de arranque hasta un valor cercano a la corriente nominal.
Además de evitar las desconexiones del estabilizador, los variadores de frecuencia mejoran la eficiencia energética y la vida útil del motor.
Mejorar el calibre del cable
Los cables de sección insuficiente aumentan la caída de tensión.
El dimensionamiento adecuado de los conductores minimiza la caída de tensión de entrada durante el arranque del motor.
Comprobar la capacidad del generador
Si el estabilizador se alimenta mediante un generador diésel, asegúrate de que el generador pueda soportar la corriente de arranque del motor sin que se produzca una caída de tensión excesiva.
Estabilizador servo frente a estabilizador estático para cargas de motor
| Característica | Servoestabilizador | Estabilizador estático |
|---|---|---|
| Velocidad de respuesta | Medio | Muy rápido |
| Rendimiento de arranque del motor | Bien | Excelente |
| Corrección de tensión | Mecánica | Electrónico |
| Cambios frecuentes de carga | Moderado | Excelente |
| Compresores industriales | Adecuado | Muy recomendable |
Las instalaciones en las que los compresores se encienden y apagan con frecuencia suelen beneficiarse del uso de estabilizadores de tensión estáticos, debido a su velocidad de respuesta, que se mide en milisegundos.
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Alt: Comparación entre un estabilizador de tensión servo y un estabilizador de tensión estático para el arranque de motores
Normas del sector y referencias técnicas
El comportamiento de arranque de los motores y la calidad de la tensión están ampliamente documentados por organizaciones internacionales.
- Norma IEEE 3004: Prácticas de ingeniería de sistemas de motores
- IEC 60034 – Máquinas eléctricas rotativas
- IEC 61000 – Compatibilidad electromagnética y calidad de la tensión
- Guía técnica de ABB: Métodos de arranque de motores
- Schneider Electric – Protección de motores y calidad de la energía
Estas referencias destacan que las corrientes de arranque elevadas y las caídas de tensión temporales son fenómenos eléctricos normales que deben tenerse en cuenta durante el diseño del sistema.
PREGUNTAS FRECUENTES
Sí. Si el estabilizador se dispara repetidamente durante el arranque, el motor puede sufrir arranques incompletos, sobrecalentamiento y un aumento de la tensión mecánica.
En muchas aplicaciones, sí. Los arrancadores suaves reducen considerablemente la corriente de arranque y la caída de tensión, lo que disminuye la probabilidad de que se active la protección contra sobrecargas.
No. Hay que tener siempre en cuenta la corriente de arranque, el factor de potencia, las características de la carga y el método de arranque, en lugar de basarse únicamente en la potencia del motor.
Conclusión
Un estabilizador de tensión suele dispararse durante el arranque de un motor o un compresor porque el equipo consume una corriente muy elevada corriente de irrupción, lo que provoca una situación de sobrecarga o una interrupción temporal caída de tensión. En la mayoría de los casos, el estabilizador funciona exactamente según lo previsto, protegiéndose a sí mismo y a la carga conectada.
Entre las soluciones más eficaces se encuentran la selección de la capacidad adecuada del estabilizador, la reducción de la corriente de arranque mediante un arrancador suave o un variador de frecuencia, la mejora de la distribución eléctrica y la garantía de que la fuente de alimentación pueda soportar cargas transitorias.
Si su aplicación incluye compresores de aire, sistemas de refrigeración, bombas, máquinas CNC u otras cargas de motor pesadas, es fundamental elegir un estabilizador diseñado específicamente para corrientes de arranque elevadas a fin de garantizar la fiabilidad a largo plazo.
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