Capacitores 3il3g

CAPACITOR DE MARCHA + CONDENSADOR DE MARCHA + CALCULAR CONDENSADOR

CAPACITORES DE MARCHA La capacidad del capacitor de marcha es muy inferior al de arranque y soporta o maneja un voltaje a través de sus terminales, mayor que el voltaje de la linea, originado en el bobinado de arranque del motor. El bobinado de arranque de un motor puede dañarse si se produce un corto circuito o se conecta a tierra el capacitor. El borne de entrada siempre se debe conectar a la linea de suministro de manera directa o en derivación al borde de marcha o régimen y nunca al borde de estarte (S) La instalación de un fusible adecuado en la linea de entrada puede proteger el bobinado de una falla en el capacitor a tierra. Todos los capacitores de marcha tienen un punto de referencia para su correcta instalación. Algunos traen la abreviatura IN para indicar entrada y OUT para indicar salida. Otros traen un punto de color rojo o de soldadura recargado hacia el borne de entrada al cual se conectará la línea de entrada; otros presentan esta indicación colocada al centro, en estos casos la identificación del borne de entada, se identifica colocando la marca hacia la parte frontal, y el borne que queda a la derecha será el de entrada. Algunos capacitores de Marcha (los que poseen 3 terminales) están hechos para trabajar conjuntamente con el motor del ventilador y con el compresor o bocha, tienen un punto común para la entrada y los otros dos uno para el ventilador y otro para el compresor en sus respectivos bobinados.

El Capacitor de Marcha opera de manera permanente durante el funcionamiento del motor y su importancia básica está relacionada con su función en el circuito de conexión eléctrica del motor, aislar al bobinado de arranque, bloqueando la fuerza contra electromotriz que se induce en el. Esta función es la que permite a los equipos de aire acondicionado suplir el relé para desconectar el bobinado de arranque. El capacitor de marcha solo deja pasar la corriente durante el tiempo que se demore en cargarse y dejar de conducir. Aislando de esta manera el devanado de arranque; esto hace que conectando en el borne de salida al bobinado de arranque, haga las veces de un relé. Cuando se utiliza asociado a un relé y a un capacitor de arranque, su propósito es el de mejorar el funcionamiento del compresor y controlar la fuerza contra electromotriz y bajar la reactiva (energía entre los receptores y la fuente, provoca pérdidas en los conductores, caídas de tensión en los mismos, y un consumo de energía suplementario que no es aprovechable directamente por los dispositivos; estando generalmente asociada a los campos magnéticos internos de los motores y transformadores. Se mide en KVArth. Como esta energía provoca sobrecarga en las líneas transformadoras y generadoras, sin producir un trabajo útil, es necesario neutralizarla o compensarla).

La selección de un capacitor de marcha, debe estar ajustada a cada motor para garantizar un funcionamiento adecuado; una variación inadecuada por encima o por debajo de la capacitancia en microfaradios de un capacitor de marcha, producirá una variación comprometedora en el amperaje lo cual va ocasionar un recalentamiento del motor y un mayor consumo. Un funcionamiento errático del capacitor de marcha, es causa de un mal funcionamiento y posterior daño en un motor.

El voltaje especificado en los capacitores, no se relaciona con el voltaje en línea, este voltaje corresponde a un mayor voltaje que el de suministro, y corresponde a la suma eléctrica de los voltajes inducidos en el bobinado de arranque y el voltaje inducido por el rotor en su giro en el bobinado de marcha, conocido como Fuerza Contra Electromotriz. La sumatoria de voltajes inducidos en los bobinados de arranque y de marcha determina la capacidad en voltios del capacitor. Esta es la razón por la cual los capacitores se especifican a un voltaje superior al de operación (V.oper = V.linea-Fuerza Contra Electromotriz). Instalar un capacitor con una capacidad en voltios menor al especificado, puede producir su daño y afectar al motor. Un capacitor con un voltaje superior no afecta en nada su funcionamiento, ni pone en riesgo el motor.

CALCULAR LA CAPACIDAD Para determinar la capacidad se puede emplear un voltímetro, un amperímetro y un fusible de protección ordenados en un circuito de prueba, que al ser energizado va a permitir establecer la lectura de las dos medidas Voltaje y Amperaje y de esta manera obtener la información para la aplicación del calculo de capacidad. En una de la líneas de alimentación del capacitor se intercala en serie el amperímetro y el fusible de protección y el voltímetro se instala en paralelo con la otra línea que conecta al otro borne del capacitor. Este circuito de prueba se conecta a la corriente por un periodo de tiempo justo que permita efectuar la lectura en el amperímetro y el voltímetro. CAPACITANCIA

Para verificar la capacidad en microfaradios de un capacitor se utiliza la siguiente ecuación:

C = microfaradios c = Constante* 159300 Hz = Frecuencia (50-60 Hz) I = Amperios V = Voltios * Esta constante nos permite realizar el calculo con 50 y 60 ciclos

Para calcular el valor de un capacitor se puede utilizar la siguiente ecuacion

Calcular el valor en microfaradios de un capacitor, a mediante el sistema de ecuaciones de calculo, instalar un capacitor ajustado a las especificaciones de diseño y funcionamiento del motor sigue siendo la mejor opción. El uso de tablas de capacitores, o la especificación en la placa del motor de acuerdo al caballaje del motor es la mejor opción técnica.

NOTA: La Intensidad (I) es la que corresponde al momento del arranque y el Voltaje (V) corresponderá a la lectura de prueba del motor en funcionamiento entre el borne de Starte y régimen o marcha.

Averías en capacitores: Si bien la instalación de condensadores o capacitores sea de arranque o de marcha representan un beneficio, buena parte de los daños eléctricos en los compresores de refrigeración y aire acondicionado se deben a fallas presentadas en estos dispositivos; por lo tanto una buena política preventiva es asignar una vida útil para su cambio e incluir como rutina de revisión y mantenimiento una verificación de la capacitancia y no esperar a que se presente una falla que puede poner en riesgo el compresor. Probar un Capacitor de marcha Capacitor Abierto:

Esta situación, se puede detectar mediante la utilización de un tester o multimetro si al tocar entre bornes no hay lectura, si con el tester en lectura de ohmios indicara infinito al tocar con las puntas de prueba ambos terminales, esto es un claro indicio de que el capacitor está abierto. Capacitor en cortocircuito Con el tester en la escala de resistencia más baja la prueba entre terminales debe indicar cero (0) o una resistencia extremadamente baja. Un condensador en corto suele provocar el disparo de las protección térmicas por un aumento en el amperaje en ocasiones es posible que funcione el compresor; algo que puede crear un gran desconcierto a quien efectúa la revisión y tiene poco conocimiento sobre este asunto porque fácilmente puede asumir el alto consumo se deba a otra falla, lo que puede ser peligroso porque si bien el motor funciona, funciona con un alto consumo que de no ser corregido o mejor detectado su origen, puede acarrear un daño, pasado un tiempo de funcionamiento sin ser controlado el amperaje. En un sistema con capacitor de marcha una elevación del amperaje debe ser revisada por el lado del capacitor, más aún si las condiciones de condensación y presiones del sistema no muestran un comportamiento sospechoso.

Capacitor hace masa, Aterrizado Como en todo dispositivo eléctrico, en los capacitores se puede presentar lo que se conoce como hacer masa o estar aterrizado; una situación que se hace notoria y de fácil comprobación en los capacitores que tienen carcasa exterior metálica Como sucede en el bobinado de los motores, cuando un condensador se recalienta

excesivamente pierde aislamiento y se deriva a masa haciendo disparar el diferencial y/o térmico. Un capacitor aterrizado puede pasar desapercibido si el capacitor es montado en una base no conductora. Una condición de instalación que no se debe omitir, cuando se monta un capacitor de este tipo. Los capacitores se debe aislar en previsión de este tipo de falla, ya que la descarga eléctrica en la estructura metálica del sistema puede llegar a ser riesgosa para un operario. Con el tester en una escala baja de ohmios, se prueba de manera alternada entre los terminales y la carcasa metálica, debe darnos infinito si marca cero o muy próximo a este, el capacitor esta en mal estado. CAPACITOR EN BUEN ESTADO Si al efectuar la prueba con el tester de aguja o analógico en la escala de ohmios, la aguja se desplaza con cierta celeridad hasta cero (0) y luego regresa lentamente a la posición de infinito y si al invertir el orden de las puntas de prueba con relación a los bornes se repite el mismo movimiento de la aguja, se puede considerar que el capacitor está en buen estado. Esta prueba no exime de una falla de capacitancia, la cual debe ser verificada con un capacimetro o la prueba de voltaje y amperaje, para obtener la información de estas dos lecturas y hacer el respectivo calculo matemático mediante las ecuaciones designadas para tal uso. Antes de realizar las pruebas con el tester o con el capacimetro, el capacitor debe ser descargado y no precisamente puenteándolo con un destornillador, una costumbre antitécnica, provocar un corto circuito, puede producir un daño en el capacitor. Los capacitores deben ser descagador conectando ambos terminales a un dispositivo resistivo.

http://2jjrefrigeracion.blogspot.com/ http://todotecnicoymas.blogspot.com/2011/11/calculo-de-condensadorespara-motores.html http://linea-blanca.yoreparo.com/refrigeracion/458328.html http://rusocdu.blogspot.com/2010/11/libros-y-material-sobrerefrigeracion.html http://es.libros.redsauce.net/index.php?folderID=18

RELE POTENCIAL

RELÉ

POTENCIAL

El funcionamiento de este Relé se basa en un o normalmente cerrado entre los terminales (1-2) y un electro imán conformado por un núcleo que se magnetiza cuando la bobina o enrollamiento de (del electroimán) es energizada, aprovechando el voltaje inducido en el bobinado de arranque del motor, en este caso del compresor (bocha). El magnetismo inducido en el núcleo, atrae la platina de arrastre del o que al ser

atraída magnéticamente, empuja el o flexible para separar los os de los terminales 1 y 2. Al efectuar la revisión del relé (desconectado eléctricamente del sistema) con el tester; entre los os 1 y 2 debe marcar continuidad y entre el 5 y el 2 tiene que presentarse una resistencia relativamente alta, que corresponde a la bobina del electro imán.

Al momento de la activación o conexión eléctrica del motor y por estar cerrados los os de los terminales 1 y 2 por ser normalmente cerrados, le pasa corriente de manera inmediata al bobinado de arranque del motor o compresor; y este bobinado junto con el bobinado de marcha que recibe directamente el voltaje de línea, da inicio al funcionamiento del motor. Tanto el bobinado de arranque como el bobinado de marcha, por el hecho de estar arrollados en el estator del motor, ambos generan un campo magnético que es lo que hace que el rotor del motor gire, ese campo magnético que genera el bobinado de arranque, y debido al giro del rotor, induce un voltaje (propio), mas elevado que el voltaje de línea, suficiente para energizar la bobina del electro iman y hacer funcionar propiamente dicho al relé. Cuando el relé funciona, es decir cuando la bobina del electroimán (*) se energiza al recibir voltaje inducido proveniente del bobinado de arranque del motor, genera su propio campo

magnético en el núcleo y este campo magnético atrae a la platina móvil de arrastre de os (ver imagen 5) y esto hace que se separen los os de los terminales 1-2. Cuando los os 1-2 se abren o separan, el bobinado de arranque deja de recibir el voltaje de línea y se desconecta eléctricamente del voltaje de la red eléctrica. El rele continua funcionando, es decir la bobina del electroimán sigue conectada eléctricamente gracias al voltaje inducido en el bobinado de arranque, un voltaje que permite que la bobina del electroimán siga generando su propio campo magnético, para hacer que los os entre los terminales 1 y 2 permanezcan abiertos o separados y por consiguiente no permitir el paso de corriente de la línea de alimentación de la red eléctrica, es decir desconecta el bobinado de arranque. Es importante aclarar, que el relé continua funcionando, es decir su electroimán sigue generando magnetismo durante todo el tiempo que esté funcionando el motor por medio del bobinado de marcha y solo deja de funcionar, cuando el compresor pare o corte al ser desconectado eléctricamente, bien de forma manual o automática de acuerdo al mecanismo que control que tenga para activar o desactiva y que en un refrigerador puede ser el termostato o control de temperatura u otro elemento o dispositivo según el diseño del equipo y por consiguiente del circuito eléctrico de control y mando. (*) El electroimán utilizado en el funcionamiento de muchos sistemas eléctricos y electrónicos, básicamente es un dispositivo conformado por un embrollamiento adecuado de alambre eléctrico aislado, alrededor de un núcleo de acero al silicio y que recibe el nombre de bobina, la cual al ser conectado a una fuente de corriente eléctrica (CD/CC) genera un campo magnético en el núcleo, utilizado para realizar un movimiento mecánico de atracción, de un dispositivo móvil que permite abrir y cerrar os eléctricos de forma automatica. Este principio es el que se aplica en el funcionamiento de los ores, y los relé electromecánicos, como el potencial y los de bobina, es importante aclarar que el relé PTC de los nuevos compresores utilizados en los refrigeradores domésticos y algunos comerciales de menor potencia, no es electromecánico y por consiguiente no funciona por aplicación magnética funciona por variación de resistencia por temperatura de un disco interno de material semiconductor tipo Termistor. El electroimán fue desarrollado por el inglés, William Sturgeon, el 1823. una aplicación que permitió grandes avances inicialmente en la electricidad y en la actualidad en toda clase de aplicaciones eléctricas y electrónicas.

FUNCIONAMIENTO

BÁSICO

DEL

RELÉ

A diferencia de los denominados relés de bobina, que solo se activan por unos segundos para conectar el bobinado de arranque, durante una a) cortísimo tiempo ; en el relé potencial la bobina del electroimán que hace parte de su mecanismo permanece energizada durante el funcionamiento del compresor, aprovechando el voltaje inducido en el devanado de arranque. Si observamos el diagrama eléctrico del relé, podemos ver que a través del o 5 uno de los extremos de la bobina del electroimán, se conecta a la línea de corriente y el otro extremo se conecta a trabes del o 2 al cual se conecta el bobinado de estarte o arranque del compresor. En el primer instante de la conexión eléctrica, el bobinado de arranque se energiza, por una fracción de tiempo muy corta, la necesaria para que el motor inicia su arranque y el voltaje inducido sea lo suficientemente alto para accionar la bobina del electroimán del relé, la cual requiere de un voltaje un poco más alto que el de linea, debido a la resistencia óhmica, ya que la bobina es de alambre muy delgado y consta de una gran cantidad de espiras que demandan de un mayor voltaje para poder generar el campo magnético del electroimán y activar el mecanismo del relé que desconecta los os (1-2). La bobina del electroimán del relé, continua activa al recibir el voltaje inducido en el devanado de arranque durante el tiempo que el motor esté en funcionamiento, lo que hace

que los os (1-2) permanezcan abiertos por el efecto magnético que atrae hacia el núcleo de la bobina, la platina de arrastre de o (Ver vista lado 1), cortando el paso de corriente al bobinado de arranque. En el relé potencial la bobina permanece activa durante el tiempo que permanezca en funcionamiento el equipo; cuando se quema esta bobina, el campo magnético no se induce en el núcleo, la armadura metálica no es atraída y por consiguiente los os no se abren, y por lo tanto el bobinado de arranque se queda conectado de forma permanente lo que ocasiona un alto amperaje y que hacer que se abra el protector térmico. En este tipo de relé, el motor se verá afectado por los continuos arranques y desconexiones producidas por el protector térmico hasta recalentarse o quemarse el bobinado y se echa a perder el motor por la falla del relé Los os 5 y 2 son los puntos de conexión de la bobina con una alta resistencia por ser de alambre muy delgado y de muchas espiras por corresponder a un electroimán y al ser verificado su estado presentará una alta resistencia, lo que requiere para su comprobación de un tester, para seleccionar una escala adecuada de medición. En este relé al efectuar la prueba, se debe hacerse entre los bornes 1 y 2 y en cualquier posición debe marcar continuidad y entre el borne 2 y 5 debe marcar resistencia alta, por corresponder a los puntos de o de la bobina; los otros os son auxiliares y no marcan continuidad. Este tipo de relé, permite de manera indistinta la utilización o no de capacitores de Arranque y Marcha que van a mejorar el funcionamiento del motor compresor. FALLAS En

este

FALLA a)

DEL tipo

de

relé

se

EN Bobina

LA del

debe

RELÉ

considerar BOBINA

varias

posibilidades

DEL

electroimán

quemada

de

falla:

ELECTROIMÁN. o

abierta.

b) Bobina recalentada: se suele cometer un error al revisar la bobina, porque a pesar de mostrar un valor resistivo, ese valor puede no ser el que corresponde a una bobina en buen estado, ya que una bobina recalentada no puede inducir el campo magnético con la suficiente potencia que permita atraer y sostener la platina de arrastre del o de forma sostenida, lo que puede originar un funcionamiento intermitente o simplemente no puede hacer el arrastre de la platina de o. FALLA

EN

LOS

OS

c) Desgaste en los os (1-2): lo que origina que en estado de reposo, el o no cierre perfectamente y por consiguiente al tomar continuidad entre ellos muestre estar abierto; lo que no va a permitir el arranque del motor y se dispare el protector termico. d) os pegados (1-2) se suele presentar casos en los cuales los os se quedan pegados, lo que impide la desconexión del bobinado de arranque del compresor. BOBINADO

DEL

COMPRESOR

RECALENTADO

e) Bajo voltaje inducido: Si bien esta falla nada tiene que ver con el relé propiamente dicho, se debe considerar al momento de efectuar la revisión de un motor que presenta problema en el arranque; cuando el bobinado del compresor está recalentado, el campo magnético inducido sufre una variación, lo que a su vez ocasiona un menor voltaje inducido que no es suficiente para hacer funcionar correctamente la bobina del relé. Cuando se presenta una disminución en el voltaje inducido el bobinado de arranque (Coilvoltaje: Voltaje que mide entre el borne de arranque y el borne de marcha cuando el compresor está en funcionamiento), la bobina del relé no induce el campo magnético necesario para que el magnetismo del núcleo tenga la fuerza suficiente para atraer o sostener la platina de arrastre de os para abrir los os (1-2); Originando un funcionamiento errático del relé, a pesar de estar en buen estado; cuando se presenta esta falla, el relé se daña con mucha frecuencia. Cuando se presenta este tipo de falla en la cual el relé se daña, se debe hacer la prueba de voltaje inducido en el bobinado de arranqu, conocida en el medio como el COIL VOLTAGE (Voltaje de bobina) y este debe coincidir al voltaje de funcionamiento de la bobina del relé, de acuerdo a una tabla de verificación para este tipo de relés Nota: Técnicamente no se debe reutilizar ningún relé que se halla retirado de un compresor defectuoso NOTA IMPORTANTE: cuando se revisa un compresor que funciona con este tipo de relé, la revisión por falle en el arranque debe ser más estudiada, para no incurrir en un dictamen errado. SELECCIÓN

DEL

RELÉ

Cuando se desconoce el tipo de Relé adecuado para un motor, se debe hacer funcionar de forma directa para establecer el COIL VOLTAGE o voltaje de bobina que se induce en el bobinado de Arranque, el cual debe ser medido colocando las puntas de prueba respectivamente una en el borne de arranque y otra en el borne de marcha, del Compresor; la lectura debe realizarse en una escala superior al voltaje de línea, por seguridad, equivalente al doble, esta precaución se hace necesaria ya que el voltaje que

se induce en el bobinado de arranque, casi siempre supera en un 50% del nominal aplicado al motor. Este voltaje se conoce en el medio como COIL-VOLTAJE o Voltaje de bobina (Coil) y luego de establecida la medida, se debe confrontar, teniendo en cuenta el voltaje de funcionamiento del compresor, el amperaje del compresor, con una tabla o catalogo de datos técnicos de este tipo de componentes para escoger el adecuado para el motor compresor.

COMPONENTES

INTERNOS

DE

UN

RELE

POTENCIAL

CONEXIONES

ELÉCTRICAS

RELÉ

POTENCIAL

UNIVERSAL

Es un relé relativamente nuevo similar al anterior, pero con la propiedad de adaptarse a diferentes capacidades de motores hasta 5HP. Su instalación es similar al relé potencial tradicional.