Un condensador de motor [1] [2] es un condensador eléctrico que altera la corriente de uno o más devanados de un motor de inducción de corriente alterna monofásico para crear un campo magnético giratorio. [ cita requerida ] Hay dos tipos comunes de condensadores de motor, el condensador de arranque y el condensador de funcionamiento (incluido un condensador de funcionamiento dual ). [2]
Los condensadores de motor se utilizan con motores eléctricos monofásicos [3] : 11 que a su vez se utilizan para accionar aires acondicionados , bombas de jacuzzi / jacuzzi , puertas motorizadas, ventiladores grandes u hornos de calor de aire forzado , por ejemplo. [1] Un "condensador de doble funcionamiento" se utiliza en algunas unidades de compresor de aire acondicionado , para impulsar tanto los motores del ventilador como del compresor. [1] Los motores de condensador dividido permanente (PSC) utilizan un condensador de motor que no está desconectado del motor. [4]
Los condensadores de arranque retrasan el voltaje que llega a los devanados del rotor, lo que crea un desfase entre los devanados de campo y los devanados del rotor. Sin el condensador de arranque, los campos magnéticos norte y sur se alinearán y el motor zumbará y solo comenzará a girar cuando se lo gire físicamente, lo que crea un desfase. Un condensador de arranque permanece en el circuito el tiempo suficiente para que el motor alcance rápidamente una velocidad predeterminada, que suele ser aproximadamente el 75 % de la velocidad máxima, y luego se lo saca del circuito, a menudo mediante un interruptor centrífugo que se libera a esa velocidad. Después, el motor funciona de manera más eficiente con un condensador de funcionamiento que hace que el factor de potencia se acerque más a uno. [1] [5]
Los condensadores de arranque suelen tener valores nominales superiores a 70 μF, con cuatro clasificaciones de voltaje principales: 125 V, 165 V, 250 V y 330 V. [1]
Los condensadores de arranque superiores a 20 μF son siempre condensadores electrolíticos de aluminio no polarizados [6] con electrolito no sólido y, por lo tanto, solo son aplicables para tiempos de arranque cortos del motor.
El motor no funcionará correctamente si el interruptor centrífugo está roto. Si el interruptor está siempre abierto, el condensador de arranque no forma parte del circuito, por lo que el motor no arranca. Si el interruptor está siempre cerrado, el condensador de arranque siempre está en el circuito, por lo que es probable que los devanados del motor se quemen. Si un motor no arranca, es mucho más probable que el problema sea el condensador que el interruptor. [ cita requerida ]
Algunos motores eléctricos de CA monofásicos requieren un "condensador de funcionamiento" para energizar el devanado de segunda fase (bobina auxiliar) para crear un campo magnético giratorio mientras el motor está funcionando. [5]
Los condensadores de funcionamiento están diseñados para funcionar de forma continua mientras el motor está encendido, por lo que se evitan los condensadores electrolíticos y se utilizan condensadores de polímero de baja pérdida. Los condensadores de funcionamiento son en su mayoría condensadores de película de polipropileno (históricamente: condensadores de papel metalizado) y se energizan todo el tiempo que el motor está en funcionamiento. [1] Los condensadores de funcionamiento tienen una clasificación de voltaje de 1,5 a 100 μF, con clasificaciones de voltaje de 250, 370 y 440 V. [1]
Si se instala un valor de capacitancia incorrecto, se generará un campo magnético desigual alrededor del rotor. Esto hace que el rotor vacile en los puntos desiguales, lo que da como resultado una rotación irregular, especialmente bajo carga. Esta vacilación puede hacer que el motor se vuelva ruidoso, aumente el consumo de energía, haga que el rendimiento disminuya y que el motor se sobrecaliente. [5]
Un condensador de doble funcionamiento admite dos motores eléctricos, uno de ventilador y otro de compresor. Ahorra espacio al combinar dos condensadores físicos en una sola carcasa. El condensador doble tiene tres terminales, etiquetados C para común, FAN y HERM para compresor herméticamente sellado .
Los condensadores duales vienen en una variedad de tamaños, dependiendo de la capacitancia (medida en microfaradios, μF), como 40 más 5 μF, y también del voltaje. Se puede utilizar un condensador de 440 voltios en lugar de uno de 370 voltios, pero no uno de 370 voltios en lugar de uno de 440 voltios. [2] La capacitancia debe permanecer dentro del 5% de su valor original. [2] Los condensadores de doble funcionamiento con forma de cilindro redondo se utilizan comúnmente para el aire acondicionado , para ayudar en el arranque del compresor y del motor del ventilador del condensador. [2] Se podría utilizar un condensador de doble funcionamiento ovalado en lugar de un condensador redondo; en cualquier caso, la correa de montaje debe adaptarse a la forma utilizada. [2]
Las unidades de capacitancia se expresan en microfaradios (μF). Los capacitores más antiguos pueden estar etiquetados con los términos obsoletos "mfd" o "MFD", que pueden ser ambiguos pero que, especialmente en este contexto, también se utilizan para los microfaradios (un milifaradio equivale a 1000 microfaradios y no se suele ver en los motores).
Un condensador de funcionamiento defectuoso suele hincharse, con los lados o extremos curvados o abultados más de lo habitual; entonces puede verse claramente que el condensador ha fallado, porque se hincha o incluso explota, lo que hace que el electrolito del condensador se escape. Algunos condensadores tienen un diseño de "interruptor sensible a la presión" que hace que fallen antes de que las presiones internas puedan causar lesiones graves. Uno de estos diseños hace que la parte superior del condensador se expanda y rompa el cableado interno. [7]
Con el paso de los años, la capacidad del condensador disminuye, lo que se conoce como "condensador débil". Como resultado, el motor puede no arrancar o no funcionar a plena potencia.
Cuando un motor está en funcionamiento durante la caída de un rayo en la red eléctrica, el condensador de funcionamiento puede resultar dañado o debilitado por un pico de voltaje, por lo que será necesario reemplazarlo.
La norma IEC /EN 60252-1 2011 especifica los siguientes niveles de protección para los condensadores de funcionamiento del motor:
Un condensador de motor, que es un componente de la bomba de circulación de un jacuzzi, puede sobrecalentarse si está defectuoso. [9] Esto representa un peligro de incendio y la Comisión de Seguridad de Productos del Consumidor de los Estados Unidos (CPSC) ha recibido más de 100 informes de incidentes de sobrecalentamiento del condensador del motor, con algunos incendios provocados. [9]
Los condensadores de motor fabricados antes de 1978 probablemente contengan bifenilos policlorados (PCB). Se trata de sustancias químicas extremadamente tóxicas y persistentes con numerosos efectos negativos duraderos para la salud humana y la fauna silvestre. En los EE. UU., se exigía que los condensadores llevaran una etiqueta que dijera "Sin PCB" o algo similar. Los condensadores que no lleven estas etiquetas son sospechosos.
Los condensadores que contienen PCB deben sustituirse y desecharse consultando a las autoridades ambientales locales. Si estos condensadores tienen fugas o fallan, los PCB pueden liberarse al medio ambiente y muy probablemente darán lugar a limpiezas ambientales extremadamente costosas y, potencialmente, a demandas judiciales. Existen numerosos informes toxicológicos sobre los PCB en la comunidad de investigadores. La EPA de EE. UU. tiene mucha información sobre la forma correcta de probar y gestionar estos productos químicos tóxicos en condensadores antiguos. [10]
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