Un condensador de motor [1] [2] es un condensador eléctrico que altera la corriente a uno o más devanados de un motor de inducción de corriente alterna monofásico para crear un campo magnético giratorio. [ cita necesaria ] Hay dos tipos comunes de capacitores de motor, capacitor de arranque y capacitor de funcionamiento (incluido un capacitor 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 spa para jacuzzis o jacuzzis , portones eléctricos, ventiladores grandes u hornos de calor de aire forzado, por ejemplo. [1] En algunas unidades de compresores de aire acondicionado se utiliza un "condensador de doble funcionamiento" para impulsar los motores del ventilador y del compresor. [1] Los motores con condensador dividido permanente (PSC) utilizan un condensador de motor que no está desconectado del motor. [4]
Los condensadores de arranque aumentan brevemente el par de arranque del motor y permiten que el motor se encienda y apague rápidamente. Un condensador de arranque permanece en el circuito el tiempo suficiente para llevar rápidamente el motor a una velocidad predeterminada, que suele ser aproximadamente el 75% de la velocidad máxima, y luego se retira del circuito, a menudo mediante un interruptor centrífugo que se libera a esa velocidad. . Luego, el motor funciona de manera más eficiente con un capacitor de funcionamiento. [ 15]
Los condensadores de arranque suelen tener clasificaciones 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 necesaria ]
Algunos motores eléctricos de CA monofásicos requieren un "condensador de funcionamiento" para energizar el devanado de la segunda fase (bobina auxiliar) para crear un campo magnético giratorio mientras el motor está en funcionamiento. [5]
Los condensadores de funcionamiento están diseñados para un funcionamiento continuo mientras el motor está encendido, por lo que se evitan los condensadores electrolíticos y se utilizan condensadores de polímero de bajas pérdidas . Los condensadores de funcionamiento son en su mayoría condensadores de película de polipropileno (históricamente: condensadores de papel metalizado) y están energizados durante todo el tiempo que el motor está en funcionamiento. [1] Los condensadores de funcionamiento tienen una clasificación de 1,5 a 100 μF, con clasificaciones de voltios de 250, 370 y 440 V. [1]
Si se instala un valor de capacitancia incorrecto, se producirá un campo magnético desigual alrededor del rotor. Esto hace que el rotor vacile en los puntos irregulares, lo que resulta en 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 el motor se sobrecaliente. [5]
Un condensador de doble funcionamiento admite dos motores eléctricos, con un motor de ventilador y un motor de compresor. Ahorra espacio al combinar dos condensadores físicos en una sola caja. 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 redondos de doble carrera con forma de cilindro se usan comúnmente para aire acondicionado , para ayudar en el arranque del compresor y el motor del ventilador del condensador. [2] Se podría utilizar un condensador ovalado de doble funcionamiento en lugar de un condensador redondo; en cualquier caso, la correa de montaje debe adaptarse a la forma utilizada. [2]
Las unidades de capacitancia están etiquetadas en microfaradios (μF). Los condensadores más antiguos pueden estar etiquetados con los términos obsoletos "mfd" o "MFD", que pueden ser ambiguos pero, especialmente en este contexto, también se utilizan para microfaradios (un milifaradio equivale a 1000 microfaradios y no suele verse en los motores).
Un condensador de funcionamiento defectuoso a menudo se hincha, con los lados o extremos arqueados o abultados más de lo habitual; Entonces puede verse claramente que el condensador ha fallado, porque está hinchado o incluso roto, lo que provoca 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 esos diseños hace que la parte superior del condensador se expanda y rompa el cableado interno. [7]
Después de muchos años de uso, la capacitancia del capacitor cae; esto se conoce como "condensador débil". Como resultado, es posible que el motor no arranque o no funcione a plena potencia.
Cuando un motor está funcionando durante la caída de un rayo en la red eléctrica, el condensador de funcionamiento puede dañarse o debilitarse por un pico de voltaje, por lo que es necesario reemplazarlo.
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 plantea un riesgo de incendio, y la Comisión de Seguridad de Productos de Consumo de EE. UU. (CPSC) ha recibido más de 100 informes de incidentes de sobrecalentamiento del condensador del motor, y se han iniciado algunos incendios. [9]
Los condensadores de motor fabricados antes de 1978 probablemente contengan bifenilos policlorados (PCB). Se trata de sustancias químicas extremadamente tóxicas y persistentes con muchos efectos negativos duraderos para la salud humana y de la vida silvestre. En los EE. UU. se exigía que los condensadores estuvieran etiquetados con "Sin PCB" o un lenguaje similar. Los condensadores sin estas etiquetas son sospechosos.
Los condensadores que contienen PCB deben reemplazarse y eliminarse 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. Existen numerosos informes toxicológicos sobre los PCB en la comunidad investigadora. La EPA de EE. UU. tiene mucha información sobre la forma correcta de probar y gestionar estos químicos tóxicos en capacitores más antiguos. [10]
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