Imagine un mundo en el que pudiéramos controlar la velocidad, la eficiencia y el funcionamiento de nuestros motores eléctricos entendiendo cómo funciona una pieza crucial: el arrancador de 4 puntos. Bienvenido a este viaje para dominar la dinámica de los motores eléctricos. En esta guía completa, analizarás todos los matices de cómo funciona un partido de 4 puntos y desbloquearás todas las funciones de tu máquina. No nos limitamos a arañar la superficie, profundizamos en el corazón del funcionamiento del motor. Prepárate para revolucionar tu entendimiento y dar un salto hacia una mayor eficiencia en el uso de motores eléctricos.
Un arrancador de 4 puntos es un dispositivo eléctrico que protege la armadura de un motor de CC en derivación o un motor de CC de bobina compuesta contra altas corrientes de arranque. Controla el flujo de corriente a través de secciones de resistencia variable llamadas tornillos, que se pueden ajustar manualmente para regular la corriente de arranque. La integración de una bobina de voltaje cero (NVC) garantiza que la palanca permanezca en la posición "RUN" independientemente de la configuración del reóstato de campo. Este mecanismo de protección limita la corriente de arranque para evitar daños al motor.
Comprensión del arranque de 4 puntos en motores eléctricos
El arrancador de 4 puntos es un dispositivo eléctrico que protege un motor eléctrico, generalmente en motores de CC de bobina compuesta o en derivación. Es un dispositivo de protección que limita el flujo de altas corrientes de arranque y contribuye significativamente a alargar la vida útil de un motor. El arrancador de 4 puntos es similar en diseño y funcionalidad al arrancador de 3 puntos, pero tiene un punto adicional (N) y una bobina (NVC).
Profundicemos en los principales puntos operativos para comprender mejor cómo funciona este dispositivo.
Puntos operativos importantes de un partido de 4 puntos
Un arrancador típico de cuatro puntos consta de un terminal de línea “L”, un terminal de armadura “A”, un terminal de campo “F” y el terminal de bobina desenergizada (NVC). Estas conexiones están interconectadas mediante contactos de conmutación internos llamados "tornillos". Se conecta una resistencia a cada tornillo; Cuantos más tornillos estén puenteados, menor será la resistencia en el circuito.
El principio de un arrancador de cuatro puntos funciona de la siguiente manera: cuando enciende la alimentación cerrando el terminal "L", la corriente fluye a través de los tres circuitos: armadura, campo y NVC. La bobina desenergizada genera suficiente fuerza para mantener la manija en la posición "RUN" contra la fuerza del resorte para que no regrese a la posición "OFF" cuando la quite de su mano.
Al cerrar manualmente uno o más tornillos colocados en serie con el circuito de la armadura desde el valor de resistencia más alto al más bajo, aumenta la cantidad de corriente que puede fluir hasta alcanzar el valor originalmente establecido para el tornillo seleccionado. Este proceso da como resultado un aumento gradual de la velocidad del motor.
Si todas las resistencias se apagan simultáneamente (y los contactos del puente están en cortocircuito), también habrá menos resistencia entre la armadura y los circuitos de campo, lo que permitirá que fluya más corriente para amplificar los campos magnéticos. Esto da como resultado una fuerza electromagnética trasera más débil, lo que genera más torque para que el motor acelere y funcione.
Además, los cambios en la corriente de campo no tienen ningún efecto sobre el NVC porque se basa en un circuito independiente. La bobina desenergizada crea suficiente tracción electromagnética para mantener la palanca en la posición de funcionamiento sin importar cuántas veces ajuste el reóstato de campo.
Un motor de arranque de 4 puntos es comparable a un automóvil que requiere relativamente poco combustible (corriente de arranque). Sin embargo, una vez activado avanza gradualmente hasta alcanzar la velocidad deseada con mayor estabilidad debido al menor consumo de combustible.
Un arrancador de cuatro puntos es un dispositivo eléctrico que permite un aumento controlado y gradual de la velocidad del motor. Consta de varias conexiones que están conectadas mediante contactos de conmutación, los llamados "tornillos", con una resistencia acoplada. Al conectar varios tornillos en serie con el circuito del inducido, se puede aumentar gradualmente la cantidad de corriente que fluye a través de él, lo que da como resultado un aumento gradual en la velocidad del motor. Al mismo tiempo, cuando se apaga cada resistencia, hay menos resistencia entre la armadura y los circuitos de campo, lo que permite que fluya más corriente y fortalece los campos magnéticos, lo que resulta en un mayor par para que el motor acelere y funcione. La bobina de ralentí (NVC) garantiza que el motor de arranque permanezca en la posición "RUN" independientemente de los ajustes realizados en el circuito de campo. Este dispositivo funciona de manera similar a un automóvil, que requiere menos combustible (corriente de arranque) para arrancar, pero aumenta gradualmente su velocidad con un menor consumo de combustible durante el funcionamiento.
Arrancador de 4 puntos vs. titular de 3 puntos
En los motores de CC se utilizan habitualmente dos tipos de arrancadores: arrancadores de 3 puntos y arrancadores de 4 puntos. Un arrancador de 3 puntos es el tipo más simple y consta de solo tres puntos: una conexión de línea o L, una conexión de armadura o A y una conexión de campo o F. Protege contra sobrecargas en motores en derivación de CC. Por otro lado, un arrancador de 4 puntos tiene un contactor y una bobina más que un arrancador de 3 puntos y, por tanto, ofrece funciones adicionales.
Por ejemplo, un arrancador de 3 puntos puede regular el voltaje a través de la resistencia para controlar el flujo de corriente al motor durante el funcionamiento normal, pero no proporciona mucha protección contra cortocircuitos que pueden ocurrir cuando la resistencia de la carga cae drásticamente. Usando su cuarto contactor y bobina, un arrancador de 4 puntos activa una bobina de voltaje cero (NVC) que protege el dispositivo para que no se reinicie automáticamente cuando se restablece la energía después de un corte de energía.
La función diferencial NVC proporciona seguridad adicional al detectar el cierre accidental del interruptor de arranque mientras el motor está en marcha. Según la versión, los contactos normalmente pueden estar cerrados o abiertos . En cualquier caso, tienen fuerza suficiente para empujar el mango contra su eje accionado por resorte. CORRE hasta que alguien te reinicie intencionalmente con su mano.
Así como los faros proporcionan iluminación adicional para la seguridad del tráfico de automóviles y previenen accidentes en condiciones de poca luz, las bobinas libres de voltaje son cruciales para regular el arranque de los motores de CC y protegerlos de los daños causados por picos de voltaje.
- En 2022, se estima que el mercado mundial de arrancadores de motores de CC tendrá un valor de 1.750 millones de dólares, y una parte importante incluirá arrancadores de 4 puntos.
- Según un informe de Market Research Future, se espera que el mercado mundial de arrancadores de motores (que incluye arrancadores de 4 puntos) crezca a una tasa anual de aproximadamente el 5% entre 2020 y 2025.
- Un estudio realizado en 2023 encontró que aproximadamente el 70% de las instalaciones industriales tienen al menos una aplicación que utiliza un arrancador de 4 puntos debido a su ventaja de evitar altas corrientes de arranque en motores más grandes.
Funcionalidad y estructura de un partido de 4 puntos.
Como ya se mencionó, la corriente de arranque de un motor de CC de bobinado compuesto o en derivación no regulado puede causar daños importantes debido a una sobrecarga. Las secciones de resistencia variable integradas (tornillos) en el cuerpo de un arrancador de cuatro puntos se pueden ajustar manualmente para su control. Estos tornillos ayudan a controlar el flujo de corriente inicial del motor durante el arranque, mantienen el equilibrio en el voltaje de entrada y evitan picos repentinos de voltaje o sobrecargas.
Los diferentes tipos de arrancadores de 4 puntos pueden diferir en su construcción, pero el estándar es la función integral de bobina sin carga, que garantiza que la armadura no se dañe por altas corrientes de arranque. Se conecta directamente a la línea eléctrica mediante terminales de tornillo. Genera constantemente una fuerza magnética que puede mantener la manija en la posición RUN independientemente de si ocurre un corte de energía.
Para describir la construcción con más detalle, un arrancador de 4 puntos normalmente consta de tres elementos importantes: un núcleo de hierro, una bobina de cobre aislada enrollada alrededor de ese núcleo y un contacto móvil (manija) montado en la parte superior del conjunto. Esta palanca se puede girar en el sentido de las agujas del reloj (controlada eléctricamente por un operador) a diferentes niveles dependiendo de los requisitos de velocidad del motor.
El otro lado de la bobina de cobre está conectado en serie a través de los terminales LN, proporcionando resistencia y permitiendo el voltaje apropiado para los circuitos de armadura y bobinas de campo. Cuando un operador enciende el interruptor, se suministra energía al NVC, que luego activa el pistón y lo tira hacia él contra la tensión del resorte.
En este momento, se activan dos pares de contactos, lo que hace que fluya algo de corriente hacia la armadura del motor. Los tornillos ajustados manualmente regulan el flujo de corriente después de verificar la operatividad y reducen la potencia al nivel deseado.
Resumir:
| Componentes | función |
| Contacto móvil (identificador) | Ajustar la velocidad |
| Bobina de cobre aislada | Regula el flujo de electricidad. |
| nucleo de hierro | Mejora las propiedades magnéticas. |
| Sin bobina de voltaje | Protección de sobrecarga |
Ahora tenemos una visión general de los detalles constructivos y los componentes funcionales al construir partidos de 4 puntos. La siguiente transición lógica se centra exclusivamente en el funcionamiento de las bobinas libres de tensión (NVC) de este dispositivo.
Papel de bobina de voltaje cero (NVC)
Un arrancador de 4 puntos es un sistema electromecánico que regula la corriente de arranque en un motor de CC en derivación o un motor de CC de devanado compuesto. Un componente crucial del sistema de arranque de 4 puntos es la bobina de ralentí (NVC). El NVC está conectado de forma independiente a la fuente de alimentación a través del cuarto conector y siempre produce una fuerza lo suficientemente fuerte como para mantener el mango en la posición "RUN" contra la presión del resorte.
Piense en el NVC como el freno de mano de su automóvil. Si tiene que estacionar en una pendiente, aplique los frenos y tire del freno de mano. El freno de mano mantiene el coche en posición de aparcamiento. Sólo se liberará si no se detecta voltaje en el circuito, lo que provocará que su automóvil se detenga.
Ventajas de utilizar un arrancador de 4 puntos
Existen numerosas ventajas al utilizar un arrancador de 4 puntos para motores de CC de bobina compuesta y en derivación. Teniendo esto en cuenta, estos son algunos de los principales beneficios:
Protección de alta corriente de arranque
Un arrancador de 4 puntos protege la armadura de un motor CC en derivación o de un motor CC de doble devanado contra corrientes de arranque elevadas. La resistencia variable, integrada en secciones llamadas tornillos, se puede maniobrar manualmente para regular la corriente de arranque y garantizar un funcionamiento seguro.
independencia
Cualquier cambio en el circuito del campo en derivación no afectará a la bobina desenergizada, ya que son circuitos independientes. El electroimán se extrae de la bobina desenergizada y mantiene la manija en su posición RUN independientemente de qué tan fuerte ajuste el reóstato de campo.
Solución económica
No regular las corrientes de arranque elevadas puede provocar daños al equipo e incluso poner en peligro la seguridad del personal. Al limitar estas corrientes y eliminar voltajes innecesarios en los componentes del equipo, el uso de un arrancador de 4 puntos puede ser una forma efectiva de evitar altos costos de mantenimiento y reducir el riesgo de accidentes.
Facil mantenimiento
Una coincidencia de 4 puntos es relativamente fácil de mantener y es ideal para cualquier empresa que busque minimizar el tiempo de inactividad. El sistema tiene menos piezas móviles que otros arrancadores y requiere un mantenimiento mínimo, lo que garantiza una confiabilidad excepcional y menores costos operativos.
Aplicaciones prácticas y mejores prácticas.
Ahora que hemos analizado las características de un partido de cuatro puntos y sus principios operativos, es hora de explorar algunas aplicaciones prácticas y mejores prácticas. Los arrancadores de cuatro puntos se pueden utilizar en muchas aplicaciones industriales, como máquinas herramienta, equipos de manipulación de materiales y motobombas.
Usted es responsable de desarrollar un sistema de transporte automatizado para su fábrica. Este sistema controla el movimiento de materiales de un lugar a otro dentro de sus instalaciones. Utilizan un motor de CC para proporcionar la fuerza motriz necesaria para impulsar la cinta transportadora.
Los motores de CC tienen inherentemente altas corrientes de arranque, lo que ejerce presión sobre los devanados del motor. Para protegerse contra estas altas corrientes de arranque, se utiliza un arrancador de 4 puntos. La implementación de un arrancador de 4 puntos puede proporcionar numerosos beneficios, incluido el control preciso de la velocidad del motor mediante la regulación manual de la resistencia de campo.
Cuando se trabaja con partidos de cuatro puntos, es importante seguir las mejores prácticas. Un requisito esencial es una conexión a tierra adecuada de todas las conexiones eléctricas para evitar el riesgo de descarga eléctrica. También se debe tener en cuenta la seguridad al ajustar manualmente la configuración de los tornillos controlados por manija.
En los coches deportivos turboalimentados, acelerar el motor desde el ralentí sin calentarlo primero puede provocar daños mecánicos o incluso fallos en el motor debido a desequilibrios abruptos entre el par y la velocidad de inyección. Por el contrario, la aceleración gradual imita el proceso mecánico detrás del manejo de los picos de corriente de arranque en los motores a través de arrancadores de 4 puntos. Esto evita fallas causadas por impactos repentinos y mantiene la estabilidad mecánica.
Otras consideraciones importantes incluyen garantizar un aislamiento adecuado entre circuitos y evaluar la ubicación de bobinas libres de voltaje según el propósito de la aplicación.
| Enfoque recomendado | Aplicaciones prácticas |
| Comprobar los mecanismos de parada de seguridad. | herramientas electricas |
| Toma de tierra | |
| Instalación y mantenimiento adecuados | Bombas electricas |
| Aislamiento protector | |
| Por razones de seguridad, no utilice terminales de bobina de voltaje | Herramientas de máquina |
Abordar las consideraciones clave y las mejores prácticas descritas anteriormente puede ayudar a garantizar el funcionamiento exitoso de su arrancador de 4 puntos, lo que resulta en un rendimiento óptimo y una vida útil más larga para su motor de CC. Al igual que con cualquier otro dispositivo eléctrico, los usuarios deben estar familiarizados con todos los aspectos de la instalación, operación y mantenimiento de acuerdo con las regulaciones locales y de la industria.
