CAPÍTULO_03

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Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Una vez determinadas las funciones de control que son necesarias para una 
máquina, deben ser seleccionados los componentes o dispositivos que realicen 
estas funciones. La selección debe hacerse meticulosamente. Por ejemplo, si es 
necesario un interruptor de flotador y su ciclo de servicio comprende sólo 
algunas operaciones por día durante un año, puede ser satisfactoria una unidad 
barata. Sin embargo, si el ciclo de servicio es de algunos centenares de 
operaciones por día permanentemente, se deberá utilizar la unidad de mejor 
calidad que se pueda adquirir. Las pequeñas reducciones de costo conseguidas 
mediante el uso de componentes baratos suelen ser pronto contrarrestadas por 
costosos tiempos de parada debidos a averías de los componentes o defectos de 
funcionamiento. En este capítulo estudiaremos cada uno de los tipos básicos de 
componentes de control, así como su funcionamiento, tanto eléctrico como 
mecánico, y algunas de las funciones que puede realizar. 
 
Aconsejamos al lector que adquiera de los fabricantes catálogos de piezas o 
componentes de control para utilizarlos como ulterior referencia en el estudio 
de este capítulo. Cuanto más familiarizado esté el lector con los equipos de 
diversos fabricantes y con el funcionamiento de estos equipos, mejor preparado 
estará para repararlos en el servicio. 
 
3-1 Seccionadores e Interruptores 
 
Uno de los componentes más utilizados en la conexión y desconexión de 
motores es el interruptor. Los dispositivos de conexión y desconexión que 
generalmente se emplean en el control y maniobra de motores se clasifican en 
dos tipos generales. El primero de ellos es el seccionador cuyas características 
son solamente la intensidad y la tensión, es decir, no son aptos para la ruptura ni 
el cierre por lo que no deben ser utilizados en las conexiones y desconexiones 
bajo carga. Generalmente no van provistos de fusibles. 
 
El segundo tipo es el llamado propiamente interruptor, siendo capaz de 
interrumpir la corriente del motor bajo sobrecargas normales, siendo una de sus 
características nominales la intensidad o potencia que puede interrumpir o 
conectar, pudiéndose utilizar como interruptor de arranque de los motores 
dentro de estos limites (Sección 2-1). Cuando se le utiliza para la desconexión y 
protección del circuito del motor, este interruptor debe ir provisto de fusibles. 
 
Los disyuntores o interruptores automáticos presentan las mismas propiedades 
de desconexión que los interruptores y las protecciones de circuito con fusible. 
Estos interruptores poseen un mecanismo de retención con desenganche 
mediante dispositivo térmico, de modo que permite conectarse nuevamente una 
vez pasada la sobrecarga formando una sola unidad que ofrece al mismo tiempo 
función de conexión, desconexión y protección contra cortocircuito, lo que hace 
que esta unidad sea más compacta que el conjunto de interruptor y fusible 
separados. 
 
Los interruptores y los disyuntores pueden realizar las funciones de arranque 
(Sec. 2-1), parada (Sec. 2-16), protección contra sobrecargas (Sec. 2-7), y 
protección contra cortocircuitos (Sec. 2-8), dependiendo su aplicación de sus 
características nominales. 
 
 
3-2 Contactores 
 
El contactor, generalmente, no es el único elemento empleado en los circuitos 
de control de motores, pero sí la unidad básica. Los contactores se utilizan para 
realizar las funciones de arranque y parada de diversos receptores tales como 
hornos eléctricos, anuncios luminosos y equipos similares que no requieren otra 
protección en su funcionamiento. 
3 
Componentes de control 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
 
Quizá la mejor manera de describir un contactor sea decir que es un interruptor 
de accionamiento electromagnético. Se compone de un juego de contactos fijos 
y un juego de contactos móviles que se cierran por el efecto de tracción de un 
electroimán. La mayoría de contactores utilizan un electroimán y un dispositivo 
de contactos que corresponde a uno de dos tipos generales. El primero de ellos 
es el tipo de armadura (fig. 3-1). Los contactos son retenidos por efecto de las 
piezas polares del electroimán y articulados con charnelas para que puedan 
desplazarse más o menos horizontalmente hasta tocar los contactos fijos. 
 
 
 
Fig. 3-1 Contactor tipo armadura. 
 
El segundo es el tipo de solenoide (fig. 3-2). En este contactor los contactos son 
accionados por el extremo superior del núcleo magnético de un solenoide. 
Cuando es excitado el solenoide, el núcleo es atraído hacia su interior elevando 
así verticalmente los contactos hasta encontrar los contactos fijos sujetos al 
soporte del solenoide. 
 
Independientemente de que el contactor sea del tipo de armadura o del tipo de 
solenoide, los contactos se separan, interrumpiendo el circuito por la acción de 
la gravedad cuando se desexcita el electroimán. 
 
Todo lo que es necesario eléctricamente para que funcione el contactor es 
aplicar a la bobina del electroimán una tensión del valor correcto. Cuando es 
aplicada la tensión, los contactos se cierran, y cuando deja de ser aplicada la 
tensión, los contactos se abren. 
 
 
 
Fig. 3-2 Contactor tipo solenoide. 
 
3-3 Relés 
 
Los circuitos de control automático contienen generalmente uno o más relés, 
principalmente a cause de que el relé confiere flexibilidad a los circuitos de 
control. El relé es por su propia construcción un amplificador mecánico. 
 
Recapacitemos un momento acerca del significado de la palabra amplificar. 
Significa aumentar, ampliar, extender o incrementar. Cuando nosotros 
activamos o excitamos la bobina de un relé con 24 voltios y los contactos están 
controlando un circuito de 440 voltios, estamos amplificando la tensión 
mediante el uso del relé. Las bobinas del relé só1o necesitan una corriente muy 
pequeña para su funcionamiento y se utilizan para controlar circuitos de 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
corrientes intensas. Así pues, también son amplificadores de corriente. El relé 
es inherentemente un dispositivo de una sola entrada que sólo requiere una sola 
tensión o corriente pare activar su bobina. Sin embargo, utilizando varios 
contactos, el relé se puede convertir en un dispositivo de varias salidas, por lo 
que también puede considerarse como amplificador del número de operaciones, 
siendo controladas por una sola entrada. 
 
Supongamos que disponemos de un relé cuya bobina funciona con 110 voltios y 
1 amperio, y que los contactos de este relé controlan tres circuitos separados 
que funcionan con 440 voltios y 15 amperios cada una. Este relé se convierte en 
un amplificador de potencia en cuanto controla considerablemente más potencia 
en sus circuitos de salida que la que consume en su circuito de entrada. 
También se convierte en un amplificador en cuanto al número de circuitos, ya 
que una sola entrada controla tres salidas separadas. 
 
Los relés se emplean generalmente pare aceptar información de un dispositivo 
sensible o detector y la convierten en el nivel apropiado de potencia, número de 
diversos circuitos, a otro factor de amplificación para conseguir el resultado que 
se desea en el circuito de control. Estos dispositivos detectores utilizados 
conjuntamente con relés reciben el nombre de dispositivos piloto y están 
proyectados para que sean sensibles o detecten magnitudes físicas tales como la 
corriente, la tensión, las sobrecargas, la frecuencia y muchas otras, incluyendo 
la temperatura. El tipo apropiado de relé a utilizar en un circuito dado estará 
determinado por el tipo de dispositivo detector que le transmite la información. 
Por ejemplo, un dispositivo detector de tensión deberá ser conectado a un relé 
de tensión, y un dispositivo detector sensible a la corriente debe activar al relé 
de corriente. Cada uno de estos tipos los estudiaremos individualmente.Relé de tensión. - Este tipo de relé (fig. 3-3) es probablemente el que más se 
emplea porque se presta a muchas aplicaciones y se le puede emplear para 
realizar muchas funciones. El relé de tensión es simplemente un pequeño 
contactor (Sec. 3-2) que abre o cierra sus contactos, dependiendo de que estén 
normalmente cerrados o abiertos, siempre que es aplicada a su bobina la tensión 
correcta. Se fabrican con varios contactos que pueden estar normalmente 
abiertos o normalmente cerrados según convenga. Los relés de tensión se 
utilizan frecuentemente para separar dos o más circuitos controlados por una 
fuente (fig. 3-4) o cuando la tensión de control es diferente de la tensión de la 
línea. 
 
Debe recordarse que un relé de tensión no es primordialmente un dispositivo de 
control, y requiere un dispositivo piloto (capítulo 4) para activarlo. 
 
 
 
Fig. 3-3 Relé de tensión. (General Electric Company) 
 
Relé de intensidad. - Este tipo de relé (figs. 3-7, 3-8 y 3-9) se emplea para abrir 
o cerrar uno o varios circuitos en respuesta a las variaciones de intensidad de 
otro circuito, tales como las de la corriente absorbida por un motor (Sec. 2-1). 
 
El relé de intensidad está diseñado de tal forma que si se le conecta en serie con 
el circuito que debe suministrar la señal a detectar, se activará cuando la 
intensidad de la corriente que pasa por su bobina alcanza un valor 
suficientemente elevado para producir el flujo magnético necesario para 
accionar el dispositivo de los contactos. En relación con los relés de intensidad 
se emplean algunos términos que deben conocerse. 
 
Intensidad de conexión o de funcionamiento. - Es el valor de la intensidad que 
debe pasar por la bobina para cerrar o atraer la armadura del relé. 
 
 
 
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Fig. 3-4 Esquema explicativo de un circuito con relés de tensión. 
 
 
Intensidad de desconexión o de retorno. - Es el valor de la intensidad por 
debajo del cual el relé deja de actuar después de haber sido atraída su armadura. 
 
Porcentaje de retorno. - Relación en % entre el valor de retorno y el valor de 
funcionamiento. 
 
Por ejemplo, si el relé actúa o cierra al llegar la intensidad a 5 amperios y se 
desconecta al descender a 3 amperios, la intensidad de funcionamiento es de 5 
amperios, la de retorno de 3 amperios y el porcentaje de retorno del 60 % 
(5/3x100). 
 
La mayoría de los relés de este tipo están provistos de un resorte de tensión 
regulable y dispositivo de ajuste de la separación de los contactos que permite 
regular o ajustar los valores de conexión, desconexión y porcentaje de retorno. 
Este tipo de relé no debe funcionar con valores demasiado próximos a los de 
conexión o desconexión a no ser que sus contactos estén provistos de algún 
dispositivo de disparo rápido. Esto debe tenerse en cuenta ya que la presión del 
contacto depende de la diferencia entre intensidad que circula por la bobina del 
relé y la de conexión. Por ejemplo, cuando el relé mencionado funciona con una 
corriente de 5,01 amperios en la bobina, la presión de contacto será sólo la 
producida por 0,01 amperio. 
 
Generalmente, los relés de intensidad propiamente dichos se utilizan sólo en 
circuitos de poca intensidad. Cuando se trata de intensidades más elevadas se 
emplean relés alimentados mediante el secundario de un transformador de 
intensidad. 
 
Otro tipo de relé es el térmico, en el cual una lámina bimetálica, u otro 
elemento, se calienta por efecto de una resistencia conectada en serie con el 
circuito al que debe ser sensible. El relé térmico bimetálico se funda en la 
diferente dilatación de dos metales diferentes cuando se calientan. Se construye 
uniendo dos láminas delgadas de metales diferentes. Cuando la corriente que 
pasa por dichas láminas o por la resistencia encargada de calentarlas, es 
suficiente, éstas se dilatan y debido al diferente coeficiente de dilatación, se 
curva el conjunto formado por las dos láminas actuando sobre los contactos 
abriéndolos. Como ejemplos de estos relés pueden citarse los empleados para 
protección de sobrecarga en motores y los cebadores empleados en el 
alumbrado fluorescente. 
 
Relé de frecuencia. - El relé de frecuencia se utiliza para producir la conexión 
de la excitación de campo en los motores sincrónicos durante la maniobra de 
arranque (Sec. 2-5) y para el control de aceleración en los motores de rotor 
bobinado. Generalmente estas unidades se proyectan para una determinada 
aplicación. Uno de los tipos se compone de dos bobinas equilibradas que actúan 
sobre una armadura común. Estas bobinas actúan comparando una frecuencia 
de referencia con la del circuito en que se utiliza el relé, de forma que la 
armadura bascula a uno a otro lado según las frecuencias difieran en un valor 
determinado o dicha diferencia sea mayor que la prefijada. 
 
Relé temporizado. - Este tipo de relé se utiliza frecuentemente para el control 
de secuencia, protección selectiva, desconexión por baja tensión, control de 
aceleración y muchas otras, funciones. 
 
Esencialmente, el relé temporizado es un relé de tensión con la adición de un 
elemento de acción diferida que puede ser del tipo membranas con tomas de 
aire (fig. 3-5) o del tipo de cilindro con émbolo amortiguador empleando aire o 
un líquido (fig. 3-6) y que retarda la acción de sus contactos respecto al 
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momento en que actúa el electroimán. Este retardo en la acción puede ser 
cuando el relé se excite o cuando se desexcite. 
 
 
Fig. 3-.5 Relé temporizado tipo membranas con tomas de aire. 
(Cutler-Hammer, Ine.) 
Si el retardo se produce al excitar el relé se dice que está temporizado al cierre y 
si se produce al desexcitarlo, que está temporizado a la apertura. Ambos tipos 
están provistos de un ajuste pares poder regular el tiempo de retardo dentro de 
los límites especificados. Los contactos se representan siempre en la posición 
correspondiente al relé desactivado, tanto si son temporizados al cierre como a 
la apertura. 
 
 
 
Fig. 3-6 Relé temporizado tipo cilindro amortiguador. (Square D Co.) 
 
Estas unidades se fabrican de diversos tamaños dependiendo de la intensidad y 
tensión a que estén sometidos sus contactos. 
 
Relé de sobrecarga. - El relé de sobrecarga se encuentra en todos los 
arrancadores de motor en una a otra forma. En efecto, la adición de alguna 
forma de protección contra las sobrecargas a un contactor ordinario lo convierte 
en un arrancador de motor. Esta unidad realiza las funciones de protección 
contra sobrecargas (Sec. 2-7) y la protección contra el fallo de fase (Sec. 2-13) 
en el circuito del motor. El requisito básico para la protección contra las 
sobrecargas es que el motor pueda trabajar a potencia nominal pero que se 
impida su funcionamiento al producirse cualquier sobrecarga prolongada o 
importante. Cuando un motor está sobrecargado mecánicamente, su corriente 
aumenta, lo que a su vez hace que aumente la temperatura del propio motor y 
de sus devanados. También se producen aumentos de corriente y de temperatura 
a consecuencia de la falta de una fase en los motores polifásicos o de un defecto 
en los devanados del motor. Por consiguiente, para obtener una protección 
completa contra las sobrecargas es necesario detectar, o medir, la corriente 
absorbida por el motor a interrumpir el circuito si esta corriente excede del 
valor nominal del motor. 
 
Existen dos tipos básicos de relés de sobrecarga empleados generalmente en los 
arrancadores de conexión directa a la línea. El primero utiliza un metal con bajo 
punto de fusión que retiene una rueda dentada (fig. 3-7a), que al ser liberada 
produce la abertura de un juego de contactos intercalados en el circuito de la 
bobina del arrancador. El segundo tipo utiliza una lámina bimetálica (fig. 3-7b) 
para el desenganche del mecanismo de disparo y abrir los contactos del circuito 
de la bobina. 
 
 
Fig. 3-7 Relés de sobrecarga.(a) Tipo de metal de bajo punto de fusión. 
(b) Tipo bimetal. (Square D Co.) 
 
Independientemente del tipo de dispositivo que se utilice, siempre está activado 
por un elemento calefactor conectado en serie con e1 circuito del motor. La 
intensidad de la corriente necesaria para producir el funcionamiento del relé 
está determinada por el tamaño del elemento calefactor utilizado. Cuando éste 
es utilizado para la protección de pequeños motores que absorben poca 
corriente, como elemento calefactor se utiliza una resistencia de hilo o de cinta 
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de poca sección mientras que en el caso de motores de mayor potencia se 
emplean resistencias de mayor sección, de forma que se produzca en el 
elemento bimetal la temperatura debida cuando circule una intensidad de valor 
prefijado. Los elementos térmicos utilizados en los relés de sobrecarga poseen, 
por sí mismos, un retardo en su acción que es inversamente proporcional a la 
sobrecarga a que esté sometido, como puede verse en el gráfico de la figura 3-8. 
Cuando la sobrecarga es ligera, el motor sigue funcionando durante algún 
tiempo sin que actúe el relé, pero si la sobrecarga es grande, actuará casi 
inmediatamente, desconectando el motor de su fuente de alimentación y 
evitando que se deteriore. 
 
 
 
Fig. 3-8 Curva característica del relé de sobrecarga 
 
Los relés térmicos actúan sólo por efecto del calor, influyendo por lo tanto la 
temperatura del aire que los rodea, por lo que en los lugares donde se ha de 
prever altas temperaturas las resistencias de caldeo empleadas en el relé deben 
estar sobredimensionadas. También existen dispositivos bimetálicos destinados 
a compensar el efecto de los cambios de temperatura ambiente en el 
funcionamiento del relé. Los relés provistos de estos dispositivos reciben el 
nombre de relés de sobrecarga compensados. 
 
El tercer tipo de relés de sobrecarga es el electromagnético (figura 3-9). Su 
elemento básico es una bobina conectada de modo que sea sensible a la 
corriente del motor mediante el uso de transformadores de corriente o por 
conexión directa. Cuando la corriente excede el valor nominal del motor, la 
bobina del relé produce el desplazamiento del núcleo móvil situado en su 
interior y abre los contactos del circuito de control. Los relés electromagnéticos 
de sobrecarga se encuentran generalmente en arrancadores de motores grandes. 
 
 
 
Fig. 3-9 Relé de sobrecarga, tipo electromagnético. 
(Allen-Bradley Company) 
 
Después de cada disparo o actuación del relé de sobrecarga debe volverse a su 
anterior posición (reenganche), ya sea automática o manualmente. El tipo de 
reenganche automático sólo se empleará en los casos que no presenten peligro 
al conectarse nuevamente el circuito a la red sin haber revisado la causa del 
disparo del relé. Después de disparado el relé de sobrecarga, necesita algún 
tiempo para enfriarse, por lo que siempre hay algún retardo antes de que se 
pueda realizar la reposición o reenganche. 
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3-4 Arrancadores de Motor 
 
El arrancador consiste, en su forma más simple, en un dispositivo que conecte o 
desconecte el motor a la red y que además realice funciones de protección 
contra sobrecargas del motor. A esta unidad básica se añaden otros dispositivos 
para obtener el grado deseado de control y de protección. Hay muchos tipos y 
clases de arrancadores de motor, tomando el nombre con que se les designa, de 
la operación o clase del motor a que se destinan. Así, toman el nombre de 
manuales o automáticos, de tensión nominal o tensión reducida, monofásicos o 
trifásicos y de c.c. o c.a. Para describir un arrancador determinado de motor, es 
necesario utilizar varios de estos términos o clasificaciones. Por ejemplo, un 
determinado motor podría requerir un arrancador a tensión reducida, 
automático, trifásico y de c.a. No obstante, estos datos, por sí solos, no definen 
por completo el arrancador, ya que se precisa además la tensión y potencias 
nominales del mismo según el proceso de trabajo a desempeñar. Igualmente 
debe tenerse en cuenta, si debe ser controlado a distancia, si el pulsador de 
accionamiento estará situado sobre el mismo arrancador y otros muchos 
detalles. En este capítulo estudiaremos algunas de estas clasificaciones, y el 
lector deberá tener presente que cualquier arrancador en particular puede ser 
una combinación de varios de los tipos que aquí estudiaremos. 
 
Existe diferencia entre los conceptos de arrancador y controlador o aparato de 
regulación y mando de un motor. Aunque es difícil establecer una línea 
divisoria entre ellos, generalmente se acepta que el arrancador tiene como 
misión conectar el motor a la línea, proporcionando además la necesaria 
protección, mientras que un controlador, además de realizar las funciones de 
arranque, va provisto de los dispositivos de protección y relés necesarios para 
constituir un sistema completo de control, regulación y protección. 
 
Los arrancadores de motores se construyen, en EE. UU., de acuerdo con las 
especificaciones aprobadas por las normas NEMA (National Electric 
Manufacturers Association). Estas normas incluyen especificaciones tales como 
las de calibres o tamaños, lo que facilita la selección del equipo para que 
cumpla las condiciones necesarias de capacidad para un caso dado. Por 
ejemplo, el arrancador calibre cero está destinado a motores de 3 CV, 440 V; el 
de calibre 1 para 7,5 CV; el 2 para 25 CV, el calibre 3 para 50 CV y el calibre 4 
para 100 CV. Para motores de tensión inferior, la potencia nominal de estos 
arrancadores queda disminuida debido a la mayor intensidad absorbida por el 
motor para una misma potencia y tensión inferior a 440 V. 
También están incluidos entre las normas NEMA los tipos de cubiertas o cajas 
de arrancadores para satisfacer los requisitos reglamentarios en cuanto a las 
condiciones atmosféricas existentes en el lugar de instalación. Las envolventes 
del tipo 1 NEMA son para aplicaciones generales si las condiciones 
atmosféricas son normales. Están destinadas principalmente a evitar contactos 
accidentales con los aparatos de control y los circuitos bajo tensión. En las 
mencionadas normas NEMA se incluyen tipos de cofrets o armarios para 
arrancadores que satisfacen las condiciones requeridas según las condiciones de 
ambiente del lugar donde se instalen. El cofret NEMA, núm. 1, es adecuado 
para trabajos normales y en condiciones de ambiente normal. Su misión es 
evitar contactos accidentales de los usuarios con los aparatos de control bajo 
tensión. Los cofrets NEMA, núm. 3, protegen los aparatos instalados en su 
interior contra cualquier fenómeno climatológico, protegiéndolos de la lluvia y 
aguanieve en montajes exteriores. Los cofrets NEMA de tipo 4 son de cierre 
estanco, siendo apropiados para el montaje en el exterior, en embarcaderos, en 
fábricas de cerveza, etc. Pueden ser lavados mediante manguera. Los cofrets 
NEMA, núm. 7, están destinados a ubicaciones en que haya peligro de 
emanaciones de gas, tales como en explotaciones petrolíferas y satisfacen los 
requisitos reglamentarios para ubicaciones de la clase 1, grupo D. Los del tipo 8 
NEMA están destinados a ubicaciones en que haya gases con presencia de 
materiales corrosivos. En este tipo los contactos están sumergidos en aceite. Los 
del 9 NEMA están construidos para su instalación en lugares polvorientos 
clasificados como de clase 2 en el reglamento, grupos F y G, tales como 
fabricas de harina. Los del tipo 11 corresponden a cofrets resistentes a la 
corrosión debida a ácidos y humos. Los contactos están sumergidos en aceite. 
Por último, el cofret clasificado por NEMA con el número 12 es estanco al 
polvo y están destinados a locales donde se quiera protección contra la suciedad 
y el aceite. 
 
Así, por ejemplo, si se tuviese que seleccionar un arrancador para un motor de 5 
CV, 220 V trifásico, para servicio ordinario,podría ser el siguiente: arrancador 
NEMA, núm. 1 trifásico 220 V, arranque directo (a tensión nominal) y en cofret 
núm. 1, NEMA. Como datos adicionales podría precisarse si se deseaba manual 
o automático, dependiendo esto del tipo de control que deba ser utilizado en la 
instalación. 
 
 
 
 
 
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3-5 Arrancadores manuales 
 
En los arrancadores clasificados como manuales, el operador acciona el cierre de 
los contactos, bien mediante pulsador, bien mediante palanca unida 
mecánicamente a los contactos. 
 
Supongamos, por ejemplo, que disponemos de un arrancador manual o 
automático de calibre cero, con pulsador en la cubierta. Si es del tipo manual 
(fig. 3-10) estará construido de modo que cuando se aprieta el pulsador 
arranque, un varillaje o articulación mecánica obliga a cerrarse los contactos 
y, una vez cerrados, la articulación queda enclavada o retenida en esta posición. 
Cuando se aprieta el pulsador de parada, o actúa la protección de sobrecarga, es 
disparada la articulación mecánica y se abren los contactos. 
 
 
Fig. 3-10 Arrancador manual de motor. (Square D Co.) 
 
En cambio, cuando se aprieta el pulsador de parada en un arrancador 
electromagnético, se activa el electroimán del arrancador produciendo el cierre de 
los contactos. El pulsador de parada o el relé de sobrecarga al ser accionados 
interrumpen el circuito de la bobina, del electroimán, abriéndose los contactos. 
El principal inconveniente del arrancador manual es la falta de flexibilidad de 
control. Debe ser accionado en el mismo emplazamiento del arrancador, y es 
muy limitado en cuanto a las posibilidades como control de protección. Cuando 
el grado de control que ofrece es satisfactorio para la instalación, tiene la ventaja 
de ser más económico. La mayoría de arrancadores manuales en servicio se 
hallan catalogados dentro de los tres tipos siguientes: arrancador con dispositivo 
térmico para pequeños motores monofásicos, arrancadores manuales directos de 
los calibres cero y 1 para motores monofásicos y trifásicos, y arrancadores 
manuales a tensión reducida mediante autotransformador (fig. 3-14) para grandes 
motores. 
 
 
3-6 Arrancadores automáticos 
 
El arrancador automático, llamado también arrancador electromagnético, consta 
de un contactor con la adición de un control protector. Este arrancador funciona 
a base de atracción magnética de un electroimán para cerrar y mantener sus 
contactos de línea y auxiliares y ofrece una ilimitada flexibilidad de control. 
Es seguro y de larga duración con un mantenimiento razonable. Los dispositivos 
mecánicos que integran estos arrancadores son de gran variedad, perteneciendo su 
tipo a una de las dos clases generales en que se clasifican según el 
desplazamiento del núcleo magnético. 
 
La primera de estas clases corresponde al tipo de armadura o palanca 
(fig. 3-11a) cuyos contactos móviles están accionados directamente por la 
armadura del electroimán que gira sobre un eje al ser atraída por el núcleo del 
electroimán produciendo el desplazamiento de los contactos móviles hasta 
encontrar los tipos que se hallan montados sobre la cara vertical posterior del 
arrancador. 
 
La segunda clase corresponde al tipo de solenoide (fig. 3-11b). Los contactos 
móviles son accionados por el núcleo en su desplazamiento vertical, hacia arriba 
cuando es empujado por el efecto magnético de la bobina al ser excitada, hasta 
encontrar los contactos fijos montados en el soporte horizontal de la parte 
superior de la plataforma del arrancador. 
 
Cualquiera de estos tipos básicos puede ser satisfactorio, aunque cada fabricante 
tiene sus motivos para adoptar un determinado tipo en sus unidades. Los 
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arrancadores más grandes utilizan generalmente las del tipo armadura, aunque 
también se fabrica la gama completa a partir del NEMA, núm. 0 del tipo de 
solenoide. 
 
 
 
Fig. 3-11 (a) Contactor del tipo armadura adoptado en arrancadores. 
1. Charnela. 2. Brazo de contacto. 3. Contacto. 4. Protección del arco. 5. So 
portes de contactos. 6. Bobina. 7. Pieza polar. 8. Resorte tensor. (Square 
D. Conipan y.) (b) Construcción del tipo de solenoide de arrancadores de 
motor y contactores. (General Electric Co.) 
 
El circuito magnético consiste, generalmente en una adaptación de uno de las 
tres formas magnéticas básicas (fig. 3-12). En la mayoría de arrancadores del 
tipo de armadura se utilizan los tipos E o C, y el tipo E modificado o el de 
solenoide se utiliza en los arrancadores de acción vertical. 
 
En el caso de ser excitada la de bobina por corriente alterna, las piezas polares 
del electroimán están equipadas con una bobina de sombra (fig. 3-12d). Ésta 
produce un desfase en el flujo que pasa por la porción de pieza polar abarcada 
por la misma de forma que evita la desaparición del flujo cuando la corriente 
de la bobina pasa por el valor nulo, evitando de esta forma la vibración 
que se produciría en los contactos. Aunque este método evita la vibración 
de la armadura, muchos arrancadores para grandes motores emplean la 
alimentación por corriente continua debido a la atracción constante de la 
armadura evitando la vibración. 
 
Caras polares
Bobina de compensación
(espiras de cortocircuito)
(a) (b)
(c)
(d)
 
Fig. 3-12 Tipos básicos de electroimanes. (a) Tipo E. (b) Tipo C. (e) Tipo 
solenoide. (d) Pieza polar con bobina de sombra. 
 
Hay también dos tipos básicos de contactos de uso general. En la mayoría 
de arrancadores pequeños se emplea el llamado tipo puente (figura 3-13) 
que permite una buena alineación y una acción propia de limpieza del 
contacto, debido al deslizamiento entre ellos y que contribuye a, prolongar 
la duración de los mismos. En general muchos de los arrancadores 
grandes emplean contactos móviles que reciben la acción de resortes o 
muelles destinados a producir la presión requerida de contacto 
(fig. 3-11a). La necesaria acción de deslizamiento entre los contactos 
fijos y móviles para realizar la limpieza de los mismos, se consigue dando a 
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los contactos la forma curva apropiada, que permite dicho deslizamiento en los 
momentos de cierre y apertura. Este tipo de contactos requiere un 
mantenimiento mas esmerado para que conserven la correcta alineación una vez 
cerrados. 
 
 
 
Fig. 3-13 Contactos del tipo puente. 
 
Es necesaria una buena alineación de los contactos a fin de evitar un arco o 
chispeo excesivo y el consiguiente picado de los contactos. 
 
El arrancador electromagnético ha contribuido singularmente al 
perfeccionamiento de las máquinas de producción modernas. La flexibilidad de 
control que ofrece el arrancador magnético permite la automación y la exactitud 
del control automático nunca pretendida, ni posible, con funcionamiento 
manual. Esta flexibilidad es resultado de que todo lo necesario para arrancar 
un motor es suministrar energía eléctrica a la bobina del arrancador. La fuente 
de energía utilizada puede ser independiente del circuito del motor pudiendo 
ser conectada o desconectada desde un punto cualquiera y por el medio que se 
desee. 
 
 
3-7 Arrancadores a tensión nominal 
 
Los arrancadores para la puesta en marcha mediante conexión directa a la red 
(fig. 3-11b) son los más utilizados. Se emplean en la mayoría de los casos de 
arranque de los motores trifásicos, de jaula y monofásicos. También se 
emplean para conectar a la red el devanado estatórico de los motores trifásicos 
de rotor bobinado con arrancador manual conectado al rotor. Utilizados en los 
motores de hasta 600 CV y 600 V, permiten obtener una protección satisfactoria 
del motor, la máquina y el operador. La limitación de uso en los motores 
trifásicos de jaula está forzosamente impuesta por el valor máximo de la 
intensidad de arranque en lo que respecta a sus efectos sobre las líneas ydevanados, así como por el par de arranque. Los arrancadores directos se fabrican 
con variedad de cubiertas y cofrets para satisfacer los requisitos impuestos por las 
condiciones de ubicación del arrancador. Estas cubiertas satisfacen las normas 
publicadas por NEMA para adaptarse a cada condición de ubicación o 
emplazamiento. A la asequibilidad de los tipos manuales o magnéticos 
adecuados para las necesidades del usuario hay que añadir la flexibilidad de 
estas unidades. 
 
Cualquier arrancador que conecta los bornes del motor directamente a la tensión 
de línea sin algún medio de reducir la tensión aplicada o limitar la corriente de 
arranque puede ser clasificado como arrancador directo o a tensión nominal. 
 
 
3-8 Arrancadores a tensión reducida 
 
Como su nombre implica, el arrancador de tensión reducida contiene algún 
medio de reducir la tensión de la línea que es aplicada al motor durante el 
período de arranque. Esto se hace a fin de limitar la sobrecorriente durante el 
ciclo de arranque. Los requisitos para el uso de los arrancadores a tensión 
reducida dependen de varios factores (Sec. 2-1). Estas unidades se construyen en 
los tipos manual y automático, y, lo mismo que los arrancadores a tensión 
nominal, el tipo manual resulta más económico pero con menos posibilidades 
de control. 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
 
Los arrancadores manuales a tensión reducida tipo autotransformador para 
motores de jaula (fig. 3-14), comprenden un conmutador de dos posiciones y 
un autotransformador. En la posición de arranque del conmutador el motor es 
alimentado por la línea a tensión reducida mediante un autotransformador, 
manteniéndose en esta posición hasta que el motor estabilice su velocidad, 
aplicándose en dicho momento la tensión nominal al pasar la maneta o 
dispositivo de mando a la posición de marcha o trabajo. El mecanismo de 
conmutación se mantiene en la posición de funcionamiento mediante un 
trinquete que puede ser liberado por un dispositivo de protección por baja 
tensión, por sobrecarga o bien manualmente. Generalmente estas unidades 
se hallan alojadas en un mismo cofret o caja diseñado para su montaje en la 
pared. 
 
 
Fig. 3-14 Arrancador manual a tensión reducida, con autotransformador. 
(General Electric Company) 
 
Los arrancadores automáticos a tensión reducida (fig. 3-15) pueden tener 
muchas formas y están destinados generalmente a un tipo particular de motor 
y para una determinada aplicación. Los requisitos esenciales son que estén 
provistos de medios para conectar el motor a tensión reducida y luego, 
automáticamente, a la tensión de línea después de transcurrido el tiempo 
necesario para la aceleración. Cuando el arrancador emplea resistencias 
para obtener la tensión reducida, comprende un contactor tripolar que 
permite conectar el motor a la red en serie con las resistencias limitadoras de 
la intensidad de arranque y otro contactor de marcha o trabajo también 
tripolar que cortocircuita las resistencias, quedando conectado el motor direc-
tamente a la red. 
 
 
 
Fig. 3-15 Arrancador manual a tensión reducida. (Square D Co.) 
 
El arrancador tipo reactancia a tensión reducida tiene exactamente la 
misma disposición de contactos que el arrancador con resistencias. La 
única diferencia entre un arrancador con resistencia y uno del tipo 
reactancia a tensión reducida estriba en el uso de reactancias en lugar de 
resistencias. 
 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
El contactor de un arrancador del tipo de autotransformador debe ser de 
cinco polos o contactos, cuya misión puede deducirse de la figura 3-16. 
Los contactos conectan el motor a la línea a través del autotransformador en 
conexión V o triángulo abierto. El contactor de marcha de este arrancador, que 
actuará a continuación, comprende tres contactos, los cuales permiten conectar el 
motor directamente a la red. 
 
M
Autotransformador
Contactor de
arranque
Contactor de
trabajo
 
 
Fig. 3-16 Conexiones arrancador con autotransformador. 
 
Cualquiera que sea el tipo a que pertenece, un arrancador automático a tensión 
reducida debe estar provisto de algún medio para realizar automáticamente el 
cambio de la posición de arranque a la de funcionamiento en el instante 
correcto. Generalmente, esto se consigue mediante el empleo de relés 
temporizados (Sec. 3-3). En el caso de los arrancadores tipo resistencia o tipo 
reactancia, este relé sólo se necesita para excitar la bobina del contactor de 
marcha o funcionamiento. En el caso de un arrancador tipo 
autotransformador, el relé debe interrumpir el circuito del contactor de 
arranque y luego establecer el circuito del contactor de marcha. El uso de este 
relé temporizado en este servicio proporciona un control de tiempo definido 
(Sec. 2-2). Otro método consiste en el uso de alguna forma de relé de corriente 
(Sec. 3-3) que abre el contactor de arranque y cierra el contactor de 
funcionamiento cuando la corriente del motor disminuye hasta un nivel 
preestablecido. Éste proporciona un control limitador de corriente (Sec. 2-2). 
 
Cuando se emplea el tipo resistencia o reactancia para el arranque a tensión 
reducida, no se interrumpe la corriente del motor, pero con el tipo de 
autotransformador de arranque a tensión reducida la corriente se 
interrumpe momentáneamente antes de conectar directamente el motor a la 
línea. Cuando no es interrumpida la corriente en la transición desde tensión 
reducida a tensión nominal, se dice que el arranque se efectúa por transición 
cerrada. Cuando es desconectado momentáneamente de la línea el motor e 
interrumpida la corriente, se dice que el arranque se efectúa por transición 
abierta. Cuando la transición es del tipo abierto, es perfectamente posible 
que exista una sobrecorriente cuya intensidad sea el doble de la corriente de 
arranque a tensión nominal en el instante de aplicación de la tensión de línea. 
Esta sobrecorriente se llama corriente de transición y constituye el principal 
inconveniente de tipo de autotransformador para arranque a tensión reducida. 
 
Cualquiera de estos controladores puede contener todos o algunos de los 
dispositivos de protección, tales como los de desprendimiento por 
subtensión (Sec. 2-12), fallo de fase (Sec. 2-13) o protección de secuencia 
incompleta. 
 
Cuando se hace la elección entre controladores manuales y automáticos 
de este tipo se deberá tener siempre presente que cuándo se instala una 
unidad manual, debe ser colocada de modo que el operador pueda ver y 
también oír al motor, a fin de que pueda juzgar acertadamente cuándo 
debe aplicar la tensión de red. Esta limitación en la opción de 
emplazamiento puede ser solventada en cierto modo instalando un 
tacómetro de indicación remota, mediante el cual el operador puede 
determinar el valor de la velocidad del motor desde el puesto de control. 
Otro método de obtener una intensidad de arranque reducida es el uso de 
un motor de rotor bobinado con control secundario. Esta disposición 
proporciona, a igualdad de intensidad de arranque en el primario, un par 
de arranque superior al correspondiente al motor de jaula cuando se 
emplea la puesta en marcha a tensión reducida. Este método consiste en 
disponer un arrancador de conexión directa a red en el circuito del estator o 
primario e intercalar en el circuito secundario o del rotor unas resistencias 
mediante un combinador tipo tambor, manual o automático (fig. 3-17). Otra 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
ventaja de esta disposición es que puede proporcionar un control de 
velocidad al mismo tiempo que una corriente de arranque limitada. 
 
 
Fig. 3-17 Combinador manual del tipo de tambor. (Cutler-Hammer, In 
corporation) 
 
 
3-9 Arrancadores con control de velocidad 
 
Además de los motores de rotor bobinado, empleados con control secundario 
para regulación de la velocidad, existen los motores de jaula de ardilla 
de variasvelocidades. 
 
En uno de los tipos de estos motores se consiguen dos velocidades distintas 
mediante dos bobinados estatóricos independientes, requiriendo para su 
puesta en marcha un arrancador con dos juegos de contactos de conexión 
a red de forma que sólo sea posible el cierre de uno u otro, pero no los 
dos a la vez. El enclavamiento necesario (Sección 2-10) para que ello 
ocurra puede ser mecánico, eléctrico, o electromecánico. Se pueden 
emplear dos arrancadores de conexión directa independientes pero con 
enclavamiento eléctrico cuando no se dispone de una unidad especial. Un 
arrancador inversor puede constituir una excelente unidad, siempre que se 
realicen las oportunas conexiones. Los dos juegos de contactos de este 
arrancador se conectan de forma que cada uno de ellos conecta a la línea 
uno de los devanados correspondientes a una de las dos velocidades. Al 
igual que los otros tipos de arrancadores, pueden ser manuales o 
automáticos. 
 
Otro tipo de motor de dos velocidades es el de polos consecuentes, que sólo 
tiene un arrollamiento de estator pero produce dos velocidades mediante 
distintas conexiones de las bobinas del estator para obtener un número 
diferente de polos. Mientras el motor de arrollamiento doble de estator 
puede tener casi cualquier relación de velocidades alta a baja, el motor 
de polo consecuente da una relación de velocidad de 2 a 1. Se pueden 
obtener tres velocidades utilizando dos arrollamientos de estator. Uno de 
estos arrollamientos da una velocidad, y el otro, de polos consecuentes, 
dos más. Para obtener cuatro velocidades se emplean dos devanados 
independientes de polos consecuentes. Para obtener estas distintas 
velocidades desarrollando el motor un mismo par se conecta el devanado 
de polos consecuentes en estrella-paralelo para obtener la velocidad alta y 
en estrella-serie para la baja. 
 
Para obtener la misma potencia en cualquiera de las dos velocidades, la 
conexión debe ser triángulo-serie en alta velocidad y estrella-paralelo en baja 
velocidad. 
 
A causa de la variedad de conexiones posibles, el arrancador de este 
motor debe estar proyectado para el tipo particular de motor que haya de 
utilizarse. Una de las disposiciones manuales que más se emplea requiere 
el uso de un combinador del tipo de tambor para efectuar los necesarios 
cambios de las conexiones. Sin embargo, este combinador debe estar 
precedido por un arrancador de motor directamente conectado a la línea con 
enclavamiento mediante contactos en el combinador. Este enclavamiento 
debe desconectar el motor cuando se intente pasar directamente de una a 
otra velocidad mediante giro del combinador. El uso de arrancador de 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
conexión directa provee también la necesaria protección del motor, la cual 
no es posible con el combinador tipo tambor. 
 
Los arrancadores electromagnéticos para motores de varias velocidades 
deben tener un contactor para cada velocidad (fig. 3-18). Los contactos de 
cada contactor deben estar convenientemente dispuestos de modo que puedan 
efectuar las conexiones correctas con los arrollamientos del estator del 
motor que haya de utilizarse. Estos arrancadores se pueden construir de 
modo que proporcionen uno cualquiera de los tres tipos de control. El 
primero y más sencillo de ellos es el control selectivo de velocidad. Con 
este control, el operador puede arrancar el motor a cualquier velocidad 
conveniente y aumentarla simplemente seleccionando cualquier otra velocidad 
más alta. Sin embargo, para reducir la velocidad tendrá que apretar previamente 
el pulsador de parada y dejar que la máquina pierda velocidad antes de que sea 
excitado el control de velocidad más baja. Esto se hace así para no someter al 
motor ni a la máquina a esfuerzos y deformaciones excesivos. 
 
 
 
Fig. 3-18 Arrancador con control de velocidad. (Cutler-Hammer, Inc. 
El segundo tipo es el control de velocidad en secuencia, el cual requiere que la 
máquina sea arrancada a su velocidad más baja y ponerle a la velocidad que 
se desee a través de escalones o puntos sucesivos. Esta aceleración hasta la 
velocidad deseada requiere que el operador apriete el pulsador correspondiente 
a cada velocidad de acuerdo con la secuencia correcta hasta alcanzar la velocidad 
deseada. Para reducir la velocidad el motor tiene que ser parado y comenzada 
la secuencia a la velocidad más baja. 
 
El tercer tipo es el control automático de velocidad, en el que la operación es 
igual que la del control de velocidad por secuencia, con la salvedad de que el 
operador sólo tiene que apretar el pulsador correspondiente a la velocidad 
deseada. El controlador arrancará automáticamente a la velocidad más baja y 
acelerará pasando por cada velocidad hasta la seleccionada. Para reducir la 
velocidad, habrá que apretar previamente el pulsador de parada, y una vez 
conseguido el paro del motor, accionar el pulsador correspondiente a la nueva ve-
locidad, repitiéndose el ciclo del controlador hasta alcanzar la nueva velocidad 
pasando por cada una de las velocidades sucesivas gradualmente. 
La elección de controlador depende del tipo de carga y de las condiciones de 
funcionamiento impuestas. Habrá que tener presente que la diferencia 
fundamental estriba en el hecho de que el control selectivo de velocidad permite 
el arranque a cualquier velocidad, mientras que los otros dos requieren 
efectuar el arranque a velocidad más baja. No es posible describir la constitución 
de este tipo de unidad en términos generales a causa de las muchas variantes 
posibles. Sin embargo, en todos ellos será necesario un contactor electromagnético 
para cada velocidad con el número necesario de contactos para efectuar las 
conexiones correspondientes a cada velocidad, más el control de protección que se 
desee. Las posibles aceleraciones automáticas se estudian en la sección 2-2 y 
puede adoptarse cualquiera de estos sistemas. 
 
 
3-10 Arrancadores combinados 
 
El National Electrical Code (EE. UU.) exige el uso de un interruptor de 
desconexión o disyuntor para cada motor y colocado en lugar desde el cual 
pueda verse éste. El arrancador combinado incluye este interruptor o 
disyuntor en el mismo cofret o caja del propio arrancador. Los arrancadores 
combinados igualmente pueden pertenecer a uno de los tipos estudiados: 
arrancador de conexión directa a red, de tensión reducida, monofásico, trifásico, 
etc. La forma más corriente de arrancador combinado incluye un disyuntor o 
interruptor y un arrancador de conexión directa (fig. 3-19). U n arrancador 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
combinado presenta varias ventajas mecánicas porque su compacidad le hace muy 
adecuado para su instalación mecánica de forma correcta. Muy fre-
cuentemente este dispositivo hace innecesario el empleo de caja de derivación 
para interconectar el interruptor y el arrancador. Eléctricamente, el arrancador 
combinado ofrece una protección al operador o al reparador en cuanto incluye 
generalmente un enclavamiento al reparador en cuanto incluye generalmente un 
enclavamiento mecánico por el cual es necesario desconectar el interruptor o 
el disyuntor antes de abrir la puerta del cofret. Esto asegura que el circuito 
no tenga tensión siempre que la puerta que da acceso al arrancador esté 
abierta. 
 
 
 
 
Fig. 3-19 Arrancador combinado. (General Electric Co.) 
 
El interruptor utilizado en este tipo de unidad puede tener o no fusibles. 
Si se emplea interruptor sin fusible, el circuito de motor debe estar protegido 
por otro interruptor con fusible o disyuntor que proporcione la protección 
contra cortocircuitos. El uso de interruptor o disyuntor con fusible en el 
arrancador combinado proporciona la protección contra cortocircuitos 
(Sec. 2-8) además de las otras funciones de control del propio arrancador. 
 
 
3-11 Arrancadores inversores 
 
El requisito esencial de un arrancador inversor para motores trifásicos es 
que seacapaz de conectar el motor a la línea en una sucesión dada de 
fases para que gire en uno u otro sentido. Un arrancador inversor 
electromagnético (fig. 3-20) comprende dos contactores electromagnéticos en 
una misma unidad. Las fases de la red están conectadas a estos 
contactores (fig. 3-21) de forma que al actuar el contactor 1, Ll se comunica 
con Tl y L3 con T3, mientras que si actúa el contactor 2, Ll se comunica con T3 
y L3 con Tl produciéndose la inversión de dos fases, ya que L2 quedará 
comunicada con T2 en ambos casos. 
 
 
 
Fig. 3-20 Arrancador inversor electromagnético. (Square D Co.) 
 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
Marcha
adelante
Marcha
atrás
1L 2L 3L
1T 2T 3T 
 
Fig. 3-21 Esquema circuito arrancador inversor. 
 
 
Estas unidades están provistas generalmente de un enclavamiento mecánico 
consistente en una palanca o brazo que impide el cierre de un contactor cuando 
el otro está activado. Muchas de estas unidades incorporan también un 
enclavamiento eléctrico que realiza la misma función. 
 
El control remoto o a distancia de un arrancador inversor electromagnético 
sólo requiere que el botón pulsador excite la bobina del contactor 
correspondiente al sentido de giro deseado del motor. El pulsador de parada 
debe estar conectado de modo que desexcite cualquiera de los contactores que 
esté actuando en ese instante. El conexionado del circuito se dispone de 
forma que para pasar del sentido de avance (o giro directo) al retroceso 
(o giro inverso) sea necesario accionar previamente el pulsador de paro. 
Esto permite que sea desconectado de la línea el motor antes de ser 
invertida su marcha, evitando el frenado del motor por contracorriente. Este 
frenado consiste en la inversión repentina de rotación sin previa 
desconexión de la línea. 
 
Si se desea el frenado por contracorriente, los pulsadores de adelanto y 
retroceso deben poseer contactos dobles, un contacto normalmente abierto y 
otro cerrado. Los contactos normalmente cerrados están conectados de 
modo que al accionar cualquiera de los pulsadores de marcha, es 
accionado previamente el circuito de paro. Este tipo de frenado debe ser 
utilizado con precaución ya que no todas las máquinas pueden soportar sin 
averiarse el gran esfuerzo a que son sometidas por la inversión repentina de 
marcha del motor. Igualmente puede sufrir daños el motor, así como también 
representar un peligro para el personal que trabaja con la máquina. Dicho 
frenado por contracorriente se emplea extensamente en la industria, en el 
accionamiento de prensas, rectificadoras y otras muchas máquinas, estando 
éstas ya proyectadas para soportar los esfuerzos violentos resultantes de este 
tipo de frenado. 
 
La inversión manual de los motores trifásicos del tipo de jaula se efectúa 
generalmente mediante el uso de un combinador tipo tambor o conmutador 
intercalado entre el interruptor de línea y el motor. Este tipo de inversión 
requiere que sea desconectado el motor de la línea antes de que el 
combinador o conmutador sea accionado para pasar de la posición de 
avance a la de retroceso o viceversa, con el fin de evitar que se forme arco 
en los contactos del inversor. Todo ello requiere que el inversor esté 
provisto de contactos auxiliares con los que pueda realizarse un 
enclavamiento eléctrico con el interruptor de línea o arrancador de forma 
que, de actuar sobre el inversor para invertir el sentido de marcha, quede 
desconectado el motor, siendo precisamente el arrancador quien conectará 
nuevamente el motor a la red. Al mismo tiempo evita el frenado por 
contracorriente. 
 
La inversión de los motores monofásicos de potencia fraccionaria se puede 
efectuar también mediante el uso de un combinador tipo tambor o de un 
inversor de palanca. Generalmente la inversión de este tipo de motor sólo 
requiere que sea invertido el arrollamiento de arranque con respecto al 
arrollamiento de trabajo. El control automático para la inversión de estos 
motores se puede realizar empleando relés y contactores. La figura 3-22 
muestra las conexiones básicas para la inversión de giro de un motor 
monofásico. 
 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
A
rra
nq
ue
Fu
nc
io
na
m
ie
nt
o
Conmutador bipolar
dos posiciones
Línea
 
 
Fig. 3-22 Circuito básico inversión giro de pequeños motores. 
 
 
El arrancador inversor igualmente puede realizar las funciones de control que 
cualquier otro arrancador de los tipos manual o electromagnético y, además, 
provee la función de control de inversión de marcha del motor. Si no se 
dispone de arrancador inversor, se pueden emplear dos arrancadores directos 
convenientemente conectados. Cuando se emplean dos arrancadores de este 
modo, se debe utilizar con ellos un enclavamiento eléctrico para evitar que 
ambos arrancadores se cierren al mismo tiempo. La conexión eléctrica 
entre los arrancadores pueden ser la misma que la utilizada en una unidad 
de arrancador inversor. Las conexiones de un arrancador inversor están 
dispuestas de forma que sólo precisan un equipo de relés de sobrecarga. 
Cuando se requiere la inversión en los motores de jaula de varias 
velocidades o motores de rotor bobinado, generalmente se obtiene mediante el 
uso de un combinador tipo tambor conectado entre el arrancador controlador 
de velocidad y el propio motor. 
 
 
 
3-12 ARRANCADORES PARA MOTORES DE ROTOR 
BOBINADO 
 
Consisten en un arrancador de conexión directa a línea para el estator o 
circuito primario y alguna forma de control secundario o del rotor. El 
arrancador conectado al primario proporciona la protección contra 
sobrecarga y subtensión necesarias para el motor.' El arrancador primario 
puede ser manual o automático y del tipo inversor si se desea la inversión 
de giro del motor. El arrancador conectado al estator debe poseer algún 
tipo de enclavamiento que evite el arranque del motor a no ser que esté 
intercalada toda la resistencia de arranque en el circuito del rotor. 
 
Existen varios tipos de control secundario así como distintos tipos de 
combinadores que se utilizan en los motores de rotor bobinado. El 
combinador generalmente utilizado es el de tipo tambor o cilíndrico (figura 
3-17). Esta unidad consiste simplemente en un juego de contactos 
giratorios accionados por un mango fijado a un eje conjuntamente con los 
contactos móviles. Estos contactos móviles entran en contacto con otros fijos 
cortocircuitando las resistencias intercaladas en el circuito secundario 
como requiere el control de velocidad. El combinador tipo tambor puede 
proporcionar varios puntos o escalones de velocidad o sólo dos o tres como 
los empleados en el arranque a tensión reducida. También es posible el de 
contactores electromagnéticos, análogos a los utilizados en el de control 
de velocidad como control secundario. 
 
Otro tipo de controlador secundario que da una regulación más suave de 
velocidad, en un margen más amplio, para motor de rotor bobinado es el 
reóstato líquido (fig. 3-23), cuyo uso está limitado generalmente a equipos 
muy grandes tales como ventiladores, sopladores y bombas que tienen un 
par o carga constante. El reóstato líquido consiste fundamentalmente en 
tres depósitos de agua u otro electrólito. Estos recipientes o depósitos 
pueden ser de material aislante, encontrándose dentro de cada uno de ellos 
un contacto fijo o electrodo y un contacto móvil. La resistencia se varía 
aumentando la distancia entre los electrodos, correspondiendo la máxima 
resistencia a la mayor separación posible de los electrodos y la mínima 
cuando se halla uno enfrente del otro. La variación de resistencia es 
afectada por la distancia entre los electrodos y por el área del electrodo 
expuesta al electrólito. Una propiedad crítica de esta unidad es que el 
nivel del agua debe ser mantenido por encima del electrodo móvil aunque éste 
esté en su posición más alta. El nivel se mantiene mediante el uso de una 
válvula o compuerta que está fijada de modoque suba y baje con el electrodo. 
El agua o electrólito se debe mantener en circulación constante y es 
necesario proveer algún medio de refrigeración, empleándose generalmente 
un intercambiador de calor para este fin. 
 
 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
Intercambiador de calor
Varilla elevadora
Electrodo móvil
Salida de rebose
Electrodo fijo
Nivel de líquido
Entrada
Bomba
 
Fig. 3-23 Sección transversal de un reóstato líquido. 
 
Los diversos tipos de control de velocidad tales como los de control de 
tiempo definido, control de secuencia, control de límite de corriente y 
control de frecuencia, explicados al tratar de los arrancadores de control 
de velocidad, son también aplicables a los arrancadores para motor de 
rotor bobinado. 
 
 
3-13 Arrancadores para motores sincrónicos 
 
Una de las formas de arranque más generalizadas para los motores 
sincrónicos es su arranque como motor asincrónico de jaula. En el arranque 
el devanado estatórico es conectado a la red mediante un arrancador de 
conexión directa o uno de tensión reducida, debiendo estar el devanado de 
excitación de corriente continua cerrado a través de tina resistencia mientras 
dure el período de arranque. Esta resistencia protege el devanado de campo 
contra las altas tensiones inducidas, al mismo tiempo que aumenta el par de 
arranque al actuar como resistencia secundaria. Cuando el motor alcanza la 
velocidad sincronizadora, que usualmente está comprendida entre el 93 y 98 % 
de su velocidad sincrónica, debe ser desconectada la citada resistencia y aplicada la 
tensión de c.c. al arrollamiento inductor lo que hará que el motor alcance la 
velocidad de sincronismo. 
El relé de excitación del campo inductor, relé de deslizamiento o de 
frecuencia, como algunas veces se le llama, es probablemente el componente 
más crítico de un arrancador de motor sincrónico. Su función es aplicar la 
excitación de c.c. del campo exactamente en el instante correcto. La detección 
del instante correcto para aplicar la excitación de campo se obtiene con el 
mencionado relé haciendo que sea sensible a la corriente alterna inducida que 
pasa por el arrollamiento inductor durante el período de arranque. Esta 
corriente es de intensidad máxima en el momento inicial del arranque y 
disminuye tanto en intensidad como en frecuencia cuando el motor se aproxima a 
la velocidad sincrónica. Al alcanzar la velocidad aproximadamente el 95 % de la 
velocidad sincrónica, la corriente inducida en el arrollamiento de campo ha 
alcanzado un valor suficientemente pequeño para permitir que el relé realice la 
conexión de las bobinas inductoras a una fuente de c.c. El uso de este relé 
impide pueda excitarse el motor cuando esté fuera de sincronismo en más de 
75 a 80° aproximadamente. Esta unidad conecta también la resistencia de des-
carga luego de suprimir la alimentación a las inductoras si una sobrecarga 
u otra perturbación hace que el motor pierda el sincronismo. 
 
El arrancador para un motor sincrónico de construcción normal se compone de un 
arrancador, ya sea del tipo de conexión directa o de tensión reducida, análogo al 
necesario para un motor de jaula, más el equipo necesario para control de campo 
(fig. 3-24). 
 
Un arrancador semiautomático se compone de un autotransformador 
para arranque a tensión reducida de accionamiento manual con protección contra 
sobrecarga y subtensión, un relé para conexión inductoras a c.c. y su contactor, un 
reóstato de campo para controlar la excitación y una resistencia de conexión a 
inductoras durante el arranque. 
 
Un arrancador automático se compone de un arrancador a tensión 
reducida con control de tiempo definido, un relé para conexión inductoras a c.c. 
con su contactor, una resistencia de conexión a inductoras durante el arranque y 
protección contra sobrecarga y subtensión. 
 
En el arranque de los motores sincrónicos intervienen varios factores cuando 
trabajan con cargas extremadamente pesadas, como ocurre en las factorías de 
caucho y fábricas de cemento. La determinación de los requisitos de arranque de 
este tipo de motor en su instalación particular debe hacerse con precaución. No 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
entra en el plan de este libro analizar las diversas posibilidades implicadas en el 
arranque y control de los motores sincrónicos en aplicaciones especiales. 
 
 
 
Fig. 3-24 Arrancador de motor sincrónico. (Cutler-Hammer, Inc.) 
 
 
3-14 Arrancador para motor serie de c.c. 
 
El arrancador manual de un motor serie se compone de una resistencia con tomas 
y derivaciones y un brazo de contacto o cursor dispuesto de manera que 
cortocircuite la resistencia progresivamente cuando se gira el mango de un .punto 
a otro. Cuando toda la resistencia ha quedado fuera de circuito, el motor queda 
conectado directamente a la línea. La palanca (o cursor) debe ser mantenida 
en la posición de funcionamiento venciendo la tensión de un muelle por el 
efecto de retención de una bobina. 
 
Cuando la bobina de mantenimiento o retención está conectada en serie con el 
motor (fig. 3-25), tiene pocas espiras de gran sección y es recorrida por toda la 
corriente del motor. Cuando es eliminada la carga o ésta es muy reducida, la 
corriente disminuye hasta un valor bajo y esto permite que el muelle ponga al 
brazo de control en la posición de desconexión. Este dispositivo proporciona 
protección contra el funcionamiento en vacío del motor. 
 
AL A
A1 A2 S1 S2
FusiblesLínea
Resistencia de arranque
Bobina de retención
 
Fig. 3-25 Arrancador de motor serie sin protección contra marcha 
en vacío. 
 
Cuando la bobina de retención está conectada directamente a la línea, tiene 
muchas espiras de poca sección y absorbe corriente directamente de la línea. 
Cualquier caída o fallo importante de la tensión de suministro o alimentación 
impedirá actuar a la bobina de retención y permitirá que el mango de control 
vuelva a la posición de desconexión. Esta disposición proporciona la 
protección necesaria contra el fallo o falta de tensión (fig. 3-26). 
 
AL L2
A2 S1 S2
FusiblesLínea
Resistencia de arranque
Bobina de retención
Campo Serie
A
 
Fig. 3-26 Arrancador de motor serie con protección contra marcha 
en vacío 
 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
Los combinadores de tambor de c.c., utilizados con parrillas de resistencia se 
emplean generalmente para grandes motores serie utilizados en grúas, ascensores 
y otras cargas pesadas que requieren un control de velocidad e inversión de 
marcha. 
 
3-15 Arrancadores para motor derivación y mixto 
 
Cuando no se desea control de velocidad, los arrancadores básicos para estos 
motores son el de tres (fig. 3-27) y el de cuatro bornes (figura 3-28). La acción 
de estos arrancadores es fundamentalmente la misma que la de los empleados en 
los motores serie, pero sin protección por tensión nula. 
 
L F A2
F1 F2
FusiblesLínea
Resistencia
Bobina de retención
Campo
derivación
A1 AA
 
 
Fig. 3-27 Arrancador de tres bornes. 
 
El control de velocidad se obtiene en un motor derivación o mixto (compound) 
mediante intercalación de resistencias en serie en el circuito de la excitación 
derivación. El arrancador utilizado para este tipo de servicio a fin de proveer 
velocidades mayores que las nominales es el de cuatro bornes (fig. 3-28). El motor 
es puesto en marcha de la misma manera que con el arrancador de tres bornes. 
El reóstato de campo se utiliza para obtener velocidades más altas que la nominal 
del motor. 
 
También existen controladores manuales de velocidad que permiten obtener 
velocidades superiores e inferiores a la nominal. Estos arrancadores utilizan 
enclavamiento mecánico para evitar se pueda actuar sobre los dos reóstatos a la 
vez: el de resistencias en serie con el inducido para velocidades inferiores a la 
nominal y el de resistencias en serie con la excitación derivación para velocidades 
superioresa la nominal. Las resistencias correspondientes al reóstato en serie con 
el inducido deben ser calculadas para servicio continuo. 
 
L1 L2 A2
FusiblesLínea
Resistencia
Bobina de
retención
Campo
derivación
AA
F
Resistencia
Campo serie
Sin regulación
de velocidad
 
 
Fig. 3-28 Arrancador de cuatro bornes 
 
3-16 Arrancador-inversor para c.c. 
 
La inversión de un motor de corriente continua se realiza invirtiendo el sentido 
de la corriente en el arrollamiento del inducido o en el del campo o inductor, 
pero no en ambos simultáneamente, ya que en este último caso el sentido de 
giro no varía. Generalmente, en la práctica se invierten los conductores del 
inducido utilizando un conmutador bipolar inversor o de dos posiciones (fig. 3-29), 
conjuntamente con un arrancador de cuatro bornes. Cuando se emplea un 
combinador de tambor como controlador de velocidad e inversor, tiene la 
propiedad de que con él se puede conseguir que gire el motor en cualquier 
dirección partiendo de la posición de reposo, por lo que invierte las conexiones 
del inducido según sea necesario para la marcha normal o inversa. 
 
 
 
 
 
 
 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
L1 L2
FusiblesLínea
Bobina de
retención
Campo
derivación
AA1
F
Campo serie
 
 
Fig. 3-29 Arrancador inversor con control de sobrevelocidad 
 
 
3-17 Control automático en C.C. 
 
Las funciones básicas de un control automático para motores de c.c. son las 
mismas que las de un control manual, diferenciándose en los contactos 
empleados que reemplazan la palanca y empuñadura del mando manual. 
 
Ya sabemos que durante el período de arranque debe ser cortocircuitada 
progresivamente una resistencia hasta alcanzar el motor su velocidad de 
régimen. Conectando los contactos de un relé en Paralelo con una sección de la 
resistencia de arranque, tenemos la forma de ir cortocircuitando las diferentes 
secciones al ir actuando los distintos relés. Cuando las bobinas de los relés de 
arranque se conectan a la línea y los relés son temporizados de acción diferida, 
obtendremos un control de aceleración en el arranque con tiempo 
predeterminado. Si las bobinas de los relés de arranque se conectan en paralelo 
con el inducido, estarán sometidas a las variaciones de tensión del mismo y si 
el cierre de estos relés está regulado para diferentes escalones de tensión, 
obtendremos un control de la aceleración de arranque por tensión en bornes del 
motor. 
 
Hay muchos otros dispositivos posibles para el control de arranque automático y 
de velocidad de los motores de c.c. pero rebasan el plan de este libro. 
 
 
Resumen 
 
Este capítulo sobre componentes de control tiene por finalidad proporcionar al 
lector una idea de conjunto de las muchas variantes de los dispositivos utilizados 
para controlar las funciones de los motores. Recuérdese siempre que la 
perfección de funcionamiento de un motor está supeditada a su circuito de 
control y los componentes de éste. El hecho de que un componente en 
particular sea de alta calidad no significa necesariamente que dé buen 
resultado en cualquier circuito. El componente debe ser elegido de modo de 
que se adapte al motor que debe controlar y a la función que debe realizar. 
 
 
Preguntas de repaso 
 
1. ¿Qué diferencia hay entre los interruptores destinados únicamente al 
seccionamiento o aislamiento de circuitos y los destinados a ser 
utilizados como medios de desconexión de los motores? 
2. ¿Qué funciones de control pueden realizar los interruptores y los 
disyuntores? 
3. ¿Cuál es la diferencia esencial entre un contactor y un arrancador de 
conexión directa a red? 
4. ¿Para qué se emplea un relé de tensión? 
5. En los relés de intensidad ¿qué se entiende por intensidad de 
funcionamiento, intensidad de retorno y porcentaje de retorno? 
6. Enumere dos usos de un relé de frecuencia. 
7. Existen dos métodos básicos de cierre y apertura de los contactos de un 
relé de retardo. ¿Cuáles son estos dos métodos? 
8. ¿Cuáles son los dos tipos básicos de relés de sobrecarga que se utilizan 
generalmente en los arrancadores de conexión directa a red? 
9. ¿Cuáles son los dos tipos básicos de relés de sobrecarga que pueden tener 
acoplado dispositivo compensador? 
10. ¿Cuál es la diferencia esencial entre un arrancador manual de motor y un 
arrancador automático? 
11. ¿Cuál es la ventaja principal de utilizar un arrancador automático o 
electromagnético de motor? 
12. ¿Qué se entiende por contactor del tipo armadura? 
13. ¿Qué se entiende por contactor del tipo de solenoide? 
Control de motores eléctricos Componentes de control 
 
14. ¿Cuáles son las tres formas básicas de circuitos magnéticos utilizados en los 
modernos arrancadores de motor? 
15. ¿Cuál es la finalidad de una bobina de sombra en las piezas polares de los 
contactores de c.a.? 
16. ¿Cuál es la diferencia fundamental entre un arrancador y un controlador de 
motor? 
17. ¿Cuál es una de las limitaciones del uso de los arrancadores de conexión 
directa para el arranque de los motores de jaula? 
18. ¿Cuál es la misión básica de un arrancador manual de tensión reducida? 
19. ¿Cuáles son los tres métodos básicos de obtener el arranque a tensión 
reducida? 
20. ¿Qué se entiende por control de tiempo definido? 
21. ¿Qué se entiende por control limitador de corriente? 
22. ¿Por qué el tipo de autotransformador de arranque a tensión reducida debe 
desconectar momentáneamente de la línea al motor antes de aplicar la 
tensión de línea? 
23. ¿Qué motores proporcionan el mayor par de arranque, los de rotor bobinado 
con control de secundario o los de jaula con arranque a tensión reducida en el 
primario? 
24. Enumere varios métodos de obtener el control de velocidad en los motores. 
25. Que relación de velocidad se puede obtener en un motor de polos 
consecuentes? 
26. ¿Qué se entiende por control de secuencia de velocidad? 
27. ¿Qué se entiende por control selectivo de velocidad? 
28. ¿Qué se entiende por control automático de velocidad? 
29. ¿Qué es un arrancador combinado? 
30. ¿Cual es el requisito básico de un arrancador inversor? 
31. ¿Es necesario el enclavamiento en los arrancadores inversores? 
32. ¿Qué tipo de componente se emplea generalmente para la inversión manual 
de los motores trifásicos?