Un motor de corriente continua puede consumir una corriente muy alta al arrancar porque la contra-presión electromotriz es cero o muy baja en estado parado. Un arranque de 4 puntos ayuda a solucionar esto añadiendo resistencia al arrancar y retirándola gradualmente a medida que aumenta la velocidad. Proporciona protección contra no voltaje y sobrecargas, y es más adecuado para el control de velocidad que debilita el campo que un arranque de 3 puntos. Este artículo proporciona información sobre sus piezas, funcionamiento, usos, limitaciones y mantenimiento.
Resumen del Iniciador de 4 Puntos
Un arranque de 4 puntos es un dispositivo de arranque y protección utilizado con motores de derivación de corriente continua y compuestos. Limita la alta corriente de inducido al arrancar, cuando la contra-electromometría es cero o muy baja, y proporciona protección contra no voltaje y sobrecargas.
Un motor de corriente continua no debe conectarse directamente a la fuente en parada, ya que su baja resistencia de inducción puede provocar una corriente de arranque elevada. El arranque de 4 puntos soluciona esto añadiendo resistencia en serie al arrancar y retirándola gradualmente a medida que el motor acelera.
Es útil para un arranque suave, aceleración controlada y control de velocidad basado en campo, combinando limitación de corriente y protección en una sola disposición.
Papel del motor de arranque de 4 puntos en motores de corriente continua
| Función del Arrancador de 4 Puntos | Propósito práctico |
|---|---|
| Límites corriente inicial | Previene una corriente de inducción excesiva en parada |
| Permite una aceleración gradual | Elimina la resistencia paso a paso a medida que aumenta la velocidad |
| Proporciona protección sin voltaje | Devuelve la manilla a OFF durante un fallo de suministro |
| Proporciona protección contra sobrecargas | Activa el motor de arranque bajo condiciones de corriente inseguras |
Usos y ventajas del motor de arranque de 4 puntos
Un arranque de 4 puntos se utiliza con motores de derivación de corriente continua y motores compuestos de corriente continua, en sistemas que emplean debilitamiento de campo para controlar la velocidad o permiten operar por encima de la velocidad normal mediante ajuste de campo.
Su principal ventaja es evidente cuando la corriente de campo se ajusta intencionadamente con un reóstato. En esta condición, el motor de arranque de 4 puntos mantiene la bobina sin voltaje en un camino independiente, por lo que reducir la corriente de campo no debilita la fuerza de sujeción de la palanca de arranque.
Por ello, el arranque de 4 puntos suele ser una mejor opción que uno de 3 puntos en aplicaciones que requieren un funcionamiento estable durante el control de velocidad en campo. Se utiliza en sistemas educativos, accionamientos de motores de corriente continua heredados y sistemas industriales que aún emplean métodos clásicos de control de máquinas de corriente continua.
Construcción del motor de arranque de 4 puntos
El nombre arranque de 4 puntos proviene de sus cuatro terminales y del hecho de que la bobina sin voltaje está conectada por un camino separado en lugar de en serie con el devanado del campo de derivación. Esta conexión separada es la característica de construcción del motor de arranque de 4 puntos.
En la disposición del circuito, el inducido se conecta a través de la resistencia de arranque, que se va retirando gradualmente a medida que la maneta pasa de OFF a ON. El bobinado de campo de derivación está conectado al terminal de campo, mientras que la bobina sin voltaje se conecta de forma independiente a través de la línea a través de su propio camino de resistencia. Esta disposición mantiene la acción de mantenimiento estable durante el ajuste de corriente de campo.
Funcionamiento del motor de arranque de 4 puntos en la práctica
Secuencia de funcionamiento del motor de arranque de 4 puntos
• El mango empieza en OFF
• La resistencia máxima de arranque se inserta en serie con la armadura
• El motor comienza a acelerar
• La FEM trasera aumenta con la velocidad
• La corriente del inducido se controla
• La resistencia se elimina progresivamente
• La bobina sin voltaje mantiene la maneta en posición ON
• El motor continúa funcionando normalmente con la resistencia de arranque completamente cortada
Acción de bobina sin voltaje en el motor de arranque de 4 puntos
La bobina sin voltaje mantiene la maneta en posición ON contra la fuerza del muelle. En un arranque de 4 puntos, esta acción de retención es independiente de los cambios en la corriente del campo, lo que la hace más adecuada que un arranque de 3 puntos para aplicaciones que debilitan el campo.
Protección y límites del motor de salida de 4 puntos
Acciones de protección
En un arranque de 4 puntos, la pérdida de voltaje de alimentación hace que la bobina sin voltios pierda su fuerza de sujeción, permitiendo que el muelle devuelva la manilla a la posición OFF. Durante una corriente excesiva, la bobina de liberación de sobrecarga funciona y desconecta el motor de la fuente.
Limitación principal
La limitación del arrancador de 4 puntos es que no proporciona protección contra fallos en el campo. Si el circuito de campo se abre, el flujo puede colapsar a un valor muy bajo, dejando solo magnetismo residual. Dado que la velocidad de un motor de corriente continua es inversamente proporcional al flujo, el motor puede acelerar a una velocidad peligrosamente alta. Se requiere protección adicional contra fallos en campo en aplicaciones donde pueda producirse un exceso de velocidad.
Iniciador de 4 puntos vs Arrancador de 3 puntos
| Característica | Inicio de 3 Puntos | Starter de 4 Puntos |
|---|---|---|
| Conexión de bobina sin voltios | En serie con el campo de derivación | Separado del campo de derivación |
| Respuesta durante el debilitamiento del campo | Podría tropezar sin querer | Acción de retención más estable |
| Idoneidad para el control de velocidad mediante ajuste de campo | Menos adecuado | Más adecuado |
| Protección contra fallos en campo | Algo de protección a través de la bobina sin voltio, pero puede dispararse durante el debilitamiento del campo | Sin protección inherente contra fallos en el campo |
Conclusión
El arranque de 4 puntos es un dispositivo básico de arranque y protección para motores de derivación y compuestos de corriente continua. Limita la corriente de arranque, permite una aceleración más suave y proporciona protección contra no voltajes y sobrecargas. Su conexión separada de bobina sin voltios la hace más adecuada que un motor de arranque de 3 puntos para debilitar el campo. Sin embargo, no protege contra fallos de campo, por lo que puede ser necesario un apoyo adicional en algunos sistemas motores.
Preguntas frecuentes [FAQ]
¿Se puede usar un motor de arranque de 4 puntos con un motor de la serie DC?
No. Un arranque de 4 puntos se utiliza con motores de derivación y compuesta de corriente continua, no con motores de la serie de corriente continua.
¿Por qué se mueve el mango manualmente?
Se mueve manualmente para reducir la resistencia de arranque y controlar el motor de forma segura durante el arranque.
¿Qué ocurre si la resistencia de arranque se elimina demasiado rápido?
El motor puede consumir una corriente excesiva, provocando que el inducido se sobrecaliente y dañe los contactos del motor de arranque.
¿Mejora la eficiencia un motor de arranque de 4 puntos durante el funcionamiento normal?
No. Su principal propósito es un arranque seguro y la protección, no mejorar la eficiencia normal de funcionamento.
¿Qué señales indican que un motor de arranque de 4 puntos necesita mantenimiento?
Los signos comunes incluyen movimientos bruscos de la manilla, sobrecalentamiento, contactos quemados, no mantenerse en la posición ON y tropezos frecuentes.
¿Por qué es menos común un arrancador de 4 puntos hoy en día?
Es menos común porque los controladores electrónicos modernos de motores proporcionan arranque más suave, mejor control y mejor protección.
