Cómo invertir el giro de un motor trifásico sin crear una nueva falla
Invertir un motor trifásico implica más que intercambiar dos cables. Esta guía abarca la secuencia de fases, la configuración del variador de frecuencia, los contactores de inversión, la retroalime...
Intercambiar dos fases cualesquiera invertirá el campo magnético giratorio de un motor trifásico convencional. Esa regla conocida es correcta, pero aplicarla en el punto equivocado puede provocar daños en el accionamiento, un cortocircuito, un lazo de control desbocado o una máquina que ahora se mueve en sentido contrario a todas las etiquetas y enclavamientos.
El método seguro depende de si el motor se alimenta directamente de la red, está controlado por contactores de inversión o recibe alimentación de un variador de frecuencia. También depende de la carga: una bomba, un ventilador, un transportador, un polipasto y un eje similar al de un servomotor no toleran un error de dirección de la misma manera.
Por qué dos fases cambian el sentido de giro del eje
Tres corrientes del estator desfasadas en el tiempo crean un campo magnético giratorio. El motor sigue la secuencia de fases presente en sus terminales. Intercambiar dos conductores cualesquiera cambia esa secuencia e invierte el campo. La guía de motores de baja tensión de ABB establece la misma regla y define el sentido de observación desde el extremo de accionamiento.
La secuencia de fases alrededor del estator determina el sentido del campo giratorio. Ilustración conservada del artículo multimedia original; fuente: Control.com.
Empiece por identificar la arquitectura de alimentación
Aplicaciones con conexión directa a la red y arrancadores suaves
En un motor conectado mediante un arrancador estándar, el sentido normalmente se corrige aislando el circuito e intercambiando dos conductores de fase del motor en un punto documentado. Siga el procedimiento de bloqueo y etiquetado del sitio, verifique la ausencia de tensión con instrumentos aprobados y confirme que los puentes de los terminales del motor coincidan con la tensión de la placa de características antes de realizar cualquier cambio.
Un arrancador suave sigue presentando al motor una secuencia de fases de frecuencia de red. Consulte su manual, ya que los contactores de bypass, la protección contra pérdida de fase y los diagnósticos de giro pueden verse afectados por el lugar donde se intercambien los conductores.
Motores alimentados por variador de frecuencia
Un variador de frecuencia sintetiza la salida destinada al motor, por lo que el giro normalmente se selecciona mediante un comando de avance/retroceso o un parámetro del variador. No intercambie las fases de entrada del variador como método para cambiar el sentido del motor. Si se cambian los conductores de salida del motor, el variador debe aislarse por completo y debe comprobarse que su bus de corriente continua se haya descargado conforme a las instrucciones del fabricante.
Siemens documenta parámetros del variador que invierten el sentido sin cambiar los conductores del motor. El parámetro exacto depende del producto, por lo que el sitio debe conservar una copia de seguridad verificada y utilizar el manual del modelo instalado. La guía de ingeniería de variadores de frecuencia más amplia explica cómo encajan los comandos de dirección en las funciones de velocidad, par y protección del variador.
Los contactores de inversión necesitan un enclavamiento físico
Un arrancador de avance/retroceso cambia dos fases mediante dos contactores. Si ambos contactores se cierran simultáneamente, el circuito puede crear un fallo entre fases. El enclavamiento eléctrico en el circuito de control y el enclavamiento mecánico entre contactores proporcionan barreras independientes; la lógica del PLC por sí sola no es un sustituto adecuado.
El controlador también debe imponer un intervalo de parada antes de invertir el sentido para que el motor y la carga accionada puedan desacelerar. La inversión por contracorriente puede imponer corrientes y pares intensos, a menos que el equipo de control del motor esté diseñado y dimensionado específicamente para ello.
La carga mecánica puede invalidar la respuesta eléctrica
Antes de hacer funcionar brevemente el motor, determine el sentido requerido por el equipo accionado, no por una etiqueta genérica de sentido horario. Las bombas centrífugas pueden producir poco caudal o dañar la disposición del impulsor cuando giran al revés. Los ventiladores pueden mover menos aire aunque parezcan funcionar normalmente. Los transportadores pueden descargar material por el extremo equivocado, y las bombas de desplazamiento positivo pueden presurizar una línea no prevista.
Compruebe los embragues unidireccionales, las bombas de lubricación, los ventiladores de refrigeración, los límites del reductor, la secuencia de los frenos y el giro por inercia. Cuando sea posible, desacople la carga para la primera prueba de giro. Si desacoplarla no es práctico, utilice la velocidad segura más baja y el impulso controlado más corto.
La polaridad de la realimentación debe coincidir con el sentido del par
Un encoder o una señal externa de velocidad pueden convertir un simple cambio de sentido en una realimentación positiva. Si el variador ordena un par positivo mientras el valor de realimentación se mueve en negativo, el regulador de velocidad puede aumentar la salida en lugar de corregir el error. Siemens advierte específicamente que la inversión del sentido con un valor externo real de velocidad puede requerir cambios en la polaridad de la realimentación.
Después de cualquier cambio en los conductores del motor, el encoder o los parámetros de dirección, verifique el sentido ordenado, el signo de la velocidad medida, el sentido del conteo de posición, el signo del par, el comportamiento del interruptor de referencia y los límites de recorrido. Haga esto antes de devolver las secuencias automáticas al servicio.
La puesta en marcha debe comprobar toda la cadena
Registre la identificación original de las fases y las posiciones de los terminales. Después del cambio, inspeccione el par, las distancias de aislamiento, las pantallas de los cables y la continuidad de la puesta a tierra de protección. Confirme que el área protegida esté despejada, coloque la máquina en su modo de puesta en marcha aprobado y haga funcionar brevemente el motor mientras observa el eje desde el extremo de referencia definido por la documentación del equipo.
A continuación, verifique el equilibrio de corriente, la aceleración, el comportamiento de parada, el flujo del proceso, las alarmas y la realimentación. Los variadores instalados en cargas de alta inercia también pueden requerir una revisión del frenado; la guía de diseño del frenado dinámico explica por qué la inversión puede aumentar la demanda de energía regenerada.
Perspectiva editorial: trate el giro como una propiedad del sistema
La perspectiva de PLC ProTech es que «intercambiar dos fases» es un hecho eléctrico, no una instrucción de trabajo completa. Un procedimiento competente de inversión debe indicar el extremo de referencia, el punto exacto de conexión, el método de aislamiento, los cambios en la realimentación, las comprobaciones mecánicas y las condiciones de prueba.
Esa documentación evita que el siguiente técnico corrija un problema de dirección en otro punto y restablezca accidentalmente la secuencia de fases original.
Preguntas frecuentes
¿Qué dos fases deben intercambiarse para invertir un motor trifásico?
Cualquier par de fases del motor invertirá la secuencia de fases de un motor trifásico convencional. Utilice la convención de identificación de cables del sitio y documente el cambio exacto para que el orden de fases siga siendo trazable.
¿Puede cambiarse el sentido del motor intercambiando dos fases en la entrada de un variador de frecuencia?
No. El variador de frecuencia crea su propia secuencia de salida. Utilice el comando o parámetro de dirección aprobado, o cambie el cableado de salida del motor únicamente conforme al procedimiento de trabajo con el variador aislado indicado por el fabricante.
¿Por qué un motor gira al revés después de realizar tareas de mantenimiento?
Entre las causas habituales se incluyen la reconexión de dos fases en un orden diferente, un variador de reemplazo con un parámetro de dirección distinto, la polaridad invertida del encoder o un comando del PLC asignado a la entrada incorrecta.
¿Es seguro invertir inmediatamente un motor en funcionamiento?
Por lo general, no, a menos que el equipo esté diseñado para ese servicio. La inversión inmediata puede causar una corriente elevada, un golpe de par, energía regenerada y daños mecánicos. Aplique una parada controlada y el retardo requerido por el arrancador, el variador y la carga.