Calculadora de corriente de arranque de motor: pico de arranque y caída de tensión
Estima la corriente de arranque (rotor bloqueado) de un motor por HP y letra de código NEMA, la caída de tensión en el transformador y cómo la reducen arrancador suave, estrella-triángulo o VFD.
Cómo funciona
Corriente de rotor bloqueado ≈ kVA/hp del código NEMA × hp × 1,000 ÷ (√3 × V) ≈ 5.5–9 × FLA · Corriente de arranque = corriente de rotor bloqueado × factor del arrancador · Z_fuente = V² ÷ kVA × %Z + cable · Caída ≈ √3 × I_arranque × Z × 0.85 · Par ∝ (tensión en terminales)²
En el instante de arrancar, un motor de inducción se comporta como un transformador con el secundario en corto: jala de seis a ocho veces su corriente nominal con un factor de potencia bajo hasta que toma velocidad. Esa corriente de arranque pasa por la impedancia del transformador y del cable y baja la tensión para todo lo que está conectado al mismo bus; es el clásico parpadeo de las luces cuando arranca un compresor. Como el par del motor cae con el cuadrado de la tensión, una caída fuerte también hace que el propio motor acelere más lento. La letra de código NEMA de la placa indica los kVA de rotor bloqueado por HP, así que el pico se puede predecir, y la caída sale de la impedancia de la fuente. Si supera unos pocos por ciento con arranques frecuentes, o cerca del 10% con arranques ocasionales, se recurre al arranque a tensión reducida (arrancador suave, estrella-triángulo, autotransformador o variador), que cambia par de arranque por una red más tranquila, o se sobredimensionan el transformador y los cables.
Ejemplo resuelto
En una planta de alimentos, Héctor revisa un motor de 75 HP a 480 V con letra de código G y 96 A de FLA. En arranque directo toma 6.2 × 96 = 595 A. Con un transformador de 500 kVA y 5.5% de impedancia (25.3 mΩ) más 80 m de cable a 0.25 mΩ/m (20 mΩ), la tensión del bus cae alrededor de 4.6% y en las terminales del motor queda en ≈ 92% (440 V), con un par de arranque de ≈ 84% del nominal. Es aceptable para arranques ocasionales; con arrancador suave la caída bajaría a 2.5%.
Preguntas frecuentes
¿Un arrancador suave reduce el pico tanto como un variador de frecuencia?
No. El arrancador suave limita la corriente a entre 300% y 400% de FLA, más o menos la mitad del arranque directo, mientras que un VFD arranca con 100–150% de FLA y par completo. El variador es más suave con la red, pero cuesta más.
¿Por qué la corriente de placa no coincide con mi estimación?
Porque la eficiencia y el factor de potencia cambian de un motor a otro. Usa siempre la FLA de la placa cuando la tengas, ya que la corriente de arranque es proporcional a ella.
¿Cuánto es la corriente de arranque de un motor?
En arranque directo, normalmente de 6 a 8 veces la corriente a plena carga. Un motor de 96 A con letra de código G toma unos 595 A al arrancar.
¿Cuánta caída de tensión es aceptable al arrancar un motor?
Como referencia, hasta 10% en arranques poco frecuentes y entre 3% y 5% si el motor arranca seguido o hay cargas sensibles en el mismo circuito. Revisa lo que pide tu compañía eléctrica.
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Estimación de ingeniería para planeación. Toda instalación debe diseñarla y verificarla un electricista o ingeniero calificado conforme a la norma local (NOM, IEC, NEC u otra) y a los datos del fabricante.