Calculadora de capacitor para motor monofásico: µF del capacitor de arranque y de trabajo

Cómo funciona

Capacitor de arranque ≈ I × 10⁶ ÷ (2π f V) µF (= 2,653 × A ÷ V a 60 Hz; 3,183 × A ÷ V a 50 Hz), con I la corriente a plena carga · capacitor de trabajo ≈ 30–50 µF por kW a 230 V y 50 Hz, ajustado por (230 ÷ V) × (50 ÷ f) · prueba: C = I × 10⁶ ÷ (2π f V) · energía: C = 2E ÷ V²

Un motor monofásico necesita ayuda para empezar a girar, y muchos usan un capacitor (condensador) para desfasar la corriente del devanado auxiliar de modo que los dos devanados formen un campo giratorio. El capacitor de arranque es grande (a menudo de 100 a 800 µF), actúa uno o dos segundos y luego se desconecta. El capacitor de trabajo o de marcha es chico (normalmente de 5 a 80 µF), queda conectado siempre y mejora el par y la eficiencia en marcha. Los motores de arranque por capacitor tienen solo el primero, los PSC solo el segundo, y los de arranque y trabajo por capacitor tienen los dos. El mejor valor siempre es el que viene en la placa del motor o en el capacitor viejo. Si no lo tienes, esta calculadora da un valor de partida. El capacitor de arranque se calcula para que deje pasar más o menos la corriente a plena carga del motor al voltaje de la red, C = I ÷ (2πfV); la corriente sale de la placa o de la tabla 430.248 del NEC (su columna de 115 V para redes de 110–120 V y la de 230 V para 220–240 V), y el resultado cae dentro de los rangos comerciales que se usan para motores de ese tamaño. El de trabajo usa la regla práctica de 30 a 50 µF por kW a 230 V y 50 Hz, ajustada a tu voltaje y frecuencia, así que tómalo como un rango para probar. El modo de prueba hace lo contrario: mides la corriente que pasa por el capacitor en marcha y el voltaje entre sus bornes, y C = I ÷ (2πfV) te dice su capacitancia real para compararla con la etiqueta. El modo de energía resuelve E = ½CV², como hacen algunas calculadoras en línea. A diferencia de la calculadora de corrección del factor de potencia, que dimensiona bancos de kVAR para toda una instalación, esta es para el capacitor de un motor monofásico.

Ejemplo resuelto

Un motor de 0.75 kW (1 HP) con arranque y trabajo por capacitor, a 220 V y 60 Hz, consume unos 8.0 A a plena carga según la tabla del NEC (columna de 230 V, que se usa para redes de 220 a 240 V). Capacitor de arranque ≈ 8.0 × 1,000,000 ÷ (2π × 60 × 220) ≈ 97 µF, dentro del rango comercial de 88–106 µF y de 250 VAC o más. Capacitor de trabajo ≈ 0.75 kW × 30–50 µF/kW × (230 ÷ 220) × (50 ÷ 60) = 19.6–32.7 µF, así que empieza con unos 26 µF; el comercial más cercano es de 25 µF a 370 VAC.

Fuentes: Elliott Electric: Full-load current for single-phase AC motors (NEC Table 430.248) · InspectAPedia: Motor start and run capacitor selection (30–50 µF/kW run rule, tolerance and voltage ratings) · Omni Calculator: Motor capacitor size (E = ½CV², 9 J at 110 V example) · Wikipedia: Electrical reactance (capacitive reactance)

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