En un motor polifásico, la conexión estrella y triángulo se refiere al circuito que se utiliza para garantizar un máximo rendimiento al momento del arranque. Sosteniendo y aumentando también su velocidad durante todo el tiempo de funcionamiento.
Lo que se busca con estas configuraciones, es una rotación final de alta velocidad en motores que poseen mucha carga mecánica y por lo tanto presentan dificultades para arrancar, cargar y desarrollar su velocidad final.
Esto suele ocurrir, por ejemplo, con turbinas de ventilación industrial de grandes dimensiones y mucho peso.
Las conexiones estrella y triángulo buscan contrarrestar ese efecto, ayudando al motor a que desarrolle con rapidez una velocidad final alta.
Diferencias entre las conexiones estrella y triángulo
En el mundo de los circuitos para motores, las conexiones estrella y triángulo son las dos formas básicas de realizar conexiones con fuentes trifásicas.
La conexión estrella también suele conocerse como conexión en “Y” por la forma en que se configura, y sus puntas conducen hacia una fuente de energía.
La conexión “delta”, parece un triángulo y de ahí toma su nombre. Cada lado de este triángulo contiene una fuente de voltaje.
Pero más allá de estas, hay otras características básicas por las cuales podemos diferenciarlas una de otra. Cada configuración ofrece una serie de ventajas en términos de estabilidad, que la convierte en apropiada para determinadas situaciones.
Conexión estrella
La conexión “Y” o estrella en un motor trifásico, posee tres fuentes de voltaje que se dirigen a un punto común, pero sus bobinas están conectadas en una configuración que les permite comportarse de tal forma que cada una actúa como monofásica, produciendo un voltaje simple.
Esto permite crear tensiones individuales que crearán una tensión compuesta que surgirá entre dos fases. En palabras más simples, la conexión estrella lleva tres fuentes de voltaje a un punto en común.
Suele ser bastante común en esta configuración, que se conecte un cable neutro, el cual puede aliviar problemas en caso de que se produzca un fallo en alguna de las tres fuentes de tensión disponibles.
Entonces, la configuración estrella se utiliza cuando se requiere que un motor funcione con una corriente de arranque baja.
Ventajas de la conexión “Y” sobre Delta
Una de las principales diferencias entre las conexiones estrella y triángulo, es la susceptibilidad al fallo que tiene el primer tipo.
La conexión “Y” es muy susceptible a fallar o desconectarse, dado que las tres fuentes de alimentación trabajan de forma independiente, necesitando siempre un cable neutro. Esto puede parecer poco importante, pero afecta a las industrias cuando se trata de optimizar el uso de sus recursos.
Cuando se conecta en estrella se tiene un consumo de corriente bajo pero se tiene también una menor potencia, aunque si la necesaria para el movimiento del rotor.
Conexión Delta o triángulo
La conexión Delta, se le conoce también como conexión triángulo, por su similitud con el símbolo griego Delta. Es una forma de configuración en donde cada lado de este triángulo dispone de una fuente de voltaje, sin que exista una conexión en un punto en común.
Al no existir un punto que conecte las tres fuentes, no se requiere un cable neutro como si ocurre con la “Y”, de este modo, si una de las fuentes de voltaje falla, no afectaría el voltaje del sistema en general, siendo esa una de las principales diferencias entre conexiones estrella y triángulo.
En esta clase de conexión las bobinas crean tres voltajes desfasados, cada uno con una intensidad diferente. Se trata entonces de un conexión serial en el cual las bobinas del motor van conectadas una a otra, suministrando una conexión trifásica a cada nodo.
La configuración triángulo se utiliza cuando se requiere que un motor funcione con una corriente de arranque alta.
Ventajas de la conexión Delta sobre “Y”
La ventaja principal de la conexión delta o triángulo, es la habilidad que tiene esta configuración para no afectar el funcionamiento del sistema ante el fallo de alguna de las tres fuentes de alimentación.
Es por esta razón que entre a conexiones estrella y triángulo, la última es considerada como más confiable, aunque genera corrientes de mayor intensidad.
Con una configuración en triángulo, se tiene un gasto mayor de corriente, pero se genera una potencia equivalente que permite un movimiento más rápido en el rotor.
Combinación de ambos tipos de conexión
La conexión estrella y triángulo en combinación suelen utilizarse para motores con dos o tres velocidades que necesiten ajustarse.
Por lo general, se utiliza un arranque de motor eléctrico trifásico que cambia de estrella a triangulo. Esto se hace así, porque no es conveniente acelerar el rotor con una conexión estrella, ya que de esa forma el consumo de corriente sería muy elevado.
La conexión estrella y triángulo funciona utilizando un arranque con estrella para luego realizar un cambio hacia la posición de triángulo.
Dicha composición permite que el motor tenga un arranque ligero con un voltaje menor, sin sacrificar potencia en el inicio, para luego terminar en la configuración de triangulo y mantener la velocidad del rotor.
De esta forma se consigue que el funcionamiento del motor trifásico tenga un inicio más suave, al igual que las siguientes etapas, y un mejor rendimiento del mismo. Así se logra disminuir en gran medida las posibilidades de sobrecarga en el corto plazo.
¿Cómo funciona un motor trifásico?
Un motor eléctrico trifásico es un motor que utiliza bobinas de inducción que alimentan un sistema de corriente alterna en tres fases. Para crear estas fases se utiliza una conexión estrella y triángulo para las bobinas.
El eléctrico trifásico se compone de dos partes, un estator y un rotor. El estator requiere de tres redes de corriente AC con conexiones estrella y triángulo. Con estas tres fases de voltaje se producen flujos electromagnéticos que permiten que el rotor del motor comience a girar.
Uno de los principales inconvenientes de esta clase de motores, es que requieren de mucha energía para arrancarlos, lo cual puede causar perturbaciones en el funcionamiento de otros aparatos que se encuentren conectados a la misma red eléctrica.
Es entonces cuando se necesitan dispositivos de arranque y control de velocidad que garanticen cortar con este efecto negativo que aumenta en los motores más potentes. Y aquí es donde entran los citados medios de arranque especiales que hacen que el motor funcione correctamente.
Se trata de un concepto básico en el mundo industrial actual y que se utiliza ampliamente en la vida cotidiana, ya que los motores trifásicos también se encuentran presentes en ventiladores y otros sistemas domésticos similares.
