1FC01_08_Compresores

8/18/2019 1FC01_08_Compresores

1/54

Técnico en Montaje y Mantenimde Instalaciones de Fr

Climatización y Producción de

8Compresores

F O R M A C I Ó N P R O F E S I O N A L A D I S T A N C I A

U n i d a

d

CICLO FORMATIVO DE GRADO MEDIO

MÓDULOMáquinas y Equipos Frigorífico


2/54

Título del Ciclo: TÉCNICO EN MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONESDE FRÍO, CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE CALOR

Título del Módulo: MÁQUINAS YEQUIPOSFRIGORÍFICOS

Dirección: Dirección General de Formación Profesional.Servicio de Formación Profesional y Aprendizaje Permanente.

Dirección de la obra:Alfonso Gareaga HerreraAntonio Reguera GarcíaArturo García FernándezAscensión Solís FernándezJuan Carlos Quirós QuirósLuis María Palacio JunqueraManuel F. Fanjul AntuñaYolanda Álvarez Granda

Coordinación de contenidos del ciclo formativo: Javier Cueli Llera

Autor: Javier Cueli Llera

Desarrollo del Proyecto: Fundación Metal Asturias

Coordinación:Javier Maestro del EstalMonserrat Rodríguez Fernández

Equipo Técnico de Redacción:Alfonso Fernández MejíasRamón García RosinoLaura Fernández MenéndezLuis Miguel Llorente Balboa de SandovalJosé Manuel Álvarez Soto

Estructuración y desarrollo didáctico:Isabel Prieto Fernández Miranda

Diseño y maquetación:Begoña Codina GonzálezSofía Ardura GancedoAlberto Busto MartínezMaría Isabel Toral Alonso

Colección:Materiales didácticos de aula

Serie:Formación Profesional Específica

Edita:

Consejería de Educación y CienciaDirección General de Formación ProfesionalServicio de Formación Profesional y Aprendizaje Permanente

ISBN: 84-690-1471-4Depósito Legal : AS-0591-2006

Copyright:© 2006. Consejería de Educación y CienciaDirección General de Formación ProfesionalTodos los derechos reservados.

La reproducción de las imágenes y fragmentos de las obras audiovisuales que se emplean en los diferentes documentos ysoportes de esta publicación se acogen a lo establecido en el artículo 32 (citas y reseñas) del Real Decreto Legislativo1/2.996, de 12 de abril, y modificaciones posteriores, puesto que “se trata de obras de naturaleza escrita, sonora o audiovi-sual que han sido extraídas de documentos ya divulgados por vía comercial o por Internet, se hace a título de cita, análisis ocomentario crítico, y se utilizan solamente con fines docentes”.

Esta publicación tiene fines exclusivamente educativos.

Queda prohibida la venta de este material a terceros, así como la reproducción total o parcial de sus contenidos sin autoriza-ción expresa de los autores y del Copyright.


3/54

U n

i d a

d

Compresores8

3

Objetivos ............................................................................................ 4

Conocimientos ..................................................................................... 5

Introducción......................................................................................... 6Contenidos generales ........................................................................... 6

Clasificación de los compresores........................................................ 7

Compresores alternativos ................................................................... 10

Compresores rotativos Scroll .............................................................. 21

Motor eléctrico de accionamiento ...................................................... 24

El compresor en marcha..................................................................... 43Resumen ............................................................................................. 47

Autoevaluación ................................................................................... 48

Respuestas actividades ......................................................................... 49

Respuestas de autoevaluación...............................................................

Sumario general


4/54

4

ódulo: Máquinas y EquiposFrigoríficos

T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

Al finalizar el estudio de esta unidad serás capaz de:

Clasificar los distintos tipos de compresores atendiendo a la forma en la que se

haya realizado el montaje y a la forma de realizar la compresión del refrigerante. Describir el funcionamiento y las partes que componen los compresores alternativos.

Describir el funcionamientode un compresor rotativo scroll.

Identificar las ventajas e inconvenientes de la utilización de los compresores rota-tivos scroll.

Analizar las características principales de los motores de accionamiento en loscompresores herméticos y semiherméticos.

Interpretar correctamente los datos que aparecen en la placa de características delos compresores.

Conocer las características principales de los compresores, una vez que esténpuestos en marcha.

Objetivos


5/54

U n

i d a

d

Compresores8

5

CONCEPTOSS

• Compresores: herméticos, semiherméticos, abiertos, alternativos y rotativos.

• Compresores alternativos: funcionamiento, componentes.

• Compresores rotativos scroll: funcionamiento, ventajas e inconvenientes, precau-ciones.

• Motores eléctricos de accionamiento: motocompresor monofásico, motocompresortrifásico.

• Placa de características del compresor.

• Capacidad del compresor.

• Consumo del compresor.

• Arranque.

• Funcionamiento inundado.

• Mantenimiento.

PROCEDIMIENTOS SOBRE PROCESOS Y SITUACIONESS

• Manejo de catálogos de fabricantes identificando las características principales de

los distintos compresores.• Análisis de las instrucciones facilitadas por los fabricantes de los compresores: ele-

mentos, funcionamiento, ...

Conocimientos que deberías adquirir


6/54

6


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

Contenidos generales

Las instalaciones frigoríficas por compresión están constituidas como mínimo por uncompresor, además de otros elementos, cuya misión dentro del circuito frigorífico es lade aspirar los vapores a baja presión procedentes del evaporador, a la misma velocidadque se van produciendo y comprimirlos, disminuyendo así su volumen y aumentando en

consecuencia la presión y temperatura del gas.

A lo largo de esta unidad didáctica estudiaremos los distintos tipos de compresores utili-zados en una instalación frigorífica además de su funcionamiento.

Introducción


7/54

U n

i d a

d

Compresores8

7

La clasificación de los compresores puede realizarse atendiendo a distintoscriterios. Por otra parte son muchos los tipos de compresores existentes, se-gún la aplicación a la que se destinen. ¿Conoces los compresores que nospodemos encontrar frecuentemente en la vida laboral?

Clasificaremos los compresores atendiendo a dos criterios distintos:

Según la forma en que se haya realizado el montaje.

Según la forma de realizar la compresión del refrigerante.

Según la forma en que se haya realizado el montajeAtendiendo a esta característica podemos clasificarlos en:

o Herméticos

Estos compresores no se pueden desmontar y el mo-tor eléctrico de accionamiento y el compresor com-parten la misma carcasa. Presentan mínimas fugas derefrigerante y éste debe ser compatible con los deva-nados del motor, lo que impide su utilización con elamoniaco.

o Semiherméticos o herméticos accesibles

Se comportan de forma similar a los anteriores perotienen la ventaja de ser accesibles para su reparación.

Clasificación de los compresores

Fig. 1: Compresor hermético DANFOSS.

Fig. 2: Compresor semihermético BITZER.


8/54

8


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

o AbiertosEl motor y el compresor se montan por separado. Elmantenimiento aumenta y el rendimiento mecánico esmenor. En el caso de emplear como refrigerante el amo-niaco se emplean este tipo de compresores.

En la figura 4 puedes ver como se realizaría el acoplamiento entre el motor y el compre-sor en el caso de ser directo. También podría realizarse mediante correas y poleas cuan-do la velocidad de giro el motor y del compresor no coinciden.

Según la forma de realizar la compresión del refrigeranteAunque aquí podríamos hablar de muchos compresores distintos, sólo nos referiremos alos más utilizados en las instalaciones que estudiamos, que son los compresores de des-plazamiento positivo o volumétrico. Estos compresores aumentan la presión del refrige-rante reduciendo el volumen interno de una cámara, para lo que consumen un trabajomecánico, que aporta el motor eléctrico.

Sin entrar en más detalles, por el momento, te indicamos los compresores más utilizados.

Fig. 3 Compresor abierto GRASSO .

Fig. 4: Acoplamiento directo compresor BITZER .


9/54

U n

i d a

d

Compresores8

9

o Compresores alternativos

Tienen una gama de potencias muy amplia y seutilizan principalmente en refrigeración. En la fi-gura puedes ver uno de estos compresores.

o Compresores rotativos

Distinguiremos en este caso varios tipos de compresores:

A. Compresores de espiras o Scroll

S e emplean en equipos prefabricados con gamas de

potencia bajas (hasta 40 kW aprox.). Tienen un nivelsonoro muy bajo y se emplean tanto en refrigeracióncomo en aire acondicionado formando parte de centra-les frigoríficas.

B. Compresores de tornillo

Se emplean en instalaciones de potencia grandes ypermiten regular la capacidad del compresor desde el10 % hasta el 100 % de forma sencilla. El nivel deruido es muy elevado.

Fig. 5: Compresor alternativo.

Fig. 6: Compresor Scroll.

Fig. 7: Compresor de tornillo.


10/54

10


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

El compresor alternativo es uno de los que te encontrarás con mayor fre-cuencia en tu vida laboral. ¿Conoces cuál es su funcionamiento y las partesfundamentales que lo componen?

Aunque estudiaremos en apartados posteriores los distintos elementos que constituyen elcompresor alternativo, indicamos en las imágenes siguientes algunas de las partes mássignificativas del mismo, para que puedas comprender mejor su principio de funciona-miento.

Compresores alternativos

Fig. 8: Partes compresor alternativo (I).


11/54

U n

i d a

d

Compresores8

11

Funcionamiento del compresor alternativoDesde el punto de vista del principio defuncionamiento sólo nos centraremos en laparte del cilindro, pistón y válvulas de as-piración y descarga. De forma simplificadapodemos suponer el compresor como seindica en la figura 10. El pistón se mueve

en el interior del cilindro gracias a la ener-gía aportada por el motor de accionamien-to. Dos válvulas conectan las tuberías deaspiración y descarga con el cilindro.

Supongamos que el pistón se encuentra en la parte más alta del cilindro, según se apreciaen la figura 11. Las válvulas de aspiración y descarga se encuentran cerradas (punto d enel gráfico presión – volumen). El pistón comenzará la carrera descendente en el interiordel cilindro, aumentando el volumen existente entre las válvulas y la cabeza del pistón, ala vez que disminuye la presión hasta alcanzar el punto a en la figura 12.

Fig. 9: Partes compresor alternativo (II).

Fig. 10: Funcionamiento compresor alternativo.


12/54

12


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

La depresión generada en el interior del cilindro hace que la válvula de aspiración abra,momento en el cual comienza a llenarse de gas el cilindro, proceso que continua hasta queel pistón alcance su posición más baja en el interior del cilindro, punto b en la figura 13.

A partir de ese momento comienza la carrera ascendente del pistón y se inicia la com-presión del gas, cerrándose la válvula de aspiración. El proceso de compresión del gascontinúa hasta alcanzar el punto c de la figura 14; en ese momento la presión en el inter-

ior del cilindro ha superado a la presión de la línea de descarga y la válvula abre, descar-gándose el gas del cilindro, hasta que el pistón alcanza el punto superior de la carrera, Fig. 11.

Fig. 11: Funcionamiento compresor alternativo. Fig. 12: Funcionamiento compresor alternativo.

Fig. 13: Funcionamiento compresor alternativo. Fig. 14: Funcionamiento compresor alternativo.


13/54

U n

i d a

d

Compresores8

13

En el cilindro sólo quedará el gas existente en el espacio muerto, que es el espacio com-prendido entre la cabeza del pistón y el plato de válvulas, que debe ser lo menor posiblepara no penalizar el rendimiento del compresor. A partir de aquí se repite nuevamente elproceso descrito.

En esta otra serie de imágenes puedes apreciar los distintos momentos en los que se pro-duce la aspiración y descarga del compresor.

Fig. 15: Proceso de compresión de un compresor alternativo.

a) b)

c) d)


14/54

14


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

Componentes del compresor alternativoEn la página web del fabricante podrás encontrar todos los componentes y repuestos delos compresores. A modo de ejemplo te indicamos una de ellas y te reproducimos lasimágenes que puedes encontrar para que puedas ver el despiece completo del compresor.

En la página web de bitzer,www.bitzer.de, puedes ampliar y desplazar la ima-

gen del compresor y verás con absoluta precisión las distintas partes del mismo.

La imagen que se muestra a continuación es una ampliación de la anterior.

Ejemplo


15/54

U n

i d a

d

Compresores8

15

Fig. 18: Pistón.

Las partes principales del compresor alternativo y su función son las siguientes:

o Cigüeñal

Es el encargado de transmitir el movimientogiratorio del motor y convertirlo en movimientoalternativo.

o Biela, pistón y segmentos

La bielabielabielabiela (figura 17) une el cigüeñal con los pistones.Pueden ser de cabeza abierta o de cabeza cerrada; eneste último caso para extraer la biela del compresor sedebe retirar primero el cigüeñal.

El pistónpistónpistónpistón (figura 18) es elelemento que se desplaza arri-ba y abajo en el cilindro para

realizar la compresión y aspiración. En la carrera ascendente delpistón se comprime el gas hasta su salida y durante la carreradescendente se aspira. El ajuste entre el pistón y el cilindro debeser lo más preciso posible y para lograrlo se emplean unos seseseseg-g-g-g-mentosmentosmentosmentos elásticos. El segmento que se encuentra en la parte infe-rior del pistón se llama segmento de engrase y los que se encuen-tran en la parte superior de compresión.

En los compresores de menor tamaño la estanqueidad entre elpistón y el cilindro se consigue gracias al aceite de lubricación.

o Válvulas de aspiración y descarga

Las válvulas de aspiración y descarga se encuentran situa-das en la parte superior del cilindro y sujetas por el platoo placa de válvulas. El plato de válvulas se encuentra fija-do a la parte superior del cilindro por la cabeza del com-presor. En la cabeza del compresor se localizan las cáma-ras de aspiración y descarga; debidamente separadas.

Fig. 16: Cigüeñal.

Fig. 17: Biela.

Fig. 19: Cabeza de un compresor de dos cilindros detipo abierto.


16/54

16


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

Las formas de las válvulas son múltiples y puedenvariar según el fabricante y tipo de compresor. Enlas figuras siguientes puedes ver todos estos compo-nentes correspondientes a un compresor de doscilindros de tipo abierto.

Como puedes ver en esta imagen para acceder al platode válvulas

debemos

retirar prime-ro la tapa quealoja las cá-maras de aspiración y descarga. Estas cámaras conec-tan mediante orificios situados en el plato de válvulascon las válvulas de servicio de aspiración y descarga.

La válvula de descarga incorpora un muelle quesirve para mantenerla en la posición de cierre.

Las válvulas de aspiración son unas láminas flexibles muy delgadas que van fijadas sobreuno o dos puntos, tal como puedes apreciar en la figura siguiente.

Fig. 20: Cámara de aspiración y descarga de un compresor dedos cilindros de tipo abierto.

Fig. 21: Orificios de aspiración deun compresor de dos cilindros de ti o abierto.

Fig. 22: Válvulas de aspiración.


17/54

U n

i d a

d

Compresores8

17

o Bomba de aceiteLa bomba de aceite, cuando la llevan los compresores, va montada sobre el propio ejedel compresor, en el lado opuesto al motor eléctrico. Su función es la de asegurar la lu-bricación de las partes móviles del compresor, aspirando el aceite del carter del compre-sor e impulsándolo por los distintos orificios destinados a la lubricación del mismo.

o Válvulas de servicio

Sobre el compresor van montadas las válvulas de servicio de aspiración y descarga quepueden adoptar tres posiciones, conectando el compresor con la tubería de aspiración odescarga, con una toma de presión o con las tuberías y la toma de presión.

Para identificar estas válvulas debemos fijarnos la serigrafía que suele venir en la cabezadel compresor, L o LP para baja presión y H o HP para alta presión, como ya hemos vistoanteriormente, aunque también es muy útil fijarse en:

El diámetro de las tuberías.diámetro de las tuberías.diámetro de las tuberías.diámetro de las tuberías. La válvula de mayor diámetro se corresponde con laválvula de servicio de aspiración.

La posición de la válvula.posición de la válvula.posición de la válvula.posición de la válvula. Si se encuentra en el lado del motor eléctrico entoncesse trata de la válvula de aspiración, ya que se aprovecha el refrigerante de aspira-ción, que está a baja temperatura, para refrigerar los devanados del compresor.

Fig. 23: Compresor Copeland (Emerson Climate)


18/54

18


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

Fig. 24: Posición de la válvula de servicio aspiración.

VÁLVULA SERVICIO ASPIRACIÓN SITUADAVÁLVULA SERVICIO ASPIRACIÓN SITUADAVÁLVULA SERVICIO ASPIRACIÓN SITUADAVÁLVULA SERVICIO ASPIRACIÓN SITUADAEN EL LADO DEL MOTOR ELÉCTRICOEN EL LADO DEL MOTOR ELÉCTRICOEN EL LADO DEL MOTOR ELÉCTRICOEN EL LADO DEL MOTOR ELÉCTRICO

Válvulas de servicio y aspiración de uncompresor semihermético.

Ejemplo

Indicación sobre la cabeza delcompresor del lado de alta (H) ybaja (L).


19/54

U n

i d a

d

Compresores8

19

Este compresor está enfriado por aire y las válvulas de servicio ocupan una posi-ción simétrica. Debes fijarte en:

El diámetro de las tuberías.diámetro de las tuberías.diámetro de las tuberías.diámetro de las tuberías.

El aislamiento en la aspiración.aislamiento en la aspiración.aislamiento en la aspiración.aislamiento en la aspiración.

O en las letras serigrafiadas en la cabeza del comprletras serigrafiadas en la cabeza del comprletras serigrafiadas en la cabeza del comprletras serigrafiadas en la cabeza del compreeeesor.sor.sor.sor.


20/54

20


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

c t i v i d

a d

a Identifica sobre el dibujo siguiente, 7 componentes distintosde un compresor semihermético Bitzer.2

c t i v i d

a d

a En el compresor de la figura identifica la válvula de serviciode aspiración y razona tu respuesta.1


21/54

U n

i d a

d

Compresores8

21

En la actualidad un gran número de equipos de aire acondicionado e inclu-so centrales frigoríficas para pequeños supermercados están equipados concompresores tipos scroll, razón por la cual debes conocer sus característicasprincipales y su funcionamiento.

Funcionamiento de los compresores SCROLLAunque el principio de funcionamiento de los compreso-res Scroll o de espiras es conocido desde hace tiempo, suutilización no se ha introducido hasta los últimos años,debido a las dificultades que presentaban para su fabrica-ción, y que ya han sido superadas.

En este tipo de compresoresel refrigerante se comprimeentre dos espiras (Scroll)situadas en la parte superiordel compresor. El centro de la espiral orbital describe unmovimiento circular sobre el centro de la espiral fija. Estemovimiento crea una serie de bolsas simétricas entre las dosespirales, desplazándose la masa del gas aspirado desde losextremos hasta el centro de las espirales, reduciéndose el

volumen a medida que el gas pasa de una bolsa a otra.

El proceso de compresión es conti-nuo, de forma que cuando se estácomprimiendo una bolsa de gas enla segunda orbita, está entrando gasen la primera y descargándose en latercera. En la figura 27 se puede verel proceso de compresión del gas.

Fig. 25: Compresor Scroll.

Fig. 26: Compresor de espira.

Fig. 27: Proceso de compresión de un SCROLL.

Compresores rotativos SCROLL


22/54

22


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

Para ver el funcionamiento de un compresor SCROLL, visualiza el vídeo que se adjuntacomo anexo a la unidad.

En la figura 28 puedes ver como circula el refrigerantepor el interior del compresor. Fíjate que antes de llegar alas espiras para comprimirlo, pasa por los devanados delmotor, por lo que permite refrigerarlo.

Para mejorar el rendimientomejorar el rendimientomejorar el rendimientomejorar el rendimiento y amplamplamplampliar el rango de temperaturas de evaporacióniar el rango de temperaturas de evaporacióniar el rango de temperaturas de evaporacióniar el rango de temperaturas de evaporación de loscompresores Scroll se realiza una inyección parcial de líquido o vapor.inyección parcial de líquido o vapor.inyección parcial de líquido o vapor.inyección parcial de líquido o vapor. La inyección devapor se realiza en dos cavidades que se encuentran en el interior de las espirales. Paraello el compresor incorpora una toma para conectar el capilar adecuado en cada caso.Aplicando estos sistemas se consigue disminuir la temperatura del gas de descarga cuan-do la diferencia entre la presión de alta y baja es elevada.

Fig. 2 8 : Refrigerante circulando por elinterior de un Scroll DANFOSS .

Sistemas para la inyección de líquido o vapor que propone Copeland.

Ejemplo


23/54

U n

i d a

d

Compresores8

23

Ventajas e inconvenientesEste tipo de compresores tiene pocas piezas mecánicas en movimiento y como la com-presión se realiza de forma progresiva, el resultado es:

Bajo nivel de ruido.

Buen rendimiento mecánico.

Excelente fiabilidad.

El inconvenienteinconvenienteinconvenienteinconveniente que presentan es que, para la misma potencia resultan más carosmás carosmás carosmás caros quelos compresores alternativos.

PrecaucionesEn estos compresores el motor sólo puede girar en un sentido, por lo que en el caso dealimentación trifásica para el motor eléctrico, debe tenerse en cuenta la secuencia defases. En el caso de que el motor no gire en el sentido correcto, el compresor no com-prime y emitirá un sonido bastante más fuerte que el sonido habitual del mismo. El con-sumo de corriente es muy bajo.

Por esta razón incorporan un módulo de protección contra la inversión de la secuenciamódulo de protección contra la inversión de la secuenciamódulo de protección contra la inversión de la secuenciamódulo de protección contra la inversión de la secuenciade fases,de fases,de fases,de fases, además de las protecciones habituales contra sobrecalentamientos de los deva-nados del motor. La firma KRIWAN tiene dos modelos que permiten detectar la posibleinversión de la secuencia de fases: INT 69 VSY-II y el INT 69 SCY, que puedes encontraren los compresores Bitzer, Copeland y Danfoss. En el módulo Automatismos y CuadrosEléctricos hemos visto el INT 69 SCY.


24/54

24


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

Ya hemos comentado que en los compresores herméticos y semiherméticosel motor de accionamiento se encuentra alojado en el interior del compresorrealizándose el acoplamiento entre el motor y el compresor de forma dire-cta. Pero, ¿conoces cuáles son las características principales de estos moto-res en este tipo de compresores?

Los motoresmotoresmotoresmotores de los compresores generalmente son de corriente alterna y del tipo de jaula deson de corriente alterna y del tipo de jaula deson de corriente alterna y del tipo de jaula deson de corriente alterna y del tipo de jaula deardilla.ardilla.ardilla.ardilla. A diferencia de los motores eléctricos convencionales no llevan carcasa, ni ventiladorni cojinetes, quedando reducidos a un estator bobinado y un rotor de jaula de ardilla.

En la figura 29 puedes ver el rotor del motor de un compresor, del tipo de aluminio fun-dido, y en la figura 30 el estator, en este caso de un motor monofásico.

En la figura 31 puedes ver una sección delcompresor en la que se aprecia el rotor, elestator, los terminales, el cigüeñal, lospistones, …, así como los terminales paralas conexiones eléctricas.

Fig. 29: Rotor del motor de un compresordel tipo de aluminio fundido.

Fig. 30: Estator de un motor monofásico.

Fig. 31: Sección del compresor.

Motor eléctrico de accionamiento


25/54

U n

i d a

d

Compresores8

25

Realizaremos el estudio de los motocompresores según sea la alimentación eléctrica:monofásica o trifásica.

Motocompresor monofásicoLa utilización de motocompresores monofásicos se justifica porque en multitud de insta-laciones residenciales y comerciales la energía eléctrica disponible es monofásica, aun-que este tipo de motocompresores sean menos eficientes que los trifásicos.

La gama de potencias de estos motocompresores puede alcanzar hasta los 3 CV de po-tencia, aunque debemos tener en cuenta que a igualdad de potencia son más caros quelos trifásicos.

La denominación de los motocompresores monofásicos se realiza en función del par dearranque del motocompresores y podemos resumirla según el esquema siguiente:

El valor del par de arranque en un motor monofásico depende del método empleadopara efectuar dicho arranque: si empleamos un devanado resistivo, entonces el par dearranque es bajo y si utilizamos un condensador en serie con el devanado de arranque,entonces el par es elevado.

Durante la marcha normal del motor podemos desconectar el devanado de arranque obien emplear un condensador conectado en serie con el devanado auxiliar, en cuyo casomejoramos las prestaciones del motor (rendimiento, factor de potencia, vibraciones, …).En el gráfico siguiente resumimos estas características y su relación con las siglas que

definen al motocompresor.

Fig. 32: Esquema de denominación de los motocompresores monofásicos.


26/54


27/54

U n

i d a

d

Compresores8

27

Si el motor monofásico careciese de devanado de arranque, el par de arranque sería nuloy por tanto el motor no arrancaría, de ahí que un fallo en el dispositivo de arranque quedesconecte dicho devanado impedirá el arranque del motocompresor. En la figura si-guiente resumimos estas ideas.

o Devanados estatóricos

El estator de un motor monofásicomotor monofásicomotor monofásicomotor monofásico está formado por dos devanados denominados devdevanados denominados devdevanados denominados devdevanados denominados deva-a-a-a-nado principal (DP) y devanadonado principal (DP) y devanadonado principal (DP) y devanadonado principal (DP) y devanadoauxiliar o de arranque (DA).auxiliar o de arranque (DA).auxiliar o de arranque (DA).auxiliar o de arranque (DA). El deva-nado principal tiene más espiras queel auxiliar, pero este último tiene unaresistencia más elevada. Estos deva-nados se sitúan a 90 º cuando el mo-tor tiene 2 polos (3000 rpm) tal co-mo puedes apreciar en la imagen.

Recuerda que cuando el dispositivo de expansión es un tubo capilar las presio-nes de alta y baja se igualan durante la parada de la máquina, de ahí que seempleen motores con bajo par de arranque en máquinas equipadas con tuboca ilar.

Fig. 34: Curvas de bajo y alto par de arranque.

Fig. 35: Devanados estóricos motor monofásico.


28/54

28


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

En el caso de un motor de cuatro polosmotor de cuatro polosmotor de cuatro polosmotor de cuatro polos la distribución de los devanados sería la que apare-ce en esta otra imagen. Puedes observar que ahora los devanados se han situado a 45 º.

Unos valores típicos de las resistencias de los devanados pueden ser 4,19Ω y 1,65 Ω para los devanados de arranque y principal de un motocompresor de 230 V y 7,5 A.

Los devanados principal y de arranque se conectan a un terminal común, denominado Cy tiene el otro extremo unido a un terminal denominado S, para el devanado de arran-que, y R para el devanado de principal. En la figura siguiente puedes ver los devanados yla caja de terminales de un compresor Danfoss – Maneurop.

Fig. 3 6 : Devanados estóricos motor cuatro polos.

Fig. 37: Devanados compresorDanfoss √ Maneurop.

Fig. 38: Caja principal compresorDanfoss √ Maneurop.


29/54

U n

i d a

d

Compresores8

29

Reproducimos a continuación algunos de los datos eléctricos para compresoresmonofásicos Danfoss - Maneurop, donde puedes apreciar los valores de las resis-tencias de los devanados y las intensidades de arranque (LRA) y nominal (MCC).

LRALRALRALRA----IIIINTENSNTENSNTENSNTENS.... RRRROTOROTOROTOROTORBLOQUEBLOQUEBLOQUEBLOQUEAAAADODODODOAAAA

MCCMCCMCCMCC----MMMMÁXIMAÁXIMAÁXIMAÁXIMAIIIINTENSNTENSNTENSNTENS.... CCCCONTONTONTONTIIIINUANUANUANUAAAAA

RRRRESISTENCIAESISTENCIAESISTENCIAESISTENCIACCCCABLEADOABLEADOABLEADOABLEADO((((Ω))))(±(±(±(± 7%7%7%7% AAAA20202020 ºC)ºC)ºC)ºC)

CCCCÓDIGOÓDIGOÓDIGOÓDIGO 1111 5555 1111 5555 1111 5555

CCCCABLEADOABLEADOABLEADOABLEADO Func.Func.Func.Func. ArraArraArraArrannnnquequequeque Func.Func.Func.Func. ArraArraArraArrannnnquequequeque

MT/MTZ 18 JAMT/MTZ 18 JAMT/MTZ 18 JAMT/MTZ 18 JA 51 41 13 12 1,36 4,82 1,78 4,74

MT/MTZ 22 JCMT/MTZ 22 JCMT/MTZ 22 JCMT/MTZ 22 JC 49,3 41 17 15 1,25 2,49 1,78 4.74

MT/MTZ 28 JEMT/MTZ 28 JEMT/MTZ 28 JEMT/MTZ 28 JE 81 55 25 16 0,74 1,85 1,16 3,24

MT/MTZ 32 JFMT/MTZ 32 JFMT/MTZ 32 JFMT/MTZ 32 JF 84 70 26,5 20 0,64 2,85 0,89 4,35

MT/MTZ 36 JGMT/MTZ 36 JGMT/MTZ 36 JGMT/MTZ 36 JG 84 70 30 20 0,64 2,85 0,89 4,35

Ejemplo

c t i v i d

a d

a Te proponemos que, a modo de comprobación práctica, yempleando uno de los compresores herméticos del taller, rea-lices las mediciones de las resistencias de los devanados, talcomo puedes apreciar en la imagen.

3


30/54

30


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

o Arranque de los motocompresores monofásicos

Para efectuar el arranque del motocompresor monofásico existen distintos procedimien-tos que explicaremos a continuación. Estos métodos son los siguientes:

Relé de intensidad.

PTC.

Relé de tensión.

A. Arranque con relé de intensidad

Este tipo de arranque se emplea en motores de poca potese emplea en motores de poca potese emplea en motores de poca potese emplea en motores de poca potennnncia,cia,cia,cia,aproximadamente hasta 0,75 kWhasta 0,75 kWhasta 0,75 kWhasta 0,75 kW.

En la imagen puedes ver un relé de intensidad. Fíjate que tienecinco terminales que vienen marcados con los números 10,

11, 12, 13 y 14. Se puede apreciar perfectamente los termina-les para la conexión de la bobina.

Fig. 39: Relé de intensidad.

c t i v i d

a d

a Un motocompresor monofásico modelo JFP1-0050-IAV tieneunas resistencias en los devanados de 3.3 y 20.4Ω. Indicasobre la figura adjunta como realizarías las medidas paracomprobar los valores de dichas resistencias.

4


31/54


32/54

32


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

Una sencilla prueba permite comprobar el estado del relé de intensidad. Hemos comen-tado que en reposo el contacto se encuentra en posición NA y que por acción de la gra-vedad, vuelve a dicha posición cuando se encuentra NC. Empleando un polímetro paramedir continuidad en extremos del contacto, debe encontrarse NA con el relé en posi-ción normal y cerrarse cuando se invierte la posición del relé (como si lo colocamos ca-beza abajo). En la imagen aparece esta prueba.

B. Arranque con PTC

Este método de arranque se ha comenzado a utilizar recientemente. Respecto a los otrosdos métodos tiene la ventaja de no utilizar contactos móvilesno utilizar contactos móvilesno utilizar contactos móvilesno utilizar contactos móviles lo que resulta especialmen-te positivo en el caso de corrientes elevadas.

Fig. 41: Prueba destinada a comprobar el estado del relé de intensidad.

Conexiones empleando una PTC.

Ejemplo


33/54

U n

i d a

d

Compresores8

33

El funcionamientouncionamientouncionamientouncionamiento está basado en el abasado en el abasado en el abasado en el au-u-u-u-mento de resistencia que sufre la PTC almento de resistencia que sufre la PTC almento de resistencia que sufre la PTC almento de resistencia que sufre la PTC alaumeaumeaumeaumennnntar la temperatura.tar la temperatura.tar la temperatura.tar la temperatura. El aumento deresistencia es tan elevado que práctica-mente desconecta el devanado de arran-que, ya que la corriente que circula por élse hace tan pequeña que resulta práctica-mente despreciable. En la figura 42 semuestra la curva resistencia – temperatura

de la PTC empleada para el arranque delmotocompresor.

Al alcanzar la temperatura un valor próximo a los 110 ºC el aumento de resistencia es tanelevado que prácticamente desconecta el devanado de arranque. Aplicando la Ley de

Ohm comprendemos este efecto:

Este método puede combinarse con motores con condensador, para lo cual se conecta laPTC en paralelo con el condensador. En el esquema siguiente puedes ver el circuito y elfuncionamiento del mismo.

Fig. 42: Curva resistencia-temperatura de la PTCempleada para el arranque del moto- com resor.

DAPTC Z RV I+

=

Fig. 43: Esquema del método dearranque con PTC.


34/54

34


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

Los valores de la resistencia de la PTC a temperatura ambiente y 130 ºC son, aproxima-damente 25 y 10.000Ω, lo que representa que cuando la PTC se encuentre a 130 ºC,una vez completado el arranque, prácticamente no circula corriente por ella, pasandosólo por el condensador que se encuentra en paralelo con ella. La corriente en el con-densador es 250 veces mayor que en la PTC.

La PTC se puede comprobar empleando un polímetro. A temperatura ambiente debe darun valor de aproximadamente 25Ω. En las siguientes figuras se muestra una PTC conindicación de los terminales y la comprobación del valor a temperatura ambiente.

El valor de la impedancia para un condensador de 80µF a 50 Hz es:

Ejemplo

××××=

×××=

−1080502

1

2

16

π π C f Z

Fig. 4 5 : Lectura del valor de laPTC a temperatura ambiente.

Fig. 44: PTC con indicaciónde los terminales.


35/54

U n

i d a

d

Compresores8

35

C. Arranque con relé de tensión

Este tipo de relés se emplean en motores de potencia más elevada,se emplean en motores de potencia más elevada,se emplean en motores de potencia más elevada,se emplean en motores de potencia más elevada, recuerda que los relésde intensidad limitan su capacidad a motores de 0,75 kW aproximadamente. El funcio-namiento de este tipo de relé aparece resumido en el esquema de la figura.

o Protección térmica

Para asegurar una larga vida útil de los compresores deben evitarse las condiciones defuncionamiento que conducen a una descomposición térmica de los materiales utilizadosen el compresor. Además, los motocompresores están dotados de una serie de elementosque los protegen térmicamente.

Los devanados de los motocompresores herméticos y semiherméticos se encuentran en el

interior de la carcasa y no pueden refrigerarse por los procedimientos habituales de losmotores convencionales (ventilador accionado por el propio eje del motor). Además enel caso de que se produjese una avería importante y dado que en el caso de los herméti-cos no hay reparación posible, resulta sumamente importante proteger los devanados delos motores de hacinamiento de forma conveniente. Para ello se emplean dos tipos deelementos de protección:elementos de protección:elementos de protección:elementos de protección:

Klixón.

Sondas de temperatura.

Comentaremos a continuación las características de cada uno de ellos.

Fig. 46: Arranque con relé de tensión.


36/54

36


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

A. Klixón

Estos dispositivos se colocan sobre la carcasa del compresorse colocan sobre la carcasa del compresorse colocan sobre la carcasa del compresorse colocan sobre la carcasa del compresor de forma que se encuentrelo más cerca posible de los devanados del motor, para que pueda responder a las varia-ciones de temperatura de los mismos. Están formados por una lámina bimetálica queformados por una lámina bimetálica queformados por una lámina bimetálica queformados por una lámina bimetálica quealoja loaloja loaloja loaloja los contactos y que se deforma con la tempers contactos y que se deforma con la tempers contactos y que se deforma con la tempers contactos y que se deforma con la temperaaaatura de los devanados y la intensidadtura de los devanados y la intensidadtura de los devanados y la intensidadtura de los devanados y la intensidadde corriente que circula por el motor,de corriente que circula por el motor,de corriente que circula por el motor,de corriente que circula por el motor, ya que se conecta en serie con éste. En las figurassiguientes se muestran un klixón, al que se ha eliminado la tapa inferior (figura 47) y otrocolocado sobre un motocompresor de un equipo de aire acondicionado (figura 48).

En algunos casos el klixón se ha colocado en elinterior del compresor para asegurar mejor el con-tacto térmico con los devanados del motor, talcomo puedes apreciar en la imagen. En este casoel compresor es trifásico y el número de klixón esde tres.

Fig. 4 8 : Klixón colocado sobre unmotocompresor de un equipo de aire acondicionado.

Fig. 47: Klixón al que se ha elimina-

do la tapa inferior.

Fig. 49: Compresor trifásico y núme- ro de klixón de tres.


37/54

U n

i d a

d

Compresores8

37

Los klixón vienen regulados de fábrica para cortar el circuito cuando la temperatura al-canza un valor determinado que puede variar según el fabricante. En el caso de los com-presores Danfoss – Maneurop este valor es de 105oC, rearmándose a 60oC, de formaque existe un margen de seguridad suficientemente alto para alargar la vida del moto-compresor, según su clase de aislamiento, tal como puedes ver en el gráfico.

B. Sondas de temperatura

Las sondas de temperatura son termistorestermistorestermistorestermistorescuya resistencia aumenta bruscamente al acuya resistencia aumenta bruscamente al acuya resistencia aumenta bruscamente al acuya resistencia aumenta bruscamente al al-l-l-l-canzar una temperatura determinada, llcanzar una temperatura determinada, llcanzar una temperatura determinada, llcanzar una temperatura determinada, llaaaamadamadamadamada“Temperatura Nominal de Funcionamie“Temperatura Nominal de Funcionamie“Temperatura Nominal de Funcionamie“Temperatura Nominal de Funcionamiennnnto”to”to”to”(TNF),(TNF),(TNF),(TNF), tal como puedes ver en la figura.

El número de sondas a colocar puede ser desde 1 a 3. En las figuras se muestran los dibujoscorrespondientes a una sonda simple (figura 52) y a otra triple (figura 53) de la firma KRIWAN.

Fig. 50: Duración en años de vida útil del motocompresor frente a la temperatura.

Fig. 51: Resistencia frente a temperatura.

Fig. 52: Sonda simple.

Fig. 53: Sonda triple.


38/54

38


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

El sistema se completa con un dispositivo electrónico que midesistema se completa con un dispositivo electrónico que midesistema se completa con un dispositivo electrónico que midesistema se completa con un dispositivo electrónico que mide la resistencia de la sola resistencia de la sola resistencia de la sola resistencia de la son-n-n-n-da.da.da.da. Cuando detecta la variación de la resistencia al alcanzar la TNF los contactos de sali-da cambian de posición desconectando el motocompresor. En las figuras siguientes semuestran: uno de estos equipos (figura 54), un gráfico que explica el funcionamiento delmismo (figura 55) y el esquema de conexiones (figura 56).

Estos dispositivos vienen incorporados en la caja deconexiones de los motocompresores, tal como pue-des ver en la imagen siguiente. En la documentacióntécnica de los fabricantes se indican las característi-cas de dichos dispositivos de protección.

Fig. 54: Dispositivo electrónico quemide la resistencia de lasonda.

Fig. 55: Funcionamiento del dispositivo electrónico.

Fig. 56: Esquema de conexiones del dispositivo.

Fig. 57: Caja de conexión de motocompresor.


39/54

U n

i d a

d

Compresores8

39

Motocompresor trifásicoCuando la potencia de la instalación aumenta o cuando se encuentra disponible una redtrifásica se emplean motores de accionamiento trifásicos, también de jaula de ardilla.Debes tener en cuenta que es posible encontrar motocompresores con alimentación trifá-sica a pesar de ser de baja potencia.

o Placa de conexiones

La placa de conexiones de un motocompresor es similar a la de cualquier motor eléctricoconvencional, pudiendo conectarlos en estrella o triángulo. Además cada vez es másfrecuente encontrar conexiones part-winding.

o Arranque de los motocompresores trifásicos

Como sabemos los motores trifásicos tienen una elevada corriente de arranque (entre 4 y7 veces su corriente nominal) que se debe limitar en las condiciones que establece elReglamento de Baja Tensión. Para ello los motocompresores se arrancan en:

Part-winding.

Resistencias estatóricas.

Estrella-triángulo.

Actualmente algunos fabricantes están incorporando arrancadores estáticos en sus moto-compresores. Estudiaremos a continuación, de forma breve, cada una de estas conexio-

nes a partir de la documentación que aparece en los catálogos de los fabricantes.

Recorte de catálogo del Grupo Disco, donde se muestran los datos correspon-dientes a un motocompresor con alimentación monofásica o trifásica de 1/2 CV.

Ejemplo


40/54

40


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

A. Arranque con motor part-winding

Este tipo de motor está dotado de un devanado estatórico desdoblado en dos devandevanado estatórico desdoblado en dos devandevanado estatórico desdoblado en dos devandevanado estatórico desdoblado en dos devanaaaadosdosdosdosindependientes con seis o doce bornas de salida,independientes con seis o doce bornas de salida,independientes con seis o doce bornas de salida,independientes con seis o doce bornas de salida, dependiendo de si los devanados se en-cuentran conectados interiormente, por ejemplo en estrella, o se encuentran sin conectar.

En las figuras siguientes puedes ver el estator de uno de estos motores con los dos deva-nados conectados en estrella y otro en triángulo.

Para realizar el arranque part-winding primero se conectauno de los devanados a la red y transcurrido un tiempobreve (1 ó 2 segundos) se conecta el segundo devanado.De esta forma se consigue reducir la corriente de arranquedel motor.

En la figura puedes ver el esquema de fuerza para uno deestos arranques.

Los valores de reducción de la corriente de arranque y del par dependen de la relaciónentre los devanados que formen el estator del motor, de forma que es posible encontrarmotores con una reducción de la corriente de arranque de hasta un 54 %.

Fig. 58: Estator de motor part- winding con devanadoconectado en estrella.

Fig. 59: Estator de motor part- winding con devanado conectado en trián- gulo.

Fig. 60: Esquema de fuerza para cada uno de los arranques.


41/54

U n

i d a

d

Compresores8

41

Estos motores también se puedense puedense puedense pueden arrancar de forma directa,rancar de forma directa,rancar de forma directa,rancar de forma directa, para ello se conectarán en

estrella, doble estrella, triángulo, … dependiendo de la tensión de la red y la del motor,aunque no tiene mucho sentido.

En la figura siguiente puedes ver laplaca de características de uno deestos motocompresores. La dobleestrella (YY) nos da la pista para verque se trata de un part - winding.

B. Arranque con resistencias estatóricas

Algunos fabricantes incorporan entre sus arrancadores este tipo de arranque que presenta laventaja de reducir la corriente de arranque a valores muy preducir la corriente de arranque a valores muy preducir la corriente de arranque a valores muy preducir la corriente de arranque a valores muy peeeequeños (hasta un 50%) con unqueños (hasta un 50%) con unqueños (hasta un 50%) con unqueños (hasta un 50%) con uncoste reducido,coste reducido,coste reducido,coste reducido, aunque por el contrario tiene el inconveniente de que el par de arranque sereduce aún más con lo que no es posible efectuar el arranque en carga del motocompresor.

El sistema consiste en intercalarintercalarintercalarintercalar entre los devanados estatóricos y la red de alimentaciónunas resistencias que transcurrido el tiempo de arranque se cortocircuresistencias que transcurrido el tiempo de arranque se cortocircuresistencias que transcurrido el tiempo de arranque se cortocircuresistencias que transcurrido el tiempo de arranque se cortocircuiiiitan por medio de untan por medio de untan por medio de untan por medio de uncontactor.contactor.contactor.contactor. En la figurasiguiente se muestrauno de estos arranca-dores correspondien-te a los compresoresDanfoss – Maneurop.

Una precaución importante que se debe tomar en el arranque de estos motoreses que al conectar el segundo devanado la secuencia de fases debe ser la mismaque cuando se conectó el primero.

Fig. 61: Placa de características de unmotor part-winding.

Fig. 62: Arrancador conresistencias Dan- foss - Maneuro .


42/54

42


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

C. Arranque estrella √ triángulo

Este método de arranquemétodo de arranquemétodo de arranquemétodo de arranque es más frecuentemás frecuentemás frecuentemás frecuente que los otros dos descritos anteriormente, yaque no precisa de un motor especial (part-winding) ni de elementos externos (resistencias)y el circuito de control es sencillo. A diferencia de los anteriores la reducción de la corrien-te de arranque, y por tanto del par, no se puede ajustar con lo que puede ocurrir que endeterminados casos no fueseposible su aplicación, según losrequerimientos del RBT.

Tanto la corriente como el par dearranque se reducen 1/3 y el mo-tor se conecta en estrella duranteel arranque, pasando transcurridoel tiempo ajustado en el tempori-zador, a conectarse en triángulo.

Durante la conmutación de estrella a triángulo pueden aparecer fuertes puntas de intensidad y

fenómenos transitorios, que han llevado a que los fabricantes incorporen cada vez con másfrecuencia el arranquepart - winding para loscompresores semihermé-ticos. En la figura si-guiente se puede vercomo varía la corrientedurante el arranque.

D. Arrancadores estáticos

En algunos casos se incorporan arrancadores estáticos que permiten regular el tiempo depermiten regular el tiempo depermiten regular el tiempo depermiten regular el tiempo deaceleración y deceleraciónaceleración y deceleraciónaceleración y deceleraciónaceleración y deceleración de forma que los esfuerzos mecánicos se reduzcan conside-rablemente. Esta tecnología sólo se ha extendido una vez que los equipos electrónicoshan abaratado sus costes.

Fig. 63: Arranque estrella-triángulo.

Fig. 64: Variación de la corrien-

te durante el arranquedel motor.

Para mayor detalle sobre los métodos de arranque, protecciones y características de cadauno de ellos debes consultar los módulosElectrotecnia, Automatismos, Cuadros Eléctricos.


43/54

U n

i d a

d

Compresores8

43

Conocer las características principales de un compresor te pueden ser degran utilidad en la vida profesional: placa de características, capacidad delcompresor, consumo del compresor, mantenimiento…

Placa de característicasLa placa de características del compresor es como su DNI y en ella aparecen datos quedebemos interpretar correctamente, ya que en algún momento puede que los necesitemos.

El único dato que no aparece es el correspondiente al refrigerante (R)refrigerante (R)refrigerante (R)refrigerante (R) que como puedes

ver no tiene indicación alguna en la casilla correspondiente.En la casillaMODELMODELMODELMODEL aparece el modelo con un código en el que cada fabricante señalasegún tenga establecido distintas características del compresor: tipo de motor, tensiónnominal, desplazamiento volumétrico, … etc. Esta información que se encuentra codifi-cada se debe consultar en las guías de aplicación. No obstante y a modo de ejemplo,para la placa anterior, las letras AWM/D indican:

A = Motor trifásico arranque part-winding 2/3 1/3.

W = Protección electrónica incorporada Kriwan.

M/D = Tensión del motor 380/420 V, 3 ~, 50 Hz ó 440 – 480 V, 3 ~, 60 Hz.

La placa de características que se muestra a continuación corresponde a un

compresor COPELAND.

Ejemplo

El compresor en marcha


44/54

44


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

La casillaV VV V indica el volumen desplazado por el compresor en m3 /h, 49.90 en este caso.

También aparece la conexión del motor eléctrico, doble estrella en este caso, por tratarsede un part – winding, la intensidad a rotor bloqueado o intensidad de arranque y la in-tensidad nominal del motorIIII----OPER MAX (MRA).OPER MAX (MRA).OPER MAX (MRA).OPER MAX (MRA).

Capacidad del compresorLos fabricantes de compresores suelen proporcionar en formato de tablas o de gráficos lacapacidad de los mismos para determinadas condiciones de ensayo.

Del gráfico correspondiente al ejemplo anterior podemos deducir que, a tea tea tea tem-m-m-m-peratura de condensación constante, interesa que la presión de condensperatura de condensación constante, interesa que la presión de condensperatura de condensación constante, interesa que la presión de condensperatura de condensación constante, interesa que la presión de condensaaaaciónciónciónciónseaseaseasea lo más elevada posiblelo más elevada posiblelo más elevada posiblelo más elevada posible.

Capacidad de un compresor hermético monofásico Danfoss según la normaEN12900/CECOMAF, para R 134a.

La gráfica se obtiene para una temperatura de condensación constante, y se pue-de comprobar que al aumentar la temperatura de evaporación, y por tanto lapresión de aspiración, aumenta la capacidad del compresor.

Ejemplo


45/54

U n

i d a

d

Compresores8

45

Consumo del compresorAl igual que ocurre con la capacidad del compresor, el fabricante también facilita el con-sumo en watios (figura 65) y amperios (figura 66), para distintas temperaturas de evapo-ración, y una temperatura (presión) de condensación constante. Al igual que en el casoanterior, el consumo ael consumo ael consumo ael consumo auuuumenta con la presión de aspiraciónmenta con la presión de aspiraciónmenta con la presión de aspiraciónmenta con la presión de aspiración.

Arranque descargadoCon el objeto de disminuir el tiempo de arranque del compresor, es decir, conseguir quese acelere más rápido y que, por tanto, la corriente de arranque disminuya primero hastael valor de trabajo, se montan dispositivos de arranque que conectan aspiración con dedispositivos de arranque que conectan aspiración con dedispositivos de arranque que conectan aspiración con dedispositivos de arranque que conectan aspiración con des-s-s-s-cargacargacargacarga durante el arranque, de forma que el compresor arranca en vacio.de forma que el compresor arranca en vacio.de forma que el compresor arranca en vacio.de forma que el compresor arranca en vacio. Se debe montaruna válvula anti-retorno para evitar que durante períodos de parada el refrigerante retor-ne desde el condensador a la línea de aspiración.

Fig. 65: Consumo en watios del compresor. Fig. 66: Consumo en amperios del compresor.

Fig. 67: Arranque descargado BITZER.


46/54

46


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

Funcionamiento inundadoSi un compresor aspira refrigerante en estado de vapor saturadoSi un compresor aspira refrigerante en estado de vapor saturadoSi un compresor aspira refrigerante en estado de vapor saturadoSi un compresor aspira refrigerante en estado de vapor saturado (líquido + vapor), es de-cir, si no existe recalentamiento, pueden ocurrir averías más o menos importantes en elcompresor. Sin entrar en detalles, podemos decir que:

Si el compresor aspira líquido, y no se evapora debido al calor de los devanadosdel motor eléctrico, se diluye el aceite lo que puede provocar desgastes de las par-tes móviles y en casos extremos podría quemarse el motor eléctrico, como conse-

cuencia del desgaste de los cojinetes. Si el líquido llega a los cilindros puede provocar desgaste y adherencia entre el pis-

tón y el cilindro, o dañar las válvulas de descarga.

CuanCuanCuanCuando el compresor arranca inundado,do el compresor arranca inundado,do el compresor arranca inundado,do el compresor arranca inundado, en la mirilla de aceite del carter podríamos verque se forma una espuma blanca. Esta situación puede evitarse o minimizarse realpuede evitarse o minimizarse realpuede evitarse o minimizarse realpuede evitarse o minimizarse realiiiizandozandozandozandoel paro por vaciado del evaporel paro por vaciado del evaporel paro por vaciado del evaporel paro por vaciado del evaporador.ador.ador.ador.

MantenimientoPara realizar el mantenimiento de los compresores debes seguir las instrucciones del fa-bricante, pero a modo de ejemplo te indicamos algunos de los puntos que se deben revi-sar, con la periodicidad requerida en cada caso:

Nivel de aceite.

Color del aceite.

Retorno de aceite desde el separador.

Funcionamiento del presostato diferencial de aceite.

Fugas de aceite.

Presiones de aspiración y descarga.

Temperaturas de aspiración y descarga.

Recalentamiento.

Consumo del motor eléctrico.

Ajustes y funcionamiento de los presostatos.

Calentamiento del carter durante los periodos de parada.


47/54

U n

i d a

d

Compresores8

47

Resumen

Clasificación de losClasificación de losClasificación de losClasificación de loscocococommmmpresorespresorespresorespresores

Compresores alternativosCompresores alternativosCompresores alternativosCompresores alternativos

Compresores rotativosCompresores rotativosCompresores rotativosCompresores rotativosScrollScrollScrollScroll

Motor eléctrico deMotor eléctrico deMotor eléctrico deMotor eléctrico deacciacciacciaccioooonamientonamientonamientonamiento

Clasificaremos los compresores atendiendo a dos crite-rios distintos:

SegúnSegúnSegúnSegún la forma en la que se haya realizado elmontaje:montaje:montaje:montaje: herméticos, semiherméticos, abiertos.

Según lSegún lSegún lSegún la forma de realizar la compresión del refrcompresión del refrcompresión del refrcompresión del refri-i-i-i-gerante:gerante:gerante:gerante: compresores alternativos y compresoresrotativos.

Las partes principalespartes principalespartes principalespartes principales de un compresor alternativo son:

Cigüeñal.

Biela, pistón y segmentos.

Válvulas de aspiración y descarga.

Bomba de aceite.

Válvulas de servicio.

En este tipo de compresores, la compresión se realiza dela compresión se realiza dela compresión se realiza dela compresión se realiza deforma progresivforma progresivforma progresivforma progresiva por lo que tienen un nivel de ruidobajo, un buen rendimiento mecánico y una excelentefiabilidad. Con el inconveniente de que son más carosque los compresores alternativos.

Sólo se pueden girar en un sentido. En el caso de que el

compresor no gire en el sentido correcto no comprimiráy emitirá un sonido bastante más fuerte que el sonidohabitual.

Los motores de los compresores son de corriente alterna yson de corriente alterna yson de corriente alterna yson de corriente alterna ydel tipo de jaula de ardilla,del tipo de jaula de ardilla,del tipo de jaula de ardilla,del tipo de jaula de ardilla, no llevan carcasa, ni ventilador,ni cojinetes, quedando reducidos a un estator bobinado yun rotor de jaula de ardilla. La clasificación de los moto-compresores según sea la alimentación eléctrica es:

Monofásico.

Trifásico.


48/54

48


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

El compresor en marchaEl compresor en marchaEl compresor en marchaEl compresor en marcha Placa de características.Placa de características.Placa de características.Placa de características. Es como su DNI y en ellaaparecen los datos del compresor.

Capacidad.Capacidad.Capacidad.Capacidad. Los fabricantes los proporcionan en for-mato de tablas o gráficos para determinadas condi-ciones de ensayo.

Consumo.Consumo.Consumo.Consumo. El fabricante facilita el consumo en watiosy en amperios.

Arranque descargado.Arranque descargado.Arranque descargado.Arranque descargado. Con el objeto de disminuir eltiempo de arranque del compresor, se montan dispo-sitivos de arranque conectan aspiración con descargadurante el arranque, de forma que el compresorarranca en vacío.

Funcionamiento inundado.Funcionamiento inundado.Funcionamiento inundado.Funcionamiento inundado. Cuando el compresor

arranca inundado se debe realizar el paro por vacia-do del evaporador.

Mantenimiento.Mantenimiento.Mantenimiento.Mantenimiento. Deben seguirse las instrucciones delfabricante.


49/54

U n

i d a

d

Compresores8

49

Autoevaluación

1 .... Señala si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

VVVV FFFF

a. Los compresores tipo scroll sólo pueden girar en un sentido.

b. En un compresor abierto si se quema el motor eléctrico sedebe sustituir el refrigerante y proceder a la limpieza del cir-cuito frigorífico.

c. Los devanados del motor eléctrico de un compresor abiertose enfrían generalmente con el refrigerante procedente delevaporador.

d. Los terminales eléctricos de un motocompresor con arranquepart-winding se denominan 1, 2, 3, 4, 5, 6,y 7.

e. Un motocompresor tipo RSCR tiene un elevado par dearranque.

f. Un compresor abierto tiene como principal ventaja respectoa uno semihermético que presenta menores fugas de refrige-rante.

g. El contacto del relé de intensidad se encuentra normalmenteabierto.

h. La resistencia de la bobina del relé de intensidad es muygrande.

i. Una PTC empleada para el arranque de un motocompresormonofásico tiene un valor de 25Ω, aproximadamente, atemperatura ambiente.

2. Los terminales eléctricos de los devanados de un motor monofásico para un com-

presor hermético, se denominan:a. U, V y W.b. X, Y y Z.c. S, C y R.


50/54

50


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

3 .... Para el arranque de los compresores de los equipos con tubo capilar se emplean,

preferentemente:a. Relés de tensión y dos condensadores.b. Relés de intensidad y condensador de arranque.c. Resistencias PTC.

4 .... El relé de intensidad se utiliza en motores para compresores de potencia hasta:

a. 0,75 kW.b. 2 CV.c. 1,5 kW.

5 .... El arranque por PTC tiene la ventaja respecto a otros métodos que:

a. Además de permitir el arranque actúa como elemento de protección al medir latemperatura de los devanados.

b. No tiene elementos móviles ( contacto en relé de tensión o intensidad).c. Aumenta el par de arranque.

6 .... Un motor trifásico para un compresor tiene la siguiente indicación en su placa decaracterísticas 400/690 voltios. ¿Podrá arrancarse en estrella – triángulo si la red esde 400 V?

a. No ya que el motor debe conectarse en estrella.b. Sí, porque el motor se conecta en triángulo.c. No, ya que ese motor no puede conectarse a esa línea.

7 .... El contacto de un relé de intensidad se encuentra:a. Normalmente abierto cuando la intensidad de la bobina es nula.b. Normalmente abierto cuando la intensidad de la bobina es elevada.c. Normalmente cerrado cuando la intensidad de la bobina es nula.


51/54

U n

i d a

d

Compresores8

51

8 .... Una PTC para el arranque de un motor:

a. Tiene un valor bajo cuando el compresor se encuentra parado.b. Tiene un valor alto cuando el compresor se encuentra parado.c. Disminuye de valor al aumentar la temperatura.

9 .... Explicar cómo funciona el arranque de la figura.

10 .... Para el esquema de la figura indicar:a. Tipo de arranque.b. Señalar la denominación correcta de los terminales del compresor. c. ¿Cómo denominaría de forma abreviada a este motor? d. Identificar cada uno de los dispositivos que aparecen en el mismo.


52/54

52


T é c n

i c o e n

M o n

t a j e y

M a n

t e n

i m i e n t o

d e

I n s t a

l a c i o n e s

d e

F r í o ,

C l i m a

t i z a c i

ó n y

P r o

d u c c i

ó n

d e

C a

l o r

Respuestas Actividades

1 .... Las afirmaciones son:

a. Verdadera.Verdadera.Verdadera.Verdadera.b. Falsa.Falsa.Falsa.Falsa.c. Falsa.Falsa.Falsa.Falsa.d. Falsa.Falsa.Falsa.Falsa.e. FaFaFaFalsa.lsa.lsa.lsa.f. Falsa.Falsa.Falsa.Falsa.g. Verdadera.Verdadera.Verdadera.Verdadera.h. FFFFalsa.alsa.alsa.alsa.i. Verdadera.Verdadera.Verdadera.Verdadera.

2. La respuesta correcta es la c.c.c.c.

3. La respuesta correcta es la c.c.c.c.

4. La respuesta correcta es la aaaa....

5. La respuesta correcta es la bbbb....

6. La respuesta correcta es la bbbb....



9. Al arrancar el motor aumenta la temperatura en la PTC y con ella su resistencia. Lacorriente en la bobina de arranque disminuye y es como si se desconectase dichabobina una vez el motor ha arrancado, aunque no se ha realizado una desco-nexión efectiva, simplemente la corriente ha disminuido mucho debido al aumentode la resistencia en la PTC.


53/54

U n

i d a

d

Compresores8

53

10 .... a. Se trata de un arranque con relé de tensión y dos condensadores.

b.

c. Este motor se denomina de forma abreviada CSR.d.


54/54

Técnico en Montaje y Mantenimiede Instalaciones de Frío, Climatización y Producció

Documents

1FC01_08_Compresores