Un interruptor de inversión de marcha cambia la dirección de un motor trifásico al intercambiar dos de las tres fases. Cuenta con tres posiciones —adelante, apagado, atrás— y la palanca debe pasar por la posición de apagado antes de poder alcanzar la otra dirección; esto es lo que hace que la conmutación sea segura, en lugar de una competencia entre dos contactores.
La idea es tan sencilla que se da por sentada, y ahí es donde surgen los fallos. Un interruptor de inversión de marcha del motor debe interrumpir la corriente del motor, no la corriente de control; el enclavamiento debe resistir si alguien fuerza la palanca; y el cableado debe intercambiar exactamente dos fases, ya que si se intercambian tres, el motor seguirá funcionando en la misma dirección de siempre.
Qué hace un interruptor de inversión de marcha en sus tres posiciones
En la posición de marcha adelante, el motor recibe la secuencia de fases L1-L2-L3. En la posición de marcha atrás, recibe L1-L3-L2. La posición intermedia abre los tres polos, por lo que hay un intervalo definido sin conexión entre la fuente de alimentación y el motor.
Ese intervalo es precisamente la clave de la versión mecánica. Dos contactores también pueden invertir el sentido de giro de un motor, pero pueden cerrarse casi al mismo tiempo y, si eso ocurre, se produce un cortocircuito entre dos fases a través de los contactores. Un interruptor de leva elimina esa posibilidad de manera mecánica: el contacto móvil se separa de un juego de terminales antes de llegar al otro.
| Posición | ¿Qué está conectado? | Uso habitual |
|---|---|---|
| Delantero (1) | L1-U, L2-V, L3-W | Sentido normal de marcha |
| Desactivado (0) | Todos los puestos están abiertos | Párate, y el tiempo de inactividad entre instrucciones |
| Reverso (2) | L1-W, L2-V, L3-U | Rotación opuesta |
Dado que la posición de apagado es mecánica, un interruptor de inversión de motor no necesita un temporizador de inversión. Los sistemas formados por dos contactores sí suelen necesitarlo, ya que es necesario evitar que los contactores se superpongan al menos durante el tiempo de arco del primero.
¿Interruptor de inversión de marcha del motor o dos contactores?
Ambos enfoques son comunes y se adaptan a diferentes tareas. La elección depende principalmente de la frecuencia con la que cambia la dirección y de quién la maneja.
| Interruptor de la leva de marcha atrás | Dos contactores | |
|---|---|---|
| Interlock | Mecánico, integrado en el mecanismo | Mecánica y eléctrica, añadida por el fabricante del panel |
| Operación | Manual, local | A distancia, desde un PLC o mediante botones |
| Tiempo muerto | Proporcionado por la posición de apagado | Necesita un temporizador o un relé de enclavamiento |
| Frecuencia de conmutación | Ocasional, al ritmo del operador | Frecuente, automatizado |
| Posición visible | Sí, está impreso en la placa del mango | No, a menos que se instalen luces indicadoras |
| Lo mejor para | Polipastos, puertas, configuración de máquinas, pruebas de mantenimiento | Ciclos de producción, secuencias automáticas |
Un interruptor de leva es un dispositivo manual, y eso lo limita. No está diseñado para un ciclo de inversión cada pocos segundos; para eso, los contactores con enclavamiento son la solución adecuada. Cuando la dirección cambia unas cuantas veces por turno, o cuando el operador necesita ver y sentir qué dirección está seleccionada, el interruptor es más sencillo y tiene menos puntos de falla.
¿Por qué dos fases y no tres?
Invertir la marcha de un motor trifásico significa cambiar el orden en que las fases llegan a los devanados. Intercambiar dos de ellas produce ese cambio. Intercambiar las tres no lo produce: L3-L2-L1 es el mismo orden cíclico que L1-L2-L3, solo que comienza desde un punto diferente, por lo que el motor sigue girando en la misma dirección.
No se trata de una cuestión teórica. Cada año, algunas instalaciones se conectan con las tres fases cruzadas en el interruptor —por lo general, porque los terminales se conectaron en el orden incorrecto durante un reemplazo— y el síntoma es una máquina que solo da marcha atrás en teoría. La palanca indica “marcha atrás”, el contactor se activa y el motor gira hacia adelante.
Los motores monofásicos son un caso aparte. No hay secuencia de fases que cambiar, por lo que la inversión de marcha se logra invirtiendo las conexiones del devanado de arranque con respecto al devanado de marcha, lo cual es un cambio que se realiza dentro de la caja de terminales del motor y no en el interruptor. Un interruptor de inversión trifásico no es el dispositivo adecuado para esa tarea.
El enclavamiento dentro de un interruptor de inversión de marcha de un motor
Un interruptor de inversión de marcha para motores cuenta con un enclavamiento mecánico: el mecanismo impide que los juegos de contactos de marcha adelante y marcha atrás se cierren al mismo tiempo. Esa es una característica del interruptor, y es la razón por la que un interruptor de levas es más seguro que un par de contactores en la misma aplicación.
Pero el enclavamiento es un mecanismo, y los mecanismos pueden ser forzados. Cuando el interruptor de reversión alimenta dos contactores en lugar de alimentar directamente al motor —una configuración común en accionamientos más grandes—, los contactores también necesitan su propio enclavamiento eléctrico, cableado de tal manera que la bobina de avance se alimente a través de un contacto auxiliar normalmente cerrado en el contactor de reversión y viceversa. Un enclavamiento protege contra el desgaste del mecanismo; el otro, contra alguien que utilice un destornillador.
Hay otros dos puntos que deben tenerse en cuenta con respecto al enclavamiento. La posición de apagado debe utilizarse de manera deliberada, sin saltársela girando rápidamente la manija: en un motor grande, la fuerza electromotriz residual (FEM) sigue presente por un momento después de desconectar la alimentación, y dar marcha atrás en esas condiciones produce un pico de corriente muy superior a la corriente de arranque. Además, un interruptor de inversión nunca debe utilizarse como único medio de aislamiento; se trata de un dispositivo de control, no de un aislador bloqueable, a menos que esté diseñado específicamente como una combinación de ambos.
Cálculo de la capacidad de un interruptor de inversión de marcha para servicio de motor
La cifra que importa en un interruptor de inversión de marcha para motores es la potencia nominal del motor, no la corriente térmica. Un interruptor que soporta 20 A de manera continua puede comportarse de manera muy diferente cuando tiene que desconectar un motor atascado.
| Figura de la hoja de datos | Qué significa | Por qué es importante en este contexto |
|---|---|---|
| Ith (corriente térmica) | Corriente continua, sin conmutación | El número más grande y el menos relevante para una función de inversión |
| AC-3 / AC-23 | Carga del motor, incluido el rotor bloqueado | La calificación que determina si los contactos se conservan |
| Tensión nominal de funcionamiento | La tensión a la que se aplica la clasificación | Una tensión nominal de 690 V no es lo mismo que una de 400 V |
| Vida mecánica | Operaciones sin carga | Rara vez es el límite; por lo general, lo que falla primero es el retén |
La corriente de arranque de un motor suele ser de cinco a siete veces la corriente nominal, y un motor atascado consume aún más. Un interruptor de inversión de marcha que se abre mientras el motor aún está girando debe interrumpir esa corriente, no la corriente indicada en la placa de identificación. Si la tarea consiste en detener un motor cargado invirtiendo su marcha —es decir, bloqueándolo—, el interruptor no es el dispositivo adecuado en absoluto y se requiere un sistema adecuado de contactores de inversión con un temporizador.
Para los fabricantes de paneles a los que abastecemos, esta es la diferencia entre especificar un marco LW26 o LW40 basándose únicamente en la corriente térmica y especificarlo en función de la corriente AC-3, lo cual suele implicar un tamaño de marco mayor en una o dos tallas.
Cableado de un interruptor de inversión de marcha para un motor
- Identifica los tres pares de polos. Un interruptor de inversión de tres polos tiene tres terminales de entrada y tres terminales de salida por dirección. Con un medidor, verifica qué par de entradas se conecta con qué par de salidas en cada posición antes de conectar nada.
- Conecta la alimentación a los terminales de entrada delanteros. Etiquétalas como L1, L2 y L3, y mantén el orden coherente con el resto del panel.
- Conecta el motor a la salida. U, V, W en el mismo orden que la entrada directa, de modo que la conexión directa sea una conexión en línea recta y la inversa sea el único estado cruzado.
- Cruza solo las dos de afuera. En el reverso, L1 va a W y L3 va a U; L2 se queda en V. Cruzar las tres es el error clásico.
- Verifica la dirección antes de poner en marcha la máquina. Desconecta la carga accionada o realiza una prueba de impulso —una breve activación con el motor desacoplado—. No pruebes la rotación con la máquina conectada: una cinta transportadora o una bomba que funcione al revés puede dañar el proceso o el producto.
- Revisa el sistema de bloqueo manualmente. Con el panel desactivado, intenta mover la palanca lentamente de la posición de avance a la de retroceso; el mecanismo debería forzarla a pasar por el punto de retención de apagado en lugar de permitir que ambos conjuntos se cierren.
Si el motor gira en la dirección incorrecta en la posición de avance, intercambia dos de las fases de alimentación en los terminales de entrada y vuelve a probar. No intercambies los cables del motor, ya que eso invierte ambas direcciones y hace que las etiquetas queden al revés.
Cuándo se utiliza un interruptor de inversión de marcha para motores
Polipastos y equipos de elevación. Arriba y abajo, con una posición de apagado mecánica entre ambas y una palanca que el operador puede ver y sentir. El interruptor suele estar montado en la máquina o en un control colgante, y el tiempo muerto es importante porque un polipasto que cambia de sentido al instante aplica una carga de choque al cable.
Puertas enrollables, persianas y portones. A menudo se trata de un interruptor de inversión con retorno por resorte, en lugar de uno de contacto permanente, de modo que la puerta se detiene cuando el operador suelta la manija. Esa es una decisión de seguridad deliberada, no una cuestión de comodidad.
Prueba de funcionamiento de la configuración y el mantenimiento de la máquina. Un interruptor de inversión ubicado en el panel permite al instalador mover una corredera o un carro en cualquier dirección mientras configura el utillaje. En este caso, el interruptor se utiliza de manera intermitente y la posición mecánica de apagado es la función operativa.
Pequeñas cintas transportadoras, mezcladoras y cabrestantes. Cuando la dirección cambia ocasionalmente y el motor es lo suficientemente pequeño como para que el interruptor pueda interrumpir la corriente directamente, un interruptor de inversión de levas elimina la necesidad de instalar un conjunto completo de contactores en el panel.
Cinco errores comunes con los interruptores de inversión de marcha de los motores
- Abarcando las tres fases. El motor funciona en sentido directo en ambas posiciones, y la falla solo se detecta observando la máquina, no el interruptor.
- Dimensionamiento en función de la corriente térmica. Un interruptor con capacidad térmica de 20 A puede ser un interruptor para motores de 8 A en AC-3; los contactos se pican y, con el tiempo, se sueldan.
- Uso de un interruptor de inversión de marcha del motor como aislador. A menos que el dispositivo se pueda bloquear y esté clasificado para aislamiento, se considera un dispositivo de control y no un punto de aislamiento para mantenimiento.
- Confiar en el enclavamiento del interruptor cuando los contactores están en la línea de salida. Los contactores necesitan su propio enclavamiento eléctrico; el mecanismo del interruptor no puede protegerlos.
- Invertir el sentido de giro de un motor cargado para detenerlo. Al conectar el equipo, se generan corrientes que superan con creces la capacidad nominal del interruptor. Utilice un sistema de frenado adecuado.
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Cómo funciona un interruptor de inversión de marcha para motores?
Conecta el motor a la fuente de alimentación en dos secuencias de fases diferentes. En sentido directo es L1-L2-L3 y en sentido inverso es L1-L3-L2, con una posición de apagado en medio en la que todos los polos están abiertos.
¿Por qué para dar marcha atrás solo hay que intercambiar dos fases?
Esto se debe a que al cambiar el orden de dos fases cualesquiera se invierte el campo giratorio. Al intercambiar las tres, se obtiene el mismo orden cíclico, por lo que el motor sigue girando en la misma dirección.
¿Puedo usar un interruptor de inversión en lugar de dos contactores?
Sí, para marchas atrás manuales y ocasionales en las que hay un operador presente. Para marchas atrás frecuentes o automáticas, la opción correcta son dos contactores interconectados, ya que el interruptor no está diseñado para una alta frecuencia de ciclos.
¿Qué potencia nominal necesito para un interruptor de marcha atrás?
Fíjate en la potencia nominal del motor AC-3 o AC-23 a tu tensión de alimentación, no en la corriente térmica. La corriente de arranque es varias veces mayor que la corriente nominal, y el interruptor debe cortarla.
¿Por qué mi motor funciona igual en ambas posiciones?
Se cruzan las tres fases, en lugar de dos. Revisa los terminales del reverso: solo deben intercambiarse los dos externos.
¿Se puede usar un interruptor de inversión para un motor monofásico?
No sirve para invertir el sentido de giro. Para invertir el sentido de giro de un motor monofásico, se deben cambiar las conexiones del devanado de arranque dentro de la caja de terminales del motor, no intercambiar las fases de la alimentación en el interruptor.
¿Un interruptor de inversión necesita un temporizador?
No. La posición mecánica de apagado proporciona el tiempo muerto entre las dos direcciones. Un sistema de inversión basado en contactores sí requiere un temporizador o un relé de enclavamiento para evitar el solapamiento.
¿Puedo bloquear un interruptor de marcha atrás en la posición de apagado?
Solo si el dispositivo cuenta con una manija que se pueda cerrar con candado o un enclavamiento de puerta. Un interruptor de inversión simple no cuenta con un mecanismo de bloqueo, por lo que no puede servir como punto de aislamiento para el mantenimiento.
Revisa la calificación y el orden de cruce
Hay dos causas que provocan casi todos los problemas con los interruptores de inversión de marcha: un interruptor con un tamaño inadecuado y un lado de inversión cableado con tres fases cruzadas en lugar de dos. Ambas cosas son baratas de verificar en el banco de pruebas, pero costosas de detectar durante la puesta en marcha.
La configuración de marcha atrás está disponible en todo el Serie LW26 y el Serie LW40, y las opciones de montaje y carcasa se encuentran en la Páginas sobre interruptores rotativos y seccionadores. Si estás dudando entre un interruptor de inversión y un selector de tres posiciones, el Guía de selección de tipos de interruptores giratorios explica en qué se diferencian los acuerdos de contacto, y el mecanismo de cambio de levas explica qué está haciendo el eje en el interior.
Envíanos la potencia nominal del motor, el voltaje de alimentación y la frecuencia con la que cambia la dirección, y te responderemos con el tamaño del bastidor según la norma AC-3, el número de polos y el tipo de montaje, en lugar de un interruptor seleccionado en función de la corriente térmica.