Motores · Softstarter · Arranque Compartido
Motores en paralelo con softstarter compartido
En instalaciones con múltiples motores del mismo tamaño — bombas de reserva, ventiladores auxiliares, compresores en redundancia — es tentador compartir un softstarter entre dos o más motores para reducir costos. La técnica es válida, pero solo cuando cada motor tiene su propio contactor de bypass y su propia protección de sobrecarga. El softstarter compartido arranca los motores de forma escalonada, nunca simultánea, y queda libre tras el bypass de cada uno.
IEC 60947-4-2
Arranque escalonado
Nunca arranque simultáneo
Bypass contactor
Protección individual
01La pregunta práctica: ¿puede un softstarter arrancar dos motores?
La respuesta corta es sí, pero solo de forma escalonada. Un softstarter controla la tensión aplicada a su salida mediante el ángulo de disparo de los tiristores (SCR). Solo puede controlar el proceso de arranque de un motor a la vez — no puede controlar simultáneamente dos motores con características de carga distintas. Sin embargo, usando una configuración con contactores de bypass y protecciones individuales, un único softstarter puede ser el dispositivo de arranque compartido para múltiples motores arrancados en secuencia.
⚠️
La condición imprescindible: bypass contactor en cada motor
El softstarter está diseñado para el arranque y la parada. En régimen continuo, los SCR generan pérdidas por conducción (~1–2 W/A × I_FLA) que calientan el componente. La solución es instalar un contactor de bypass en paralelo con los SCR de cada motor: al completarse el arranque, el contactor cierra y cortocircuita los SCR, llevando la corriente directamente a través del contacto metálico (pérdidas ≈ 0). Sin bypass, el softstarter sobrecalentaría sus SCR si los motores operan continuamente a través de él.
02Diagrama de conexión con bypass individual
03Secuencia de arranque escalonado detallada
- Estado inicial: SS en espera. K1A y K2A (contactores de conexión SS-motor) abiertos. K1 y K2 (bypass) abiertos. El SS NO está conectado a ningún motor.
- Orden de arranque Motor 1: PLC o relé cierra K1A (conecta SS a Motor 1). SS recibe orden de arranque: inicia rampa de tensión desde U_start (ej. 40% V_n) hasta 100% V_n en el tiempo configurado (ej. 8 s). El Motor 1 acelera suavemente.
- Bypass Motor 1: Al detectar la velocidad nominal (o al expirar el temporizador de fin de rampa), el PLC ordena: primero cerrar K1 (bypass), luego abrir K1A. El Motor 1 ahora está conectado directamente a la red a través del bypass K1. El SS queda libre, sin carga.
- Orden de arranque Motor 2: Tras un retardo configurable (0–60 s según necesidad del proceso), PLC cierra K2A y ordena arranque al SS. El SS arranca Motor 2 con los mismos parámetros. Puede tener parámetros de arranque diferentes almacenados en un segundo perfil del SS.
- Bypass Motor 2: Al completarse el arranque de M2, PLC ordena cierre de K2 (bypass) y apertura de K2A. Ambos motores en marcha a través de sus bypass respectivos. El SS está completamente inactivo, disponible para arrancar el siguiente motor o para una parada suave.
- Parada suave: Para detener un motor, PLC abre el bypass (K1 o K2), cierra el contacto SS-motor correspondiente (K1A o K2A), y ordena parada suave al SS. La rampa de parada reduce la tensión gradualmente evitando golpe de ariete en bombas.
04Dimensionamiento del softstarter compartido
El softstarter compartido debe dimensionarse para el motor de mayor potencia y mayor corriente de arranque. No importa cuántos motores comparte — en cualquier instante, solo uno está siendo arrancado a través del SS.
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Criterio de dimensionamiento del softstarter
I_SS ≥ I_FLA_max (mayor motor del grupo)
Para softstarter con limitación de corriente:
I_SS_limitación ≥ 3–4 × I_FLA_max (corriente limitada de arranque)
La clase de servicio del SS define cuántos arranques por hora puede hacer:
Clase 10: ≤ 10 arranques/hora (estándar)
Clase 20: ≤ 20 arranques/hora (heavy duty)
Frecuencia total de arranque = Σ(arranques/hora de cada motor)
Si hay 2 motores con 5 arranques/hora c/u: total = 10 → usar Clase 10
Para softstarter con limitación de corriente:
I_SS_limitación ≥ 3–4 × I_FLA_max (corriente limitada de arranque)
La clase de servicio del SS define cuántos arranques por hora puede hacer:
Clase 10: ≤ 10 arranques/hora (estándar)
Clase 20: ≤ 20 arranques/hora (heavy duty)
Frecuencia total de arranque = Σ(arranques/hora de cada motor)
Si hay 2 motores con 5 arranques/hora c/u: total = 10 → usar Clase 10
Algunos fabricantes (ABB, Schneider, Siemens) permiten programar dos perfiles de arranque independientes en el softstarter, que se seleccionan por entrada digital. Esto permite optimizar los parámetros para cada motor si tienen características diferentes (ejemplo: Motor A es bomba centrífuga — rampa suave 10 s; Motor B es compresor — limitación de corriente 3× I_FLA, rampa 5 s).
05Protección individual de cada motor: obligatoria
Esta es la regla más importante y la que más frecuentemente se omite por error en instalaciones de campo.
- El softstarter NO puede proteger individualmente a cada motor cuando ambos están en bypass. En modo bypass, los SCR están cortocircuitados y el SS no ve ni controla la corriente de cada motor. Una sobrecarga del Motor A no será detectada por el SS si este está arrancando el Motor B.
- Relé de sobrecarga térmico individual (OLR): Cada motor debe tener su propio relé de sobrecarga (electrónico o bimetálico) calibrado para I_FLA de ese motor específico. El OLR debe estar instalado entre el contactor de bypass (K1 o K2) y el motor — nunca antes del punto de bifurcación con el SS.
- Protección diferencial de motor (ANSI 87M): En motores > 100 kW, considerar protección diferencial de motor individual, independiente del SS.
- Termistores (PTC) en el bobinado: Obligatorios en motores > 50 kW según IEC 60034-11. Los termistores conectados al módulo de protección del SS (o a un relé PTC independiente) protegen el motor individualmente aunque el SS esté sirviendo a otro.
06Qué NO hacer: arranque simultáneo de dos motores
🚫
Arrancar dos motores simultáneamente a través de un softstarter: prohibido
Si K1A y K2A están cerrados al mismo tiempo y el SS intenta arrancar, ocurren dos problemas: (1) El SS ve la corriente combinada de ambos motores pero no puede controlarla independientemente — si un motor está en punto de torque mínimo (dip) mientras el otro aún acelera, la limitación de corriente del SS puede reducir la tensión justo cuando el primer motor necesita más torque para superar el dip, causando que se detenga. (2) La corriente combinada puede exceder la capacidad del SS. (3) Si los motores tienen inercias distintas aceleran a distintas velocidades, produciendo diferencias de corriente reactiva que el SS no puede compensar por separado.
07Desequilibrio de carga entre motores en paralelo
Una vez que ambos motores están en marcha (en bypass, directamente a red), comparten la carga mecánica del sistema. Si los motores no son idénticos — diferente grado de desgaste, rotor diferente, bobinado con reparaciones distintas — pueden presentar corrientes distintas aunque estén acoplados al mismo eje o al mismo fluido (bombas en paralelo).
- Bombas centrífugas en paralelo (curvas idénticas): Si las bombas son idénticas y están en buen estado, la corriente de cada motor debería ser prácticamente igual. Una diferencia > 5% entre motores idénticos indica desgaste diferencial o problema de alineación.
- Motores con distintos deslizamientos: El motor con mayor deslizamiento (más resistencia en el rotor) tenderá a llevar menos carga que el de menor deslizamiento, a la misma tensión de alimentación. Esta diferencia puede aumentar con la edad de los motores.
- Monitoreo en operación: Instalar medidores de corriente individuales en cada motor (aunque sea por amperímetro de panel) para detectar desbalance de carga en operación. Un motor significativamente más cargado que el otro puede indicar problema mecánico o eléctrico en el motor descargado.
08Comparación: SS compartido vs SS individual vs VFD
| Parámetro | SS compartido | SS individual cada motor | VFD por motor |
|---|---|---|---|
| Costo inicial (2 motores) | Menor (1 SS + contactores) | Moderado (2 SS) | Mayor (2 VFDs) |
| Control de velocidad en marcha | No disponible | No disponible | Sí, continuo |
| Arranque simultáneo posible | No | Sí | Sí |
| Protección individual motores | Requiere OLR externos | Integrada en cada SS | Integrada en cada VFD |
| Ahorro energía en operación | Ninguno | Ninguno | 20–50% (bombas/fans) |
| Complejidad de control (PLC/lógica) | Media (lógica bypass) | Baja | Media (coordinación) |
09Aplicaciones típicas y criterios de decisión
💧
Bombas de agua potable / HVAC
Dos bombas de reserva activa/pasiva, mismo modelo y potencia. El SS compartido arranca la bomba en operación; cuando se requiere la segunda bomba (peak demand), el SS la arranca y se hace bypass. Solución económica y eficaz si no se necesita control de presión continuo.
🌬️
Ventiladores de extracción industrial
Sistemas con ventilador principal y ventilador de reserva (redundancia N+1). El SS compartido reduce la corriente de arranque en ambos casos. Los ventiladores no requieren control de velocidad en operación normal.
🔴
Cuándo NO usar SS compartido
Motores de potencias muy distintas (ratio > 3:1), motores que necesitan arrancar simultáneamente, motores con cargas de alta inercia que requieren parámetros de arranque muy diferentes, o procesos donde el tiempo entre arranques es crítico (< 1 min).
⚙️ Checklist de diseño: softstarter compartido
- Un contactor de conexión (SS→motor) y un contactor de bypass por cada motor del grupo — no hay alternativa segura a esta arquitectura.
- Un relé de sobrecarga individual calibrado para I_FLA del motor respectivo, instalado entre el contactor de bypass y el motor.
- El softstarter dimensionado para el motor de mayor corriente de arranque, y su clase de uso adecuada a la suma de frecuencias de arranque del grupo.
- Lógica de control (PLC o temporizado) que garantice interlocking: K1A y K2A nunca pueden estar cerrados simultáneamente.
- Si los motores requieren parámetros distintos (tiempos de rampa, corrientes límite), verificar que el SS admita múltiples perfiles configurables por entrada digital.
🧩
Varios motores en un softstarter: reglas para no perder protección
Arrancar motores en paralelo con un único arrancador suave es posible si se respetan tres reglas: dimensionar el arrancador por la suma de corrientes (verificando su capacidad térmica para la duración real de la rampa con la inercia combinada), mantener protección térmica individual por motor (el modelo térmico del arrancador solo ve la suma — un motor bloqueado queda invisible), y no conectar ni desconectar motores durante la rampa (el escalón de corriente perturba el control y puede dañar los tiristores). Con bypass, cada motor debe conservar su contactor-guardamotor aguas abajo.
Referencias normativas y técnicas
- IEC 60947-4-2:2011+A1:2014 — Low-voltage switchgear and controlgear — Part 4-2: Contactors and motor starters — AC semiconductor motor controllers and starters
- IEC 60947-4-1:2018 — Low-voltage switchgear — Part 4-1: Contactors and motor starters — Electromechanical contactors and motor starters
- ABB — Technical Guide: Softstarters for single and multiple motor applications, Application note 3AFE64512299, Rev. C
- Schneider Electric — Application note: Multiple motor starters using Altistart 48, AN-ATS48-006, 2020
- Nema ICS 6-2000 — Enclosures for Industrial Control Equipment (for panel layout with shared starters)
- IEC 60034-11:2004 — Rotating electrical machines — Part 11: Thermal protection (PTC requirements for motors > 50 kW)