Un transformador para una bomba de riego o un motor grande se elige por la partida del motor, no por lo que consume en marcha. Al arrancar en directo, un motor de jaula pide varias veces su potencia nominal, y esa corriente baja la tensión en proporción a la impedancia del transformador. Si la caída es grande, el motor no despega o se cortan los contactores; la solución es un equipo de más potencia, un partidor que limite la corriente, o ambas cosas.
Por qué la partida manda y no el consumo
En marcha, el cálculo es simple. Un motor de 75 kW con factor de potencia 0,85 y rendimiento 95 % en su placa consume unos 93 kVA. Con ese número, un transformador pequeño parece suficiente.
El problema aparece en el segundo en que se cierra el contactor. La norma IEC 60034-12 fija la potencia aparente máxima con rotor bloqueado para motores de diseño N, los de par de partida normal pensados para partida directa. Entre 63 kW y 630 kW, ese valor puede llegar a 10 veces la potencia nominal en kVA por kW. Para el motor de 75 kW son hasta 750 kVA durante la aceleración. Los motores de diseño NE, que buscan una clase de eficiencia más alta, admiten valores todavía mayores según la misma norma.
La norma agrega un peak asimétrico de medio ciclo al conectar, de 1,8 a 2,8 veces la corriente de rotor bloqueado. Ese peak afecta sobre todo a las protecciones; la caída de tensión la define la corriente sostenida mientras el motor acelera.
Cómo estimar la caída de tensión con la impedancia del transformador
La impedancia de cortocircuito figura en la placa del transformador como Z en porcentaje. Con ella puedes calcular la potencia de cortocircuito que el equipo entrega en sus bornes de baja tensión, suponiendo una red de media tensión muy robusta:
- Potencia de cortocircuito = potencia del transformador × 100 / Z%.
- Caída de tensión aproximada = potencia de partida / (potencia de cortocircuito + potencia de partida).
Es una estimación de primer orden. La red de la distribuidora y el cable hasta el motor suman caída, así que el valor real suele ser mayor. Sirve para descartar opciones.
Con el motor de 75 kW y una impedancia de ejemplo de 4 %:
| Transformador | Potencia de cortocircuito | Caída estimada en partida directa |
|---|---|---|
| 300 kVA | 7.500 kVA | cerca de 9 % |
| 500 kVA | 12.500 kVA | cerca de 6 % |
Cuánta caída aguanta el motor
La IEC 60034-12 exige que un motor de diseño N tenga, durante toda la aceleración, un par al menos 1,3 veces el de una carga que crece con el cuadrado de la velocidad, como una bomba centrífuga. La norma explica que ese margen se eligió pensando en una baja de tensión de 10 % en los bornes del motor mientras acelera. Como el par cae con el cuadrado de la tensión, una caída de 10 % deja al motor con cerca del 81 % de su par.
Ese 10 % se mide en los bornes del motor, después del transformador, la red y el cable. Luces, controladores y contactores de la misma instalación también sienten la caída.
Qué dicen los pliegos de la SEC
El RIC N°03 limita la caída de tensión de los alimentadores a 3 % y la total, en el punto más desfavorable, a 5 %. Esos límites se calculan con la corriente máxima de operación, no con la de partida.
Para la partida, el RIC N°07 establece que en baja tensión la potencia máxima de un motor con partida directa la fija la distribuidora, para no perturbar a los vecinos. Si el motor se alimenta desde un transformador propio en media tensión, la potencia máxima en partida directa se acuerda entre el instalador y la distribuidora según el transformador. Ese acuerdo conviene tenerlo antes de comprar.
Qué cambia con partidor estrella-triángulo, partidor suave o variador
- Estrella-triángulo. En estrella, la corriente de línea baja a cerca de un tercio de la partida directa, y el par también. En el ejemplo de 300 kVA, la caída estimada bajaría a cerca de 3 %. Sirve para bombas que parten con poca carga.
- Partidor suave. Sube la tensión en forma gradual y limita la corriente al valor que se programe. La caída depende de ese ajuste y del par que necesite la bomba para despegar.
- Variador de frecuencia. Arranca con corrientes cercanas a la nominal, así que la partida deja de mandar. A cambio, inyecta corrientes armónicas que calientan más el transformador; ese efecto lo trata la IEEE C57.110 y hay que considerarlo al elegir la potencia.
Con más de un motor, la peor condición suele ser arrancar el más grande con los demás ya funcionando.
El riego es estacional, la partida no
Un argumento frecuente es que la bomba trabaja solo en temporada y por eso se puede achicar el transformador. La caída de tensión en la partida es la misma en enero que en cualquier otro mes: si el motor no arranca con un equipo chico, no arranca nunca. Además, la temporada de riego coincide con los días más calurosos, cuando el transformador tiene menos margen térmico. Si estás pensando en cargarlo sobre su placa, revisa primero cuánto se puede sobrecargar un transformador.
Para pedir una cotización bien hecha, reúne la placa del motor (potencia, tensión, corriente y diseño), el método de partida, las demás cargas del predio, la tensión de la red en el punto de conexión y la distancia hasta la bomba. Con esos datos puedes revisar nuestros transformadores trifásicos o enviarnos la solicitud para que revisemos la potencia y la impedancia contigo.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos kVA necesito por cada kW de bomba?
No hay una cifra fija. Depende del método de partida, de la impedancia del transformador, de la red de la distribuidora y de las otras cargas conectadas. Con partida directa, el transformador suele quedar varias veces más grande que el consumo en marcha; con variador, la diferencia se achica mucho.
¿Me conviene un transformador con impedancia más baja?
Una impedancia menor reduce la caída de tensión en la partida, pero aumenta la corriente de cortocircuito en el tablero. Eso puede obligar a protecciones con mayor capacidad de ruptura. Se revisa caso a caso con el proyectista.
¿Sirve un transformador bifásico para una bomba de riego?
Un transformador bifásico entrega baja tensión monofásica, así que solo sirve para bombas con motor monofásico. Para un motor trifásico necesitas un transformador trifásico y que la red de media tensión tenga las tres fases en el punto de conexión.
