Una bomba de riego en la Ribera de Navarra arranca a las seis de la mañana. A las siete, un fusible de la acometida se funde por un mal contacto. El motor no se para: sigue girando con dos fases, el caudal baja un poco y nadie se entera. A mediodía el bobinado huele a barniz quemado y la campaña se queda sin agua tres días.
Ese es el fallo que resuelve un relé de control de fases, un aparato que cabe en la palma de la mano y que en muchos cuadros de Navarra y La Rioja sigue sin instalarse porque "ya hay guardamotor".
Puntos clave
- Un relé de control de fases vigila la red trifásica y corta la maniobra si falta una fase, si las fases llegan en orden incorrecto o si la tensión está desequilibrada.
- Un motor que pierde una fase en marcha sigue girando y las dos fases que quedan cargan con más corriente; parado, ya no arranca y se queda zumbando.
- El guardamotor o el relé térmico actúan por sobrecorriente: con el motor poco cargado pueden no disparar a tiempo, y no detectan la inversión de fases.
- La norma NEMA MG 1 recomienda no superar un 1 % de desequilibrio de tensión en bornes del motor y desaconseja trabajar por encima del 5 %.
- Es imprescindible en bombas, compresores, cintas y ventiladores, donde girar al revés rompe equipo.
- Se monta en carril DIN y actúa sobre la bobina del contactor: es barato frente a rebobinar un motor.
¿Qué es un relé de control de fases?
Es un dispositivo de vigilancia que se conecta a las tres fases (y en algunos modelos al neutro) y abre un contacto cuando algo en la alimentación no es correcto. No corta la potencia directamente: corta el circuito de mando del contactor, que es quien desconecta el motor.
Según el modelo, controla una o varias de estas funciones:
| Función | Qué detecta | Qué evita |
|---|---|---|
| Falta de fase | Una de las tres fases desaparece | Que el motor trabaje a dos fases y se queme |
| Secuencia de fases | L1, L2 y L3 llegan en orden distinto | Que el motor gire al revés |
| Asimetría | Tensiones desequilibradas entre fases | Sobrecalentamiento y pérdida de rendimiento |
| Sub y sobretensión | Tensión fuera de un rango ajustable | Arranques forzados y estrés del aislamiento |
| Pérdida de neutro (algunos) | Neutro cortado en redes con cargas monofásicas | Tensiones peligrosas en receptores monofásicos |
Los modelos sencillos solo vigilan falta y secuencia. Los multifunción permiten ajustar umbrales y una temporización para no disparar con cada microcorte de la red.
¿Qué pasa si falta una fase en un motor trifásico?
Depende de si el motor estaba parado o en marcha cuando se perdió la fase.
Si el motor está parado
No arranca. Con dos fases el estator no genera un campo giratorio, sino uno pulsante, y el rotor no tiene par de arranque. El motor se queda zumbando, absorbe una corriente parecida a la de arranque y, si nadie lo desconecta, se calienta muy rápido.
Si el motor ya está girando
Sigue girando, que es lo traicionero. El motor intenta entregar la misma potencia mecánica con dos fases, así que la corriente en las líneas que quedan sube aproximadamente √3 veces (en torno a un 73 %) para la misma carga. Además aparecen corrientes de secuencia inversa que calientan el rotor.
El resultado típico: el bobinado alcanza temperaturas para las que no está diseñado y el aislamiento envejece en horas lo que debería durar años. Por eso en el taller se ve tantas veces el mismo síntoma: dos de las tres bobinas quemadas y una intacta.
¿Por qué se pierde una fase?
Las causas más habituales que encontramos en instalaciones de Navarra y La Rioja:
- Un fusible fundido en la acometida o en la protección de la línea.
- Bornes flojos por vibración, sobre todo en cuadros junto a maquinaria.
- Un polo del contactor quemado o con contactos picados.
- Un cable dañado en zanja, bandeja o manguera de máquina móvil.
- Un corte en la red de distribución que afecta solo a una fase.
¿El guardamotor no protege ya contra la falta de fase?
Protege en parte, y conviene saber hasta dónde. Muchos guardamotores y relés térmicos incorporan sensibilidad a la falta de fase: si una de las tres corrientes cae a cero, el disparo se acelera.
Pero tienen tres límites:
- Actúan por corriente, no por tensión. Si el motor trabaja poco cargado, la corriente que sube en las dos fases restantes puede no llegar a provocar el disparo pronto, y el calentamiento interno sigue.
- No ven la secuencia de fases. Un motor girando al revés consume una corriente normal: el guardamotor no tiene nada que detectar.
- No impiden el arranque sobre una red ya defectuosa: reaccionan después, cuando el motor ya ha sufrido.
El relé de control de fases y el guardamotor no se sustituyen: se complementan. El guardamotor protege frente a sobrecarga y cortocircuito; el relé, frente a una alimentación defectuosa antes y durante el funcionamiento.
Inversión de fases: el motor que gira al revés
La secuencia de fases cambia más de lo que parece: tras una reforma de la acometida, un cambio de transformador, una conexión provisional con grupo electrógeno o simplemente al reconectar una máquina en otra toma industrial.
Un motor de uso general que gira al revés suele dar solo un susto. En otros equipos es una avería seria:
- Bombas centrífugas: no impulsan y pueden dañar el cierre mecánico.
- Compresores de tornillo y scroll: girar al revés puede dañarlos en segundos.
- Cintas transportadoras y elevadores: el material va en sentido contrario, con riesgo para las personas.
- Ventiladores y extractores: mueven mucho menos aire y la instalación parece funcionar.
En cualquier equipo donde el sentido de giro importa, el control de secuencia de fases debería ser obligatorio en el cuadro. Si quieres repasar cómo se gestiona el sentido de giro en el arranque, lo explicamos en arranque de motores trifásicos directo y estrella-triángulo.
Desequilibrio de tensión: el fallo que no se ve
No hace falta perder una fase entera para dañar un motor. Un pequeño desequilibrio de tensión entre fases provoca un desequilibrio de corriente mucho mayor y calentamiento adicional.
La norma estadounidense NEMA MG 1, referencia habitual en motores, lo deja claro:
- Recomienda que el desequilibrio de tensión en bornes no supere el 1 %.
- A partir del 1 % prevé reducir la potencia admisible del motor.
- Desaconseja trabajar con desequilibrios por encima del 5 %.
El cálculo es sencillo: se toma la media de las tres tensiones entre fases, la mayor desviación respecto a esa media y se divide entre la media. Por ejemplo, con 400 V, 396 V y 389 V la media es 395 V, la mayor desviación es 6 V y el desequilibrio queda en torno al 1,5 %.
Los desequilibrios suelen venir de cargas monofásicas mal repartidas dentro de la propia nave o de líneas largas en zonas rurales. Si sospechas de la red, revisa nuestra guía sobre calidad de la red eléctrica industrial.
Cómo se instala y se ajusta
El montaje es sencillo para un instalador, aunque conviene hacerlo bien:
- Alimentación del relé directamente de las tres fases aguas arriba del contactor, para que vigile la red real.
- Contacto de salida en serie con la bobina del contactor (o con la cadena de seguridad del circuito de mando). Si el relé abre, el contactor cae.
- Ajuste del umbral de asimetría: en motores, valores bajos son más protectores; un umbral demasiado sensible provoca disparos molestos.
- Temporización: unos segundos de retardo evitan desconexiones por huecos de tensión breves sin dejar el motor desprotegido.
- Señalización: muchos modelos tienen LEDs de estado; llevar el contacto a una alarma o al PLC permite saber qué ha pasado sin abrir el cuadro.
¿Dónde instalarlo sí o sí?
- Bombas de pozo y de riego, muy habituales en explotaciones de Navarra y La Rioja: lo explicamos en bombeo solar para riego agrícola.
- Compresores de frío en cámaras y bodegas.
- Compresores de aire de tornillo.
- Máquinas que funcionan sin vigilancia (noches, fines de semana).
- Instalaciones alimentadas a veces por grupo electrógeno.
Preguntas frecuentes
¿Qué pasa si un motor trifásico trabaja con dos fases?
Si ya estaba girando, sigue girando pero con mucha más corriente en las dos fases restantes y calentamiento en estator y rotor. Si estaba parado, no arranca y se queda zumbando. En ambos casos, sin una protección que lo desconecte, el bobinado acaba dañado.
¿Cómo identificar las fases L1, L2 y L3?
Con un indicador de secuencia de fases (rotacional): se conectan sus tres pinzas a las fases y muestra si el orden es directo o inverso. El color de los cables ayuda (marrón, negro y gris en instalaciones actuales), pero no garantiza la secuencia: hay que medirla.
¿Un relé de control de fases sustituye al guardamotor?
No. El guardamotor protege frente a sobrecargas y cortocircuitos; el relé vigila la calidad de la alimentación (falta, secuencia, asimetría, tensión). Lo correcto en un motor importante es llevar los dos.
¿Cada motor necesita su propio relé?
No necesariamente. Un solo relé puede vigilar la alimentación de un cuadro y actuar sobre el mando de varios motores. Pero si los motores cuelgan de líneas distintas, o la pérdida de fase puede producirse aguas abajo (un fusible o un contactor concreto), conviene vigilar cada salida crítica.
Conclusión
Un motor trifásico rara vez se quema "de repente". Casi siempre ha pasado horas trabajando a dos fases, con una tensión desequilibrada o girando en el sentido equivocado. Un relé de control de fases convierte esas averías silenciosas en una parada controlada, y su coste es una fracción de lo que vale rebobinar un motor o parar una línea. Si además lo combinas con un buen plan de mantenimiento de motores eléctricos, la mayoría de esas averías desaparecen.
En Electricidad JMC revisamos cuadros de motores en naves, bodegas, explotaciones agrícolas e industrias de toda Navarra y La Rioja: medimos la red, comprobamos las protecciones existentes y te decimos dónde hace falta un relé de control de fases y dónde no. Llámanos al 619 41 70 35 y te preparamos un presupuesto sin compromiso.