GUARDAMOTORES MAGNETOTERMICOS TIPOS Y MODELOS

Guardamotores Termomagnéticos (Estándar):

Guardamotores Magnéticos Puros (Sin Bimetal):

Guardamotores Electrónicos (Smart):

Importancia Usos y Aplicaciones:

El guardamotor magnetotérmico (o interruptor protector de motor) es un dispositivo de maniobra y protección electromecánico diseñado específicamente para la protección integral de motores eléctricos de corriente alterna contra sobrecargas, cortocircuitos y fallas de fase.

Descripción Técnica y Principios de Funcionamiento: 

A diferencia de las protecciones convencionales, el guardamotor integra en un único equipo la función de protección térmica, protección magnética y la capacidad de corte/maniobra.

Principio de Protección Térmica (Sobrecargas):

Mecanismo: Utiliza un elemento bimetálico (dos metales con distinto coeficiente de dilatación térmica unidos solidariamente) por el que circula la corriente del motor.

Funcionamiento: Cuando el motor opera en régimen de sobrecarga (corriente entre 1,05 y 1,2 veces la nominal In), el calor generado por efecto Joule flexiona el bimetal. Al alcanzar una deformación crítica, acciona mecánicamente el trinquete de disparo. 

Característica: Posee una curva de disparo de tiempo inverso (a mayor sobrecorriente, menor tiempo de disparo) y dial de ajuste frontal para calibrar el disparo exactamente a la corriente nominal de servicio del motor (Ie). La mayoría incluye compensación automática por temperatura ambiente (típicamente entre -20 °C y +60 °C). 

Principio de Protección Magnética (Cortocircuitos):

Mecanismo: Consta de un electroimán o bobina de disparo rápido con un núcleo móvil accionado por muelle. 

Funcionamiento: En presencia de una corriente de cortocircuito (típicamente entre 12 x In y 14 x In), el campo magnético generado en la bobina vence la resistencia del muelle y desplaza el núcleo instantáneamente (< 10 ms), provocando la apertura directa de los contactos principales. 

Protección contra Pérdida de Fase (Diferencial):

Mecanismo: Incorpora una barra deslizante o sistema diferencial entre los tres bimetales. 

Funcionamiento: Si una fase se interrumpe, el bimetal correspondiente se enfría y vuelve a su posición mientras los otros dos permanecen flexionados. Esta asimetría mecánica desplaza la barra diferencial, provocando el disparo rápido del equipo antes de que el motor sufra daños por sobrecalentamiento en las fases restantes.

Características Físicas, Estructurales, Conexionado y Montaje:

Estructura Física y Materiales:

Carcasa Exterior: Moldeada en polímeros termoplásticos autoextinguibles de alta resistencia mecánica y térmica (generalmente poliamida reforzada con fibra de vidrio, clasificación UL94 V-0). 

Cámara de Extinción de Arco: Construida con placas divisorias de acero desionizante que fragmentan y enfrían el arco eléctrico generado durante la interrupción bajo carga o cortocircuito. 

Contactos Principales: Pastillas de aleación de plata-óxido de cadmio (AgCdO) o plata-óxido de estaño (AgSnO2), seleccionadas por su alta conductividad y resistencia a la soldadura por arco eléctrico.

Indicadores Visuales: Muestra el estado del dispositivo (ON, OFF, TRIP/Disparo por falla) mediante la posición del mando giratorio o pulsadores, con posibilidad de bloqueo mediante candado en posición OFF (LOTO).

Sistema de Conexionado y Montaje:

Sistema de Montaje: Están estandarizados para fijación rápida por resorte trasero sobre riel DIN simétrico de 35 mm (EN 60715), o mediante atornillado directo a la placa base del tablero.

Conexionado principal: Cuentan con bornes superiores (entrada de línea L1, L2, L3) e inferiores (salida hacia el contactor o carga T1, T2, T3). Utilizan tornillería tipo jaula para evitar el deshilachado de cables, o terminales de resorte tipo push-in, ideales para mantener la presión de apriete en entornos con alta vibración.

Accesorios Modulares: Permiten el acople lateral o frontal de bloques de contactos auxiliares (NO/NC) para enviar señales a un PLC, módulos de señalización de disparo (que indican físicamente si el fallo fue por corto o sobrecarga), y bobinas de disparo a distancia (por mínima tensión o emisión de tensión).

Ver: Contactores Electromagnéticos

Cuadro Comparativo: Guardamotor vs. Interruptor Termomagnético

Característica / Parámetro	Guardamotor Magnetotérmico	Interruptor termomagnético (PIA / MCCB)
Aplicación Principal	Protección específica de motores eléctricos.	Protección de líneas, cables y cargas generales.
Ajuste Térmico (Ir)	Regulable en un rango dinámico (ej. 4,0 a 6,3 A).	Fijo en la mayoría de los modulares DIN (o ajustable solo en MCCB industriales).
Curva de Disparo Magnético	Altamente elevada (12 a 14 x In) para tolerar picos de arranque.	Curvas B (3-5 pulgadas), C (5-10 pulgadas) o D (10-20 pulgadas).
Sensibilidad a Pérdida de Fase	Sí, incluye mecanismo diferencial integrado.	No, requiere relé de fase externo.
Categoría de Uso (IEC 60947)	Categoría A / AC-3 (arranque directo y maniobra de motores).	Categoría A (distribución).
Capacidad de Maniobra	Diseñado para arranques/paradas frecuentes y maniobra manual directa.	Diseñado principalmente para protección, no para maniobra frecuente.
Compensación de Temperatura	Incorporada por diseño para mantener precisión de disparo.	Generalmente calibrada a temperatura fija (30 °C).

Diferencias Tecnológicas y Constructivas entre Marcas Industriales: 

Las diferencias entre los principales fabricantes de aparellaje industrial residen en los materiales, patentes de cámara de extinción y densidad de integración:

Schneider Electric (Serie TeSys Deca / GV2 - GV3):

Materiales: Plásticos de ingeniería de alta densidad reciclables con bajo impacto ambiental (Green Premium).

Tecnología: Sistema de conexión patentado EverLink (en modelos GV3), que mantiene el par de apriete constante mediante deformación elástica de la jaula, evitando la fluencia del cobre por ciclos térmicos.

Diseño: Alta capacidad de ruptura sin necesidad de fusible previo (hasta 100 kA según modelo).

Siemens (Serie SIRIUS 3RV2):

Materiales: Aleaciones de contacto de plata-níquel tratadas para minimizar la erosiòn galvánica y la resistencia de contacto.

Tecnología: Cámaras de extinción de arco estrechas con optimización geométrica por simulación de flujo electromagnético.

Diseño: Estándar modular de ancho estricto (45 mm en S00/S0) que permite el acoplamiento directo "combicontactor" con contactores 3RT sin herramientas ni cables mediante conectores de enlace.

ABB (Series MS116 / MS132 / MS165):

Materiales: Bimetales termostáticos de alta precisión procesados por soldadura láser.

Tecnología: Indicador óptico central de disparo por cortocircuito independiente (clear TRIP indication), permitiendo diferenciar visualmente si el disparo fue por sobrecarga o por falla magnética.

Diseño: Construcción sin componentes de cadmio (RoHS compliant) y diales recubiertos con sellado transparente antipolvo.

Eaton (Serie PKZM0 / PKE):

Materiales: Uso extenso de polímeros termoestables en la zona del bloque de polos para soportar mayores esfuerzos electrodinámicos.

Tecnología: Serie PKE con disparador electrónico (SmartWire-DT): reemplaza el bimetal mecánico por un transformador de corriente interno y un microprocesador, ofreciendo rangos de ajuste muy amplios (4:1) y curvas de disparo configurables electrónicamente.

Diagrama de Conexionado: Bomba de Agua con Motor de 3 HP:

Datos de Cálculo Previos:

Potencia: 3 HP} ≈ 2,24 kW .

Tensión de Red: 3 x 380 V (Trifásica, 50 Hz).

Factor de Potencia (cos ᶲ): ≈ 0,85.

Rendimiento (ŋ): ≈ 0,83.Corriente Nominal (In):

Selección del Guardamotor: Rango 4,0 a 6,3 A (Ajustar dial de regulación en 4,8 A)

Esquema Eléctrico de Potencia y Control:

Maquinaria Herramienta e Industrial: Compresores de aire a pistón/tornillo, tornos industriales, fresadoras, mezcladoras, extrusoras de plástico y trituradoras.

 

Descripción del Funcionamiento:

Paso de Potencia: La corriente trifásica entra al guardamotor Q1 por las terminales superiores 1/L1, 3/L2 y 5/L3.

Salida hacia Maniobra: De las terminales inferiores 2/T1, 4/T2 y 6/T3 de Q1, el cableado va a los contactos principales de fuerza del contactor KM1.

Carga: De la salida de KM1, los cables se conectan a los bornes de la caja de conexiones del motor de la bomba de agua (U, V, W), asegurando la tierra física a la carcasa.

Enclavamiento de Seguridad en Control: Un contacto auxiliar del guardamotor (NC 95-96 o 13-14 según módulo accesorio) se coloca en serie con la bobina A1-A2 del contactor KM1. Si el guardamotor dispara por falla térmica o magnética, abre instantáneamente el circuito de control, desenergizando la bobina de KM1 y evitando el reencendido automático sin intervención técnica.

Performance Level (PL) o probabilidad de fallo (PFHd) según la norma ISO 13849-1, de bomba de agua:

El cálculo del Performance Level (PL) y de la Probabilidad de Fallo Peligroso por Hora (PFHd) según la norma ISO 13849-1 para las Partes del Sistema de Control Relacionadas con la Seguridad (SRP/CS) cuantifica la fiabilidad con la que el circuito desenergiza el motor de la bomba ante una demanda de seguridad.

Parámetros Fundamentales de la Norma ISO 13849-1:

Para determinar el PL final (clasificado de PL a  -  PL e), la norma exige evaluar cuatro pilares técnicos:

Estructura o Categoría (Cat B, 1, 2, 3, 4): Define la arquitectura del circuito (monocanal vs. redundante en paralelo) y su comportamiento ante fallas.

Tiempo Medio hasta una Falla Peligrosa (MTTFd): Mide la fiabilidad de los componentes individuales.

Cobertura de Diagnóstico (DCavg): Mide la capacidad del sistema para auto detectar fallos antes de que ocurra una condición peligrosa.

Fallas de Causa Común ($CCF$): Evalúa la inmunidad de canales redundantes frente a eventos externos simultáneos (sobretensiones, temperatura, interferencia electromagnética).

Metodología de Cálculo Matemático:

Cálculo del número de operaciones anuales (nop):

Dado que el guardamotor y el contactor son dispositivos electromecánicos sujetos a desgaste mecánico, su tasa de fallas no depende únicamente del tiempo, sino de los ciclos de conmutación:

• dop: Días de operación al año (ej. 365 días).
• hop: Horas de operación por día (ej. 24 horas).
• tcycle: Tiempo medio entre dos ciclos consecutivos de arranque/parada (en segundos).

Cálculo del MTTFd por Componente:

Para dispositivos mecánicos y electromecánicos, el MTTFd se calcula a partir del parámetro B10d suministrado por el fabricante (número de ciclos hasta que el 10% de una muestra falla de manera peligrosa): 

Nota: La ISO 13849-1 establece que el valor máximo de MTTFd aplicable a un componente en los cálculos finales está topeado a 100 años (aunque el cálculo matemático resulte superior).

Combinación de Componentes en un Canal (MTTFd,channel):

Si la función de seguridad pasa en serie por el contacto auxiliar del guardamotor (1) y la bobina del contactor (2), la tasa de fallas del canal se combina mediante la suma de sus tasas individuales:

El valor obtenido se clasifica según la norma en:

• Bajo: 3 años ≤ MTTFd < 10 años
• Medio: 10 años ≤ MTTFd < 30 años
• Alto: 30 años ≤ MTTFd ≤ 100 años

Ver: RELÉSDE FUNCIONES ESPECÍFICAS

Ejemplo Práctico: Circuito de la Bomba de 3 HP

Analicemos la función de seguridad: "Desconexión del motor de la bomba ante la apertura del contacto del guardamotor o seta de emergencia".

Arquitectura Monocanal Estándar (Categoría 1):

Configuración: 1 Guardamotor (Q1) + 1 Contactor (KM1).

Condiciones de uso: La bomba commuta 12 veces por día (nop} = 12 x 365 = 4380 ciclos/año).

Datos de fabricante habituales:

Contactor KM1: B10d = 1.300.000 ciclos.

Guardamotor Q1 (contactos de maniobra/aux): B10d = 2.000.000 ciclos.

Cálculo de MTTFd individual:

MTTFd, channel del canal único:

Cobertura de Diagnóstico (DCavg): 0 % (no hay monitoreo en tiempo real de si los contactos del contactor se soldaron).

Resultado de Evaluación (Tabla K.1 / Figura 5 de ISO 13849-1):

Categoría 1 + MTTFd = Alto + DC = 0 % → Performance Level obtenido = PL c.

PFHd calculada: ≈ 1,14 x 10-6 / hora (1 fallo peligroso cada 877.000 horas de operación continudada).

Arquitectura Redundante con Monitoreo (Categoría 3 o 4):

Si el análisis de riesgos exige un PL d o PL e (por ejemplo, riesgo de atrapamiento o trabajo de operarios en el tanque/salida de fluido):

Configuración Modificada:

Un relé de seguridad (módulo de control de seguridad).

Dos contactores en serie (KM1 y KM2) de fuerza accionados por el relé.

Realimentación del canal auxiliar (EDM - External Device Monitoring) que verifica que ambos contactores hayan abierto antes de autorizar el siguiente arranque.

Estructura: Categoría 3 (redundancia en el elemento de corte).

DCavg: 90 % (Medio, gracias a la realimentación EDM de contactos espejo).

Puntaje CCF: > 65 puntos (cumple separación física de cables, protección contra sobretensiones y componentes probados).

Resultado de Evaluación:

Categoría 3 + MTTFd = Alto + DCavg = 90 % → Performance Level obtenido = PL d / PL e.

PFHd calculado: ≈ 4,29 x 10⁻⁸ horas.

Correspondencia entre PL y $\text{PFH}_d$

La ISO 13849-1 vincula directamente el valor de PFHd obtenido con el nivel de prestación alcanzado:

Nivel de rendimiento (PR)	Probabilidad de Falla Peligrosa por Hora (PFHd​)
PL a	10⁻⁵ a < 10⁻⁴
PL b	3 x 10⁻⁶ a < 10⁻⁵
PL c	10⁻⁶ a < 3 x 10⁻⁶
PL d	10⁻⁷ a < 10⁻⁶
PL y	10⁻⁸ a < 10⁻⁷

Usos y Aplicaciones Habituales:

El uso del guardamotor es indispensable en instalaciones industriales, comerciales e infraestructuras donde existan motores eléctricos de inducción asincrónicos:

Sistemas de Bombeo y Fluidos: Protección de electrobombas de agua potable, bombas sumergibles, sistemas contra incendios y bombas de efluentes sanitarios o industriales.

Climatización y Ventilación (HVAC): Unidades manejadoras de aire (UTAs), extractores de humos, torres de enfriamiento y compresores de centrales frigoríficas.

Logística Autónoma e Intralogística: Tableros de control de bandas transportadoras, cintas de rodillos, montacargas automatizados y estaciones de carga rápida para flotas de vehículos AMR/AGV donde el riesgo de bloqueo físico es alto.

Ver: VARIADORES DE VELOCIDAD PARA MOTORASINCRONICO

Maquinaria Herramienta e Industrial: Compresores de aire a pistón/tornillo, tornos industriales, fresadoras, mezcladoras, extrusoras de plástico y trituradoras.

 

 Agroindustria: Sistemas de riego mecanizado (pívots), aireadores de silos, molienda y automatización de tambos.

Tableros de Control Centralizados (CCM): Formando el elemento base de la unidad de partida ("Coordinación Tipo 1 o Tipo 2" según IEC 60947-4-1) combinado con contactores y variadores de frecuencia o arrancadores suaves.

Generación de Energía: Protección de las bombas de agua de refrigeración, condensado y aceite de lubricación en configuraciones de ciclo combinado de turbinas de gas y vapor.

Infraestructura Hidráulica: Estaciones de bombeo de efluentes, bombas de pozos profundos, y sistemas de presión para protección contra incendios.

Seguridad Funcional de Máquinas: Operan como el actuador de corte de energía (SRP/CS) para alcanzar el Performance Level (PL) o la categoría requerida según la norma ISO 13849-1 en zonas donde conviven operarios y robots.

Performance Level (PL) d / Categoría 3, según la norma ISO 13849-1:

En la imagen, puedes observar:

Panel de Control de Seguridad Abierto: Se muestran los componentes clave, incluyendo los guardamotores de seguridad (etiquetados como "GUARDAMOTOR DE SEGURIDAD QM1 (PLd)"), que actúan como el elemento final de corte de energía para el motor del robot.

Arquitectura de Seguridad: Un diagrama esquemático en la puerta del panel ilustra la estructura redundante del sistema (Categoría 3) para garantizar la fiabilidad de la función de seguridad.

Zona de Cohabitación Hombre-Robot: A la izquierda, un gran robot industrial KUKA opera dentro de un recinto vallado. A la derecha, un operario humano realiza una tarea de ensamblaje en una estación adyacente, separada por una cortina de luz de seguridad y vallas transparentes.

Señalización y EPP: El panel cuenta con señalización clara sobre el Performance Level alcanzado, y el operario lleva el equipo de protección personal (EPP) adecuado. El cableado de seguridad es de color rojo y amarillo para una fácil identificación.

Esta configuración asegura que, ante cualquier apertura de la valla o activación de una parada de emergencia, los guardamotores de seguridad corten la potencia del motor del robot de forma fiable, protegiendo al operario.

Integración de Guardamotores Termomagnéticos y Contactores:

La integración de guardamotores termomagnéticos y contactores es la solución estándar en la industria para el arranque y control de motores eléctricos de inducción. Esta combinación permite separar dos funciones críticas que poseen exigencias mecánicas y eléctricas totalmente diferentes: la protección y la maniobra.

Interacción entre Guardamotor y Contactor:

El guardamotor y el contactor trabajan en equipo instalándose en serie dentro del circuito de potencia, coordinando sus roles según el régimen de trabajo del motor.

División de Roles y Desgaste Mecánico:

El Contactor (Maniobra):

Está diseñado específicamente para soportar millones de operaciones (típicamente de 1 a 10 millones de ciclos mecánicos bajo categoría AC-3). Su función es abrir y cerrar el circuito de potencia a distancia accionando su bobina electromagnética. Sin embargo, no posee capacidad interna para detectar fallos eléctricos.

El Guardamotor (Protección e Aislamiento):

Está construido para detectar anomalías térmicas y magnéticas. Su vida útil mecánica es menor (alrededor de 50.000 a 100.000 operaciones), ya que su mecanismo interno está optimizado para la extinción rápida de arcos eléctricos violentos (cortocircuitos) y no para la conmutación de alta frecuencia.

Integración en el Circuito de Mando:

Para que la interacción sea efectiva, el guardamotor debe supervisar la alimentación del contactor:

Se conecta un contacto auxiliar del guardamotor (NC o NO) en serie con la bobina (A1-A2) del contactor.

Si el guardamotor detecta una sobrecarga o un cortocircuito, además de abrir sus propios contactos de potencia, abre inmediatamente el circuito de mando del contactor, desenergizando su bobina. Esto evita que el contactor intente reconectarse automáticamente cuando el guardamotor ha disparado.

Coordinación de Protección (Según IEC 60947-4-1):

La interacción entre ambos equipos se clasifica según la gravedad del daño permitido tras un cortocircuito:

Coordinación Tipo 1:

Ante un cortocircuito, el conjunto no debe causar peligro a personas ni a la instalación, pero se permiten daños en el contactor (por ejemplo, soldadura de sus contactos de potencia). El equipo puede requerir reemplazo antes de volver a operar.

Coordinación Tipo 2:

Ante un cortocircuito, no debe producirse ningún daño en el contactor ni en el guardamotor (solo se admite una leve soldadura de contactos si se pueden separar fácilmente sin deformación). El sistema queda inmediatamente listo para volver a funcionar tras despejar la falla.

Diferencias entre las dos Arquitecturas Clásicas:

Existen dos esquemas predominantes en la industria, cuyas diferencias radican en el alcance de la protección que brindan por sí solos.

Sistema 1: Contactor + Relevo Térmico

El relevo (o relé) térmico se acopla físicamente a la salida inferior del contactor. Protege exclusivamente contra sobrecargas y pérdida de fase.

Limitación Crítica:

El relevo térmico no tiene poder de corte ante un cortocircuito. Si ocurre una falla franca entre fases, sus bimetales se fundirían antes de poder reaccionar.

Requisito de Instalación:

Obliga a instalar un tercer componente "aguas arriba" (fusibles tipo aM o un interruptor termomagnético) que asuma la protección contra cortocircuitos.

Sistema 2: Guardamotor Termomagnético + Contactor

El guardamotor se instala "aguas arriba" del contactor. Actúa como el seccionador principal de la carga y protege contra sobrecargas, pérdida de fase y cortocircuitos.

Independencia:

Al poseer una bobina de disparo rápido y cámaras de extinción de arco, el guardamotor puede interrumpir corrientes de cortocircuito altísimas (frecuentemente hasta 100 kA) por sí solo.

Integración:

En tableros modernos (Industria 4.0), se utilizan módulos de enlace directo que conectan eléctrica y mecánicamente el guardamotor con el contactor sin necesidad de cables, creando un "arrancador compacto".

Tabla Comparativa Directa:

Criterio	Contactor + Relevo Térmico	Guardamotor Termomagnético + Contactor
Protección contra Cortocircuito	No incluye. Requiere fusibles (aM/gG) o llave termomagnética previa.	Incluida. Incorpora disparador magnético de alta velocidad.
Protección contra Sobrecarga	Incluida (mediante bimetales).	Incluida (mediante bimetales con dial regulable).
Corte Visible y Aislamiento Manual	No permite seccionamiento manual con poder de corte directo.	Sí. Funciona como seccionador/interruptor principal del arrancador.
Espacio en Tablero (Volumen)	Requiere más espacio vertical/DIN al sumar el elemento de protección contra cortocircuitos.	Muy compacto. Reduce espacio y cantidad de borneras intermediate.
Restablecimiento tras Cortocircuito	Si usa fusibles, requiere reemplazo físico de los mismos.	Se rearma manualmente mediante la perilla/mando frontal.
Número de Componentes	3 elementos (Fusibles/Termomagnética + Contactor + Relevo).	2 elementos (Guardamotor + Contactor).
Costo Inicial de Equipos	Menor costo inicial en los componentes individuales.	Ligeramente mayor costo por unidad, compensado en mano de obra.

Ver: ARRANCADORES SUAVES PARA MOTOR ASINCRÓNICO

Ventajas y Desventajas de Cada Sistema:

Sistema 1: Contactor + Relevo Térmico

Ventajas:

Costo económico en componentes:

Es una solución de bajo costo inicial, ideal para proyectos con presupuestos ajustados donde la protección contra cortocircuito ya está resuelta en un tablero de distribución general.

Montaje directo "Plug-in":

El relevo térmico se acopla directamente a los bornes inferiores de la mayoría de los contactores sin necesidad de cables de interconexión.

Ideal para potencias muy altas:

En motores de gran tamaño (> 100 HP), el uso de relevos térmicos o electrónicos acoplados a transformadores de corriente (TI) es más económico y flexible que los guardamotores de gran volumen.

Desventajas:

Incompleto por sí solo:

Si ocurre un cortocircuito y no hay un fusible o llave de respuesta rápida aguas arriba, el relevo térmico se destruye por completo al no tener poder de interrupción de cortocircuito (Icu).

Mantenimiento y repuestos:

Si la protección es por fusibles, se requiere stock permanente de repuestos del calibre exacto.

Mayor tiempo de cableado y mano de obra

Requiere más interconexiones en el tablero para integrar la protección magéntica externa.

Sistema 2: Guardamotor Termomagnético + Contactor

Ventajas:

Solución de Protección Integral All-in-One:

Ofrece protección magnética, térmica, sensibilidad a pérdida de fase y seccionamiento manual en un solo cuerpo.

Ahorro significativo de espacio y tiempo de armado:

Al utilizar barras de puenteado trifaśico (busbars) y conectores de enlace directo entre guardamotor y contactor (ej. Siemens Combi-contactor o Schneider TeSys Link), se elimina hasta un 60% del cableado de fuerza.

Mayor continuidad de servicio:

Ante un disparo por sobrecarga o cortocircuito despejado, el operador solo debe girar la perilla para restaurar la máquina sin cambiar componentes.

Seguridad operacional (LOTO):

Los guardamotores permiten el bloqueo con candado (Lockout/Tagout) en posición OFF directamente en el punto de arranque de la máquina, garantizando seguridad en tareas de mantenimiento.

Desventajas:

Costo inicial de los equipos:

Los guardamotores tienen un precio superior al de un relevo térmico individual.

Limitación en rangos de muy alta corriente:

Aunque existen guardamotores de hasta 100 A o más (tamaños S2/S3 o GV3/GV4), a partir de ciertas potencias elevadas el costo se incrementa exponencialmente frente a combinaciones de interruptores de caja moldeada (MCCB) + relevo.

Resumen para la Selección en Proyectos:

Usar [Contactor + Relevo Térmico] cuando:

Se trabajen con motores de muy alta potencia, se disponga de tableros centralizados con protección magnética previa bien dimensionada o se busque la opción de menor costo de materiales por componente.

Usar [Guardamotor + Contactor] cuando:

Se diseñen tableros modernos de automatización, tableros distribuidos de máquinas individuales, sistemas donde se requiera Coordinación Tipo 2, optimización de espacio, rápido restablecimiento tras fallas y máxima seguridad en el seccionamiento para mantenimiento.

Guardamotores Tipos y Modelos:

Los guardamotores se clasifican en función de su tecnología de disparo, su mando mecánico de accionamiento, la clase de disparo térmico y su construcción física.

Clasificación por Principio de Funcionamiento:

Guardamotores Termomagnéticos (Estándar):

Son la variante más común en la industria. Combinan una lámina bimetálica que se curva con el calor para proteger contra sobrecargas (disparo lento o térmico) y una bobina electromagnética que reacciona instantáneamente ante picos masivos de corriente para proteger contra cortocircuitos.

Detalles de Imagen:

Protección Térmica (Lámina bimetálica):

Una lámina compuesta por dos metales diferentes que se curva al calentarse por una sobrecarga sostenida, activando el mecanismo de disparo de forma lenta.

Protección Magnética (Bobina electromagnética):

Una bobina que genera un campo magnético intenso ante un cortocircuito, atrayendo un núcleo instantáneamente para abrir el circuito.

Térmico (Sobrecarga): Láminas bimetálicas ajustables mediante dial calibrado (Ie). Ofrecen curva de tiempo inverso.Magnético (Cortocircuito): Disparador electromagnético instantáneo (entre 12 x In y 14 x In).

Sensibilidad a pérdida de fase: Mecanismo diferencial interno.

Uso: Protección individual de motores en arranque directo o estrella-triángulo.

Guardamotores Magnéticos Puros (Sin Bimetal):

Carecen de la protección térmica bimetálica y actúan exclusivamente frente a cortocircuitos. Se utilizan cuando el motor ya está protegido contra sobrecargas por otro dispositivo, como un relé electrónico externo, un sistema de arranque suave o un variador de frecuencia que ya gestiona internamente la curva térmica del motor.

Detalles de imagen:

Se observa claramente que el mecanismo se compone exclusivamente de bobinas electromagnéticas (la parte magnética), encargadas de la protección instantánea contra cortocircuitos. Como se aprecia en la etiqueta, carece de la lámina bimetálica (la parte térmica), lo que confirma que su función no es proteger contra sobrecargas, ya que esta tarea se delega a un dispositivo externo. Además, la perilla de ajuste se limita a configurar el umbral de disparo magnético.

Función: Se utilizan cuando la protección contra sobrecarga está resuelta por otro dispositivo específico en el circuito.

Uso: Entradas de variadores de frecuencia (VFD), arrancadores suaves (soft-starters), o circuitos donde se utiliza un relé térmico electrónico o sonda PTC/PT100 independiente.

Guardamotores Electrónicos (Smart):

Reemplazan los componentes bimetálicos tradicionales por transformadores de corriente y microprocesadores integrados. Ofrecen rangos de ajuste térmico extremadamente amplios y alta precisión. Para ecosistemas de Industria 4.0, estos modelos son fundamentales: al contar con protocolos de comunicación (como IO-Link o SmartWire-DT), envían datos en tiempo real sobre corrientes, estados y diagnósticos. Esto habilita el mantenimiento predictivo y facilita la integración con gemelos digitales. En proyectos de alta complejidad, como la gestión logística de flotas AMR/AGV o plantas de ciclo combinado, garantizan un mayor nivel de autonomía operativa.

Detalles de Imagen:

Transformadores de Corriente Integrados (TC):

Tres toroides que miden la corriente con alta precisión en cada fase, reemplazando a las bobinas térmicas y magnéticas.

Microprocesador de Control (MCU):

Un circuito integrado que procesa los datos de corriente, gestiona las curvas de disparo (con un rango de ajuste extremadamente amplio) y habilita funciones inteligentes.

Módulo de Comunicación Industrial:

Un puerto dedicado (en este ejemplo, IO-Link) que permite la transmisión de datos en tiempo real (corrientes, estados, diagnósticos) a sistemas de nivel superior.

Ventajas:

Rango de ajuste térmico extremadamente amplio (relación hasta 1:4 o 1:10), reduciendo la cantidad de referencias en stock.

Curvas de disparo térmico configurables (Clase 5, 10, 20, 30 en el mismo equipo).

Comunicación digital integrada o modular (IO-Link, Modbus, SmartWire-DT, CANopen).

Usar:

Entornos de Industria 4.0, centros de control de motores (CCM) inteligentes, plantas con telemetría y mantenimiento predictivo.

Clasificación por Mando Mecánico y Formato:

Por Pulsador (Push-Button):

El encendido (I) y apagado (O) se realiza mediante dos botones frontales. Es el formato clásico de menor costo para calibres pequeños (típicamente hasta 32 A).

Por Mando Giratorio (Rotary Handle):

Utilizan una perilla giratoria frontal. Indican claramente tres posiciones: ON, OFF y TRIP (disparo automático por falla). Permiten la colocación directa de candados de seguridad en posición OFF (Lockout / Tagout - LOTO) y la adaptación de mandos prolongados para puerta de tablero.

Formato Modular DIN (45 mm / 55 mm):

Diseñados para montaje en Riel DIN simétrico de 35 mm, compatibles en ancho con contactores y aparellaje estándar.

Formato en Caja Moldeada (MCCB para motor):

Para potencias elevadas (corrientes superiores a 100 A y hasta 800 A), la protección de motor adopta el chasis de un interruptor de caja moldeada con bloques de disparo específicos para motor (Curva AC-3 / IEC 60947-4-1).

Clasificación por Clase de Disparo (Norma IEC 60947-4-1):

La clase de disparo define el tiempo máximo que tarda el guardamotor en abrir el circuito cuando circula una corriente de sobrecarga de 7,2 x Ie (simulando un motor bloqueado):

Clase 10A / 10:

Dispara entre 2 y 10 segundos. Es la clase estándar aplicable al 85% de las máquinas (bombas centrífugas, ventiladores, compresores pequeños, cintas transportadoras livianas).

Clase 20:

Dispara entre 6 y 20 segundos. Diseñado para arranque pesado o cargas de alta inercia (centrífugas industriales, molinos, extractores de gran porte).

Clase 30:

Dispara entre 9 y 30 segundos. Para arranque extremadamente pesado (chancadoras de piedra, mezcladoras de alta viscosidad).

Ver: Fusibles Definición y Clasificación.

Modelos Comerciales Destacados por Fabricante:

Fabricante	Serie / Familia	Tipo de Disparo	Rango de Corriente (Ie​)	Capacidad de Corte (Icu​ a 400V)	Características Destacadas
Schneider Electric	TeSys GV2ME	Termomagnético	0,10 A a 32 A	De 10 a 100 kA	Mando por pulsadores. El modelo más difundido globalmente.
Schneider Electric	TeSys GV2P / GV3P	Termomagnético	0,10 A a 80 A	50 a 100 kA	Mando giratorio. La serie GV3 incluye bornes elásticos EverLink.
Schneider Electric	TeSys GV4P / GV4PEM	Electrónico	2 A a 115 A	De 25 a 100 kA	Protección electrónica multifunción con medición de desequilibrio y clase ajustable.
Siemens	SIRIUS 3RV20	Termomagnético	0,11 A a 100 A	Hasta 100 kA	Tamaños modulares (S00, S0, S2, S3). Ensamblaje sin cables con contactores 3RT.
Siemens	SIRIUS 3RV23	Magnético puro	0,11 A a 100 A	Hasta 100 kA	Diseñado específicamente para protección contra cortocircuito de VFDs y arranques suaves.
TEJIDO	MS116	Termomagnético	0,10 A a 32 A	De 10 a 50 kA	Gama estándar compacta (45 mm de ancho), opción económica y fiable.
TEJIDO	MS132 / MS165	Termomagnético	0,10 A a 80 A	Hasta 100 kA	Incorporan indicador visual de disparo por cortocircuito (clear TRIP indication).
FORMA	MPW18 / MPW40	Termomagnético	0,10 A a 40 A	Hasta 100 kA	Amplia presencia regional; acoplamiento directo a contactores de las series CWC y CWM.
FORMA	MPW80 / MPW100	Termomagnético	10 A a 100 A	Hasta 100 kA	Chasis robusto para motores de mediana y alta potencia en tableros de bombas o compresores.
Eaton (Moeller)	PKZM0 / PKZM4	Termomagnético	0,10 A a 65 A	Hasta 150 kA	Elevado poder de corte nativo; accesorios comunes para toda la serie.
Eaton	PKE	Electrónico	0,30 A a 65 A	Hasta 100 kA	Módulos de disparo intercambiables plug-in y conexión directa a bus SmartWire-DT.

Criterios para la Selección del Modelo Correcto:

Corriente Nominal de Servicio (Ie): 

Debe seleccionarse un modelo cuyo rango de ajuste contenga el valor de corriente de placa del motor (por ejemplo, para un motor de 4,8 A, seleccionar un rango de 4,0 a 6,3 A).

Potencia de corte (UCI): 

La capacidad de interrupción de cortocircuito del guardamotor debe ser superior a la corriente de cortocircuito presunta (Icc) en el punto de instalación del tablero.

Tipo de Carga e Inercia: 

Determina la necesidad de un guardamotor estándar (Clase 10) o de unidades electrónicas/especiales con curva de disparo extensible (Clase 20/30).

Coordinación de Aislamiento: 

Verificar si la aplicación requiere coordinación Tipo 1 o Tipo 2 según la norma IEC 60947-4-1 en combinación con el contactor seleccionado.

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