Estabilizador de tensión para generador: qué corrige y cómo dimensionarlo
Un estabilizador de tensión para generador es un equipo del lado de la carga que mantiene la tensión entregada a sus equipos dentro de una banda definida cuando la alimentación viene de un generador y no de la red. Se coloca entre la salida del generador o el conmutador de fuentes y la carga, mide la tensión de salida de forma continua y la corrige conmutando tomas o accionando un autotransformador motorizado.
La palabra que provoca casi toda la confusión es AVR. Dos equipos distintos llevan ese nombre. El AVR de excitación está dentro del alternador y regula la corriente de excitación para mantener la tensión en bornes de la máquina. El estabilizador de tensión es un armario separado, del lado de la carga. Un AVR de excitación no puede corregir una caída de tensión que ocurre dentro de su instalación, y un estabilizador no puede arreglar un alternador que regula mal. Comprar uno esperando el otro es la forma más habitual de equivocarse en esta decisión.
Esta guía trata del equipo del lado de la carga. Explica por qué una alimentación por generador se comporta distinto de una alimentación por transformador, cómo dimensionar un estabilizador cuando la carga incluye motores, qué tecnología conviene a cada carga y las cuatro cosas que un estabilizador nunca corrige.
Por qué un generador exige otro tratamiento
Un transformador de distribución es una fuente rígida. Su impedancia es baja frente a la carga, un defecto en el secundario puede pedir miles de amperios y la tensión en bornes apenas se mueve cuando arranca un motor. Un generador es, en comparación, una fuente blanda. Su capacidad de mantener la tensión ante un escalón de carga está limitada por la reactancia subtransitoria de la máquina y por la rapidez con que el sistema de excitación puede restablecer la corriente de campo.
Eso produce tres comportamientos que no verá en una acometida de red sana:
- Caída de tensión al aplicar carga. El arranque directo de un motor consume varias veces su corriente nominal durante uno o dos segundos. En un generador esa corriente circula por una impedancia de fuente mucho mayor, así que la tensión en bornes baja de forma visible: las luces se atenúan, las bobinas de contactores zumban y un variador puede disparar por subtensión.
- Tensión alta con poca carga. Un generador que trabaja muy por debajo de su potencia nominal puede quedar por encima de la tensión nominal, sobre todo si la excitación está ajustada para compensar a plena carga. El estabilizador debe aceptar esa tensión alta además de la caída.
- Frecuencia que se mueve con la carga. El regulador de velocidad responde a los cambios de carga más despacio que la excitación. Una excursión de frecuencia cambia la relación tensión/frecuencia que ven motores y variadores, y ningún estabilizador de tensión puede corregirla.
La consecuencia práctica es que el estabilizador y el generador deben especificarse juntos. Un equipo elegido solo por los kVA de la carga será demasiado pequeño para dejar pasar la corriente de arranque, o demasiado estrecho de rango de entrada para aceptar la tensión en vacío del generador.
Los tres equipos que se confunden
| Equipo | Dónde está | Qué controla realmente | Qué no puede hacer |
|---|---|---|---|
| AVR de excitación (dentro del alternador) | En la máquina, regulando la corriente de excitación | La tensión en bornes del propio alternador | Corregir caídas en cables y distribución aguas abajo, ni proteger la carga de una caída rápida que el lazo de excitación no alcanza a seguir |
| Estabilizador de tensión (esta guía) | Entre la alimentación y la carga, en su armario | La tensión presentada a la carga, dentro de su rango de entrada y su potencia | Añadir potencia al generador, corregir la frecuencia o limpiar la distorsión de forma de onda |
| Conmutador de fuentes o ATS | Entre dos fuentes | Qué fuente alimenta la instalación | Ninguna corrección de tensión: es un equipo de conmutación |
Si su generador caza, oscila o hace caer la tensión hasta que los equipos se reinician, la primera pregunta no es qué estabilizador comprar. Es si la excitación y el regulador de velocidad están ajustados para la carga. Un estabilizador aguas abajo de un generador que funciona mal oculta el síntoma en la carga mientras la máquina sigue dañándose.
Dimensionamiento: partir de la carga, no del generador
El error más común es igualar el estabilizador a los kVA del generador. Un generador de 100 kVA que alimenta una carga de 25 kVA necesita unos 30 kVA de estabilización, no 100. Sobredimensionar no es gratis: un equipo de servo trabajando a una fracción pequeña de su potencia pasa la vida en el extremo bajo de su recorrido, y un equipo de relés conmuta en escalones más gruesos de lo que la carga necesita.
Parta de la carga:
| Paso | Qué hay que establecer | Dónde falla |
|---|---|---|
| 1. Listar las cargas | Todo lo que debe seguir funcionando con generador: motores, variadores, calefacción resistiva, electrónica, iluminación | Usar la carga de proyecto en lugar de la carga que realmente funciona con generador |
| 2. Sumar kVA en régimen | Los kVA en régimen al factor de potencia de la carga, con un factor de simultaneidad realista | Sumar los kVA de placa de cada carga como si todas funcionaran a la vez a plena carga |
| 3. Añadir margen de arranque | La corriente de arranque del motor mayor, durante los segundos que dura, y si los arranques se solapan | Ignorar la punta de arranque y descubrir que el estabilizador limita al arrancar |
| 4. Fijar el rango de entrada | La tensión más baja y más alta que presentará el generador: caída a plena carga, subida en vacío | Especificar un rango estrecho (por ejemplo ±15%) y perder la carga cada vez que arranca un motor grande |
| 5. Elegir reserva | Normalmente 20–30% sobre el régimen, más si los arranques son frecuentes o el ambiente es caluroso | Trabajar al 100% de la potencia en un armario caliente |
| 6. Confirmar precisión de salida | La banda que la carga tolera de verdad, no el número más ajustado disponible | Pagar ±1% donde ±3% bastaba |
Dos cifras hacen casi todo el trabajo: la corriente de arranque del motor mayor y la tensión del generador en vacío. Tómela en el sitio, no de la ficha de una instalación parecida.
Relés o servo: cuál conviene con un generador
| Tipo relé | Tipo servo (autotransformador motorizado) | |
|---|---|---|
| Corrección | Escalones entre tomas fijas, unos pocos por ciento por escalón | Continua, siguiendo el error medido |
| Precisión | Banda más amplia y escalones visibles en cargas sensibles | Banda más estrecha, salida que se mueve sin saltos |
| Ideal para | Iluminación, calefacción, pequeñas cargas monofásicas, proyectos sensibles al coste | Motores, variadores, CNC, médico, impresión, alimentadores de planta completos |
| A vigilar | Desgaste de contactos en sitios con fluctuación frecuente; escalones que el variador percibe | Desgaste de escobillas y carbones que exige inspección periódica; partes móviles en un armario limpio y ventilado |
Con un generador, las fluctuaciones rara vez son suaves. Los escalones de carga llegan a saltos, así que un equipo de relés conmutará repetidamente a lo largo del turno y cada conmutación es un transitorio que la carga ve. Donde la carga es electrónica o motorizada, el tipo servo es la opción más segura, y es la razón por la que la mayoría de las instalaciones industriales con respaldo de generador lo utilizan.
También existen estabilizadores electrónicos con conmutación SCR o IGBT, más rápidos que ambos tipos anteriores. Son otra familia de producto distinta de la descrita aquí, y conviene preguntar por ella si la carga no tolera ni un intervalo corto de corrección.
Lo que un estabilizador no corrige
- La frecuencia. Si el regulador de velocidad deja que la frecuencia derive, los motores giran a la velocidad equivocada y los variadores ven una relación tensión/frecuencia incorrecta. La corrección de tensión no toca esto.
- La forma de onda y los armónicos. Un generador que alimenta rectificadores o inversores produce una onda distorsionada. Un estabilizador corrige la magnitud, no la forma.
- El desequilibrio de fases. Cargas monofásicas repartidas de forma desigual en un generador trifásico producen tensión de secuencia negativa. La solución es repartir la carga, no un estabilizador.
- La potencia. Ningún estabilizador hace que un generador pequeño arranque un motor grande. Si el grupo no puede dar la corriente de arranque, la respuesta es un grupo mayor, un arrancador suave u otro método de arranque.
- La continuidad de neutro y tierra. Un neutro perdido o una tierra deficiente producen problemas de tensión que el estabilizador transmitirá fielmente, o empeorará al corregir la magnitud equivocada.
Lista de especificación
Lleve estos puntos a un proveedor y la conversación se acorta:
- Datos de la fuente — kVA del generador, tensión, fases, frecuencia y si el estabilizador va antes o después del conmutador de fuentes.
- Lista de cargas — kVA en régimen, motor mayor y su método de arranque, y toda carga que no deba ver un escalón.
- Rango de entrada — la tensión más baja y más alta que el equipo debe aceptar antes de limitar o pasar a bypass.
- Precisión de salida — expresada como banda sobre la tensión nominal, no como argumento comercial.
- Entorno — temperatura ambiente, altitud, polvo y si el armario es interior, exterior o en contenedor.
- Régimen de neutro y tierra — TN-S, TN-C-S, TT o IT, y si el estabilizador debe cortar el neutro.
- Acceso de mantenimiento — un bypass manual para que la carga siga funcionando mientras se atienden escobillas o contactos.
- Señalización — un contacto libre de potencial para «en bypass» o «fuera de rango» cableado a la alarma de planta, no solo una lámpara en el frontal.
Cómo encajan los equipos YOMIN en una instalación con generador
YOMIN fabrica estabilizadores y reguladores de tensión para armadores de cuadros, integradores y distribuidores, en los formatos de armario que se usan habitualmente en un cuadro alimentado por generador. Tres referencias cubren la mayor parte de lo descrito arriba:
El estabilizador trifásico de 15 kVA serie TND/SVC (referencia ym-0012), un equipo trifásico pensado para pequeños cuadros trifásicos y alimentadores de taller.
El AVR trifásico serie 4SVC TNS (referencia ym-0002), un armario trifásico con visualización LED y funcionamiento a 50 Hz, para instalaciones que necesitan una lectura visible en el cuadro.
El estabilizador monofásico de servo motor con bobina de cobre serie TND/SVC (referencia ym-0003) en versiones de 10 kW y 15 kVA, para cargas monofásicas en pequeños grupos — una vivienda, un comercio, un pequeño equipo de bombeo.
Estos son los formatos y potencias publicados para esas referencias; confirme el rango de entrada, la precisión de salida y el armario frente a su generador antes de pedir, porque son las tres cifras que deciden si el equipo sostiene la carga o pasa el tiempo en bypass. La gama completa está en estabilizadores y reguladores de tensión. Si la instalación necesita un estabilizador para una sola máquina en lugar de para todo un cuadro, consulte la guía del estabilizador servo y la guía de dimensionamiento.
Preguntas frecuentes
¿Se puede alimentar un estabilizador de tensión desde un generador?
Sí. Un estabilizador del lado de la carga funciona con un generador siempre que su rango de entrada cubra la tensión del generador tanto en vacío como a plena carga, y que su potencia cubra la corriente de arranque del motor mayor. Dimensiónelo por la lista de cargas, no por los kVA del generador.
¿El AVR de un generador es lo mismo que un estabilizador de tensión?
No. El AVR de excitación está dentro del alternador y regula la corriente de excitación para mantener la tensión en bornes de la máquina. Un estabilizador de tensión es un equipo separado, del lado de la carga, que corrige la tensión entregada a los equipos. Uno no sustituye al otro, y un estabilizador no compensa un alternador que regula mal.
¿Por qué bajan las luces cuando arranca una bomba en el generador?
Porque la corriente de arranque de la bomba circula por la impedancia de fuente del generador y hunde la tensión en bornes durante uno o dos segundos. Un estabilizador dimensionado para dejar pasar esa corriente mantendrá la tensión para el resto de la instalación; uno dimensionado solo para el régimen limitará o disparará.
¿Qué estabilizador para un generador de 10 kVA?
Depende de la carga, no del generador. Si el generador alimenta una carga de 4 kVA con un motor de 1,5 kW, el estabilizador se dimensiona sobre esa carga, más la corriente de arranque del motor y un 20–30% de reserva. Igualarlo a 10 kVA lo sobredimensionaría y, en un equipo servo, desperdiciaría su resolución.
¿Puede un estabilizador corregir una frecuencia inestable?
No. La frecuencia la fija el motor primario y su regulador de velocidad. Un estabilizador solo corrige la magnitud de la tensión: un problema de frecuencia se resuelve en el motor y el regulador, no en el estabilizador.
¿Está estabilizando una instalación con generador?
Envíe la potencia del generador, la lista de cargas, el motor mayor y su método de arranque, y el rango de tensión que ve en bornes. Le responderemos con una potencia, un rango de entrada y el armario que encaje en el espacio disponible.
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