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Un motor de bomba de 15 kilovatios puede pasar una prueba de banco y aún así activar un relé térmico después de 20 minutos con una carga del 80 %. A menudo, la causa no es el devanado, sino una discrepancia entre el par de carga, la refrigeración y la variante de motor seleccionada. El motor de inducción asíncrono trifásico es una máquina madura y de arranque automático, pero no es un producto básico. La conclusión práctica: seleccione por perfil de torsión, ciclo de trabajo, clase de eficiencia, gabinete y método de control antes de comparar precios. Si se aciertan esos cinco puntos, el motor normalmente funcionará silenciosamente durante años. Si falla uno, el acoplamiento, el contactor o la caja de cambios pueden convertirse en el siguiente punto débil.
Esta guía explica cómo funciona el motor, dónde el deslizamiento y la eficiencia afectan el costo operativo real y qué controles reducen el riesgo de adquisición y mantenimiento.
Contenido
Un devanado de estator trifásico crea un campo magnético giratorio. La velocidad del campo es velocidad síncrona: n s = 120f/p, donde f es la frecuencia de suministro y p es el número de polos. A 50 Hz, un motor de 4 polos tiene una velocidad síncrona de 1.500 rpm. El rotor no gira a esa velocidad. El movimiento relativo entre el campo giratorio y las barras del rotor induce corriente en el rotor, y esa corriente produce par. La diferencia entre la velocidad sincrónica y la velocidad del rotor es el deslizamiento, generalmente un pequeño porcentaje a plena carga.
El deslizamiento no es un defecto. Es el mecanismo que permite que la máquina entregue torque. Un deslizamiento muy pequeño con una carga determinada puede indicar que un motor de gran tamaño funciona con poca carga; demasiado deslizamiento puede indicar sobrecarga, bajo voltaje o un problema en el rotor. Una pinza amperimétrica, un tacómetro y una verificación de la placa de identificación dicen más que una suposición.
El gráfico utiliza un ejemplo típico de 4 polos y 50 Hz. El deslizamiento real depende de la resistencia, la carga y el diseño del rotor. No es lo mismo un motor de 1.450 rpm a plena carga que uno de 1.480 rpm, aunque ambos sean máquinas de 4 polos.
IEC 60034-30-1 establece clases de eficiencia para motores de inducción alimentados por línea. IE3 es la base común de alta eficiencia; IE4 es la clase súper premium. La diferencia no es sólo una etiqueta. Una mayor eficiencia generalmente significa más material activo, un control de fabricación más estricto y un precio diferente. Para un motor que funciona 4.000 horas al año, una ganancia de eficiencia de dos puntos puede compensar una pequeña prima de compra, pero la recuperación depende del perfil de carga, el precio de la energía y las horas reales.
Utilice la placa de identificación y el certificado de prueba, no los titulares del catálogo. Verifique la eficiencia a plena carga y a carga parcial si el servicio es variable. Un motor que es altamente eficiente con una carga del 100 % pero que funciona con una carga del 30 % la mayor parte del año puede no generar el ahorro esperado. Para una comparación de clases más detallada, consulte esto Comparación de motores IE3 vs IE4 .
Motor de inducción de 4 polos de alta eficiencia y uso general YE3/IE3 Una serie de 0,55 a 315 kW, 1500 RPM para verificar la eficiencia nominal, el marco, el montaje y el funcionamiento de la máquina accionada antes de seleccionar. Ver producto → Para tareas de 4 polos de uso general, la serie de alta eficiencia YE3/IE3 es un punto de partida, pero confirme los datos de estructura, montaje y eficiencia con respecto a la máquina accionada.
Comience con el torque, no con los kW. Un transportador, una trituradora o una bomba de desplazamiento positivo pueden exigir un par de arranque alto y un diseño que pueda acelerar la carga. Un ventilador o una bomba centrífuga normalmente tiene una menor demanda de arranque. El motor debe tener suficiente par de ruptura para atravesar caídas de voltaje y suficiente par de arranque para acelerar la máquina accionada sin un calentamiento excesivo.
La siguiente tabla convierte los riesgos de compra comunes en cheques.
| Requisito | Que comprobar | Riesgo si se pierde |
|---|---|---|
| Par de carga y perfil de arranque | Compare el par de arranque, de elevación y de ruptura con la curva de la máquina conducida | Calado, desgaste del acoplamiento, viajes molestos |
| ciclo de trabajo | Continuo, intermitente, reversible y arranques por hora | Sobrecalentamiento y reducción de la vida útil del aislamiento. |
| Medio ambiente | Polvo, agua, humedad, temperatura ambiente, gases peligrosos | Corrosión, falla de aislamiento, operación insegura |
| Eficiencia y factor de potencia. | Clase IE3 o IE4, eficiencia de carga parcial, reembolso de servicios públicos | Mayor costo de funcionamiento y corriente sobredimensionada |
| Montaje y control | Pie o brida, ajuste de eje, DOL, arrancador suave, VFD, freno | Vibración, fallo de rodamientos, armónicos, estrés de aislamiento. |
Para la minería y el transporte pesado, el ciclo de trabajo a menudo incluye polvo, cargas de choque y arranques frecuentes; el equipamiento circundante merece la misma atención que el motor. un descripción general de la solución de maquinaria minera puede ayudar a formular esos controles.
Cuando la carga debe mantener la posición o detenerse rápidamente, un motor freno cambia la selección. Verifique el par de frenado, el tiempo de liberación y los arranques por hora; un motor de freno de posicionamiento de uso general es una compra diferente a un freno de retención.
Motor de freno de posicionamiento de uso general YEJ2, 4 polos Para detener o mantener la posición, este motor freno de 0,55 a 45 kW necesita que el par de frenado, el tiempo de liberación y los arranques por hora se comparen con la carga. Ver producto → El motor básico de jaula de ardilla se convierte en una familia una vez que la aplicación agrega parada, ubicación peligrosa o control de velocidad. Un motor freno electromagnético integra un freno en el lado opuesto al accionamiento. Se utiliza para polipastos, máquinas empaquetadoras y ejes de posicionamiento donde la marcha por inercia es inaceptable. Verifique el torque del freno versus el torque de carga, el tiempo de liberación versus el tiempo del ciclo y el desgaste de los frenos versus los arranques por hora. Un freno que es lo suficientemente fuerte pero que se libera lentamente puede sobrecalentarse.
Los motores a prueba de explosiones no son motores ordinarios en una caja más pesada. El gabinete, las rutas de las llamas, la cámara terminal y la certificación deben coincidir con la clasificación de área peligrosa y el grupo de gas. Un error común es seleccionar por kW y estructura ignorando la marca Ex, la clase de temperatura y los requisitos de aprobación locales. En zonas de polvo o gas, la placa de características del motor y el certificado forman parte del estuche de seguridad.
Motor de inducción de 4 polos a prueba de explosiones estándar YBX3 Un motor Exd IIB T4/CT4 de 0,12 a 315 kW para áreas con gas o polvo peligrosos; verifique la marca Ex, la clase de temperatura y la aprobación local según la zona. Ver producto → El servicio de frecuencia variable añade otra capa. Los motores estándar pueden funcionar con un VFD dentro de un rango de velocidad definido, pero es necesario revisar el aislamiento, la corriente del rodamiento, el enfriamiento a baja velocidad y la longitud del cable. Los motores de servicio inversor y los ventiladores de refrigeración separados son comunes cuando se requiere un par constante por debajo de la velocidad base.
La mayoría de los fracasos prematuros no son misteriosos. Provienen de desalineación, sobrecarga, humedad, terminales sueltos o enfriamiento bloqueado. El diagrama muestra los principales puntos de control en un motor de inducción totalmente cerrado y enfriado por ventilador.
Antes de la puesta en marcha, confirme la alineación del eje y la tensión de la correa, verifique que la cubierta del ventilador y las aletas de enfriamiento estén limpias y verifique el torque terminal con los datos del fabricante. Mida la resistencia del aislamiento si el motor se ha almacenado en condiciones húmedas. Después del arranque, registre la corriente en todas las fases, la vibración y la temperatura del rodamiento con carga estable. Un desequilibrio de fase de un pequeño porcentaje puede producir un desequilibrio de corriente notable y un calentamiento adicional.
Impulsa bombas, ventiladores, transportadores, compresores, máquinas herramienta y otras cargas industriales donde se necesita un motor robusto y de arranque automático.
IE4 tiene una clase de eficiencia mínima más alta que IE3 según IEC 60034-30-1, pero el ahorro depende del perfil de carga, las horas de funcionamiento y el precio de compra.
Utilice I = P / (√3 × V × factor de potencia × eficiencia), con P en vatios. Utilice los valores de la placa de identificación cuando estén disponibles; el resultado es una estimación de las comprobaciones de cables y protecciones.
Las causas comunes incluyen sobrecarga, bajo voltaje, desequilibrio de fases, enfriamiento bloqueado, temperatura ambiente alta y demasiados arranques por hora.
Sí, dentro del rango de velocidad aprobado del motor. Verifique el aislamiento, el enfriamiento a baja velocidad, la longitud del cable y la corriente del cojinete; Se prefieren los diseños de servicio inversor para un par constante por debajo de la velocidad base.
Haga coincidir la marca Ex, el grupo de gas o polvo, la clase de temperatura, la carcasa, el marco, el montaje y el certificado. No sustituya un motor estándar en un área peligrosa.
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