modulo 2 metodos de encerramiento y enfriamiento de motores rev d

• MODULO 2

• Métodos de

encerramiento y

enfriamiento de motores

Metodos de encerramiento y enfriamiento de motores

Cerramientos

Propósito:

Evitar la entrada de agentes extraños

al interior del motor, como el polvo,

suciedad y el agua.

Ayuda a disipar el calor originado por

el motor.

Cerramientos

Cerramiento Abierto:

Permite el intercambio libre de

aire entre el interior del motor y

el medio ambiente.

Cerramientos

Cerrado:

No hay intercambio libre de aire

entre el interior del motor y el

medio ambiente.

La disipación térmica se produce

a través de la carcaza.

GRADOS DGRADOS DE PROTECCION IP

• IEC 34-5 CLASIFICACIÓN DE LOS GRADOS DE PROTECCIÓN

Primer número característico: Indica el grado de protección dado por el encerramiento a las partes de la máquina que se encuentran en su interior, contra el ingreso de partes del cuerpo y elementos sólidos. Se encuentra en el intervalo de 0 a 6.

Segundo número característico: Indica el grado de protección que brinda el encerramiento contra los efectos perjudiciales debidos al ingreso de agua, se encuentra entre 0 y 8.

La norma no especifica los tipos de protección de las máquinas para uso en una atmósfera explosiva.

Letras característicasPrimer número característicoSegundo número característico

IP 4 4

Grados de Proteccion IP

7

GRADOS DE PROTECCION IP

PROTECCIÓN CONTRA CUERPOS

SÓLIDOS

PROTECCIÓN CONTRA LÍQUIDOS

IP Prueba IP Prueba

0 Sin protección 0 Sin protección

1 Protegido contra

cuerpos sólidos

mayores a 50mm.

1 Protegido contra

caída vertical de

gotas de agua

2 Protegido contra

cuerpos sólidos

mayores a 12mm.

2 Protegido contra

caída vertical de

gotas deagua a

15º de inclinación.

3 Protegido contra

cuerpos sólidos

mayores a 2.5mm.

3 Protegido contra

agua en forma de

rocío hasta 60º de

inclinación

4 Protegido contra

cuerpos sólidos

mayores a 1mm.

4 Protegido contra

salpicaduras de

agua en todas las

direcciones

8

GRADOS DE PROTECCION IP

PROTECCIÓN CONTRA CUERPOS

SÓLIDOS

PROTECCIÓN CONTRA LÍQUIDOS

IP Prueba IP Prueba

5 Protegido contra el

polvo5 Protegido contra

chorros de agua

en cualquier

dirección

6 Totalmente

protegido contra el

polvo

6 Protegido contra

chorros fuertes de

agua (comparable

al golpe de una

marea)

7 Protegido contra

los efectos de una

inmersión

8 Protegido contra

una sumersión

continua

Tipos de encerramientos abiertos

• Drip-proof

• Splash-proof

• Guarded

• Semiguarded

• Externally ventilated

• Pipe ventilated

• Weather protected I y II

Motores abiertos

• Open (Abiertos)

– Drip proof ( a prueba

de goteo )

– Splash proof ( a prueba

de salpicaduras )

– Weather Protected (

Protegidos contra la

atmosfera )

• WPI

• WPII

Foto motor abierto

A prueba de goteo

• Adecuados para ambientes limpios y secos. Soportan cierto goteo de agua si cae verticalmente o desviación máxima de 15 grados. Tiene aberturas para ventilación. Las cubiertas pueden ser rotadas en caso de cambio de posición.

Aberturas de ventilación

Entrada de aire

Motores a prueba de Goteo:

• El armazón protege los devanados contra escurrimiento de liquidos y particulas solidas que caen a un cierto angulo entre 0 y 15 grados con respecto a la vertical. Son enfriados mediante un ventilador directamente acoplado al motor. A través de las ranuras de ventilación se dirige aire fresco hacia el interior del motor para enfriar el devanado y luego es expelido.

Motor a prueba de salpicaduras

• El armazón protege los devanados contra goteo de liquidos y particulas solidas que caen a un cierto angulo entre 0 y 100 grados con respecto a la vertical. Son enfriados de igual manera que los a prueba de goteo. Son usados principalmente en sitios húmedos.

Wheather Protected Type I - WPI

Tipo de motor

abierto, con

pasajes de

ventilación y

construido para

minimizar la

entrada de lluvia,

nieve, y

partículas que

entren en

contacto directo

con el devanado.

Weather Protected II-WPII

• El tipo II incluye pasajes de ventilacion tanto a la entrada como a la salida, estandiseñados para que cuando el viento sople a alta velocidad estas corrientes junto con las particulas de impurezas, puedan ser conducidas al exterior ( descargadas ) a traves de los mismos pasajes sin entrar a los conductos internos de ventilación que van directamente al sistema electrico del motor.

Weather Protected II

• Estos motores cuentan con resistencias calefactoras para proteger al motor contra la humedad, ademas de filtros contra el polvo.

Motor a prueba de explosión

• Se utilizan en entornos altamamente inflamables o explosivos, como minas de carbón, refinerías de petróleo y elevadores de granos. Están total pero no herméticamente cerrados y los armazones están diseñados para soportar la enorme presión que se puede acumular en el interior del motor a causa de una explosión interna. Las bridas de las campanas terminales se hacen extralargas para enfriar los gases generados por la explosión, la cual puede ser generada por una chispa o un corto dentro de los devanados.

Motor a prueba de explosión

Tipos de encerramientos cerrados

• Nonventilated

• Fan-cooled

• Explosion-proof

• Dust-ignition-proof

• Waterproof

• Pipe-ventilated

• Water cooled

Motores Totally Enclosed

(Totalmente cerrado)

• Non Ventilated - TENV

• Fan cooled - TEFC

• Dual Cooled - TEDC

– Air to Air (TEAAC)

– Water to Air (TEWAC)

• Air Over - TEAO

– Blower en Linea

– Blower Piggyback

Foto TEFC y piggy back

Motor totalmente cerrado sin ventilación

• Su carcaza es cerrada que evita el libre intercambio de aire entre el interior y el exterior de la caja. Estan diseñados para sitios muy humedos y polvorientos. La capacidad es de por lo menos 10KW porque es dificileliminar el calor que producen las grandes máquinas. Las perdidas del motor se disipan por conveccion y radiacion naturales del armazon . Su temperatura puede llegar hasta 130 grados centigrados.

Motor tipo TENVNo hay ventiladorEncl: TENV

Motor totalmente cerrado enfriado por ventilador

• Por lo general, los motores de mediana y alta potencia que están totalmente cerrados son enfriados por una ráfaga externa de aire. Un ventilador externo, directamente acoplado al eje sopla el aire sobre el armazón nervado del motor. Una cubierta concéntrica externa impide el contacto físico con el ventilador y dirige la corriente de aire.

Motor totalmente cerrado enfriado por ventilador

Totally enclosed air water cooled

• Totalmente cerrado . Está provisto de un extractor de calor enfriado por agua, para enfriamiento del aire de ventilación, con un ventilador integrado al eje o separado del rotor.

Totally enclosed air water cooled

Aire Frio

Ventilador Intercambiador de calor,circula agua

Aire caliente

Totally enclosed Blower cooled

• Tienen un motor que mueve un ventilador el cual refresca al motor principal. Esto con el fin de mantener el enfriamiento del motor aun cuando el principal tenga unas RPM bajas.

Motor principal

Ventilador de enfriamiento

El ventilador externo ayuda a mantener la temperatura de los

devanados dentro de limites adecuados.

Así como tambienmantiene la

temperatura del rotor y evita que esta se

eleve.

Aire/aire enfriado con ventilador montado en el eje.

• Totalmente cerrado excepto por aberturas de tuberias de entrada y salida para la admision y descarga de aire de ventilación. El aire puede circular por medios integrados con el motor o por ventilacion forzada.

Aire/aire enfriado con ventilador montado en el eje.

Esta es una vista interna de la caja de arriba.

Aire/aire enfriado con ventilador montado en el eje.

Ventilador integrado al eje del motor

Ventilador interno

Aire/aire enfriado con ventilador montado en el eje.

Entrada de aire

Salida de aire

Aire/aire enfriado con ventilador montado en el eje.

El aire caliente es removido de los devanados y asciende haciendo un intercambio de calor a nivel de los tubos de aluminio ubicados en la carcazasuperior

El aire que circula por los tubos de aluminio mantiene estos frescos con el fin de extraer el calor del interior.

Totally enclosed Pipe ventilated

Totally enclosed Pipe ventilatedVentilador interno

Devanado del estator

Se puede observar como se mantiene conservado el

equipo en la parte interna a pesar del paso de los años.

Aire/aire enfriado con ventilador separado.

Ventiladores externos

Salida de aire

Aire/aire enfriado con ventilador separado.

Con ventilador externo

Ventilador interno

Entrada de aire

Salida de aire

Aire/aire enfriado con ventilador separado.

Rotor de motor Air/air en perfecto estado de limpieza. Los conductos de ventilacion del rotor se mantienen libres de polvo y contaminantes.

Aire/aire enfriado con ventilador separado.

El bobinado del estator se mantiene limpio, facilitando la transferencia de calor y alargando la vida útil.

WP II

Entrada de aire del exterior

Salida de aire

Tipos de encerramientos abiertos

Tipos de encerramientos cerrados

Wheather Protected Type II - WPII

WPII APEX API 541

Open Drip Proof Guarded Force Ventilated - ODP FV

TEAAC 5810 FRAME 1500 HP

Motor TEFC Serie G50

TEAAC

TEAAC 4P 10840 FR 5000 HP

TEAAC

TE Aircooled

TEWAC ENCLOSURE

9500 FRAME

Ventilador 20K060-M01

Este ventilador

va colocado en

este punto

Designación de Enclosure

• TEFC-XT Totally Enclosed Fan Cooled- Standard Efficient • Extra Tough (i.e. Mill and Chem Duty)

• TEFC-EMT Totally Enclosed Fan Cooled - E-Master - Extra Tough

• TEFC-XEX Totally Enclosed Fan Cooled- Premium Efficient • Extra Tough

• TENV-XE Totally Enclosed Non- Ventilated - Premium Efficient

• TEFC-BK Totally Enclosed Fan Cooled - Brakemotor

•

Protected (ODP ) Standard Efficient

PROT-EM Protected E-Master Energy Efficient

PROT-XE Protected Premium Efficient

Motores para áreas clasificadas

• FC-XP - A Prueba de Explosión - Explosion Proof

• Este es basicamente un motor similar al TEFC. Pero su diseño es tal, que cualquierfalla interna en el motor, no se refleja al exterior

• El cliente debe especificar: DIVISION, CLASE, GRUPO Y CODIGO TEMPERATURA.

Motores para áreas clasificadas• El artículo 500 de la National Electric Code ( NEC ) clasifica las áreas de la siguiente manera

• :

A. CLASE = Nombre general del tipo de material involucrado en el area

CLASE I, Gases, Vapores y Líquidos.

CLASE II, Polvo combustible.

B. GRUPO = Especifica el material involucrado en el area.

Desde la A hasta la G, exigencia descendente

GROUPS

C = Ethylene, Ether, Cycle-Propane.

D = Gasoline, Hexane, Propane, Alcohol, Natural Gas, Solvents

E = Metal Dust such as Aluminum, Zinc, Magnesium, Cadmium.

F = Carbon Black, Coke, Coal, Charcoal Dust.

G = Grain Dust.

C. DIVISION = Especifica si el area es permanemente peligrosa o solo en casos anormales de operación.

DIVISION 1 = Material Peligrosso siempre presente.

DIVISION 2 = Material peligroso presente solo durante una situación anormal de operación, falla de los equipos, derrame, etc.

Motores para áreas clasificada•Temp. Cod. Max. Temp. Super. UL Requirement for:

T1 450 C ( 842 deg.F )

T2 300 C ( 572 deg.F )

T2A * 280 C ( 536 deg.F ) CL. I GRP. D W/ Caut. Label

T2B 260 C ( 500 deg.F )

T2C 230 C ( 446 deg.F )

T2D 215 C ( 419 deg.F ) CL. I GRP. D W/ thermals

T3 200 C ( 392 deg.F ) CL. II GRPS. E and F

T3A 180 C ( 356 deg.F )

T3B 165 C ( 329 deg.F ) CL. II GRP. G

T3C * 160 C ( 320 deg.F ) CL. I GRP. C

* = Reliance Electric Standard.

Motores para áreas clasificadas•

Dust Ignition Proof:

Este tipo de motor, es un motor totalmente cerrado, apto para operar en ambientes que

contengan polvo susceptible a causar una explosión. Ejemplo, planta procesadora de

azucar. Mina de Carbón, etc.

El diseño constructivo del motor, no permite la entrada de polvo hacia el interior. Además el

motor debe trabajar frio a régimen nominal. Es decir, por debajo de la temperatura de

ignición del polvo que podria decantar en la superficie del motor.

Este tipo de motor es clasificado para trabajar en areas tipo Clase II.

IEC Nomenclatura

IEC Nomenclatura

Comparasión IEC - NEMA

IEC Nomenclatura