selección y aplicación de motores eléctricos

MOTOR DE INDUCCIÓN TRIFÁSICO:MOTOR DE INDUCCIÓN TRIFÁSICO:

ESTATORESTATOR11

PARTES:PARTES:

Carcaza; Núcleo de Chapas; Embobinado tEmbobinado trifásico.

22 Eje; Núcleo de Chapas; Barras y anillos de corto.

33

ROTORROTOR

OTRAS PARTESOTRAS PARTES Tapas; Ventilador; Caja de conexiónCaja de conexión;

Rodamientos; Placa de Identificación; Caperuza, etc.

La selección de motores eléctricos debe realizarse en 3 categorías principales:

• Por su diseño eléctrico.

• Por su diseño mecánico.

• Por su sistema de aislamiento

Los puntos eléctricos indispensables a definir para la correcta selección de un motor eléctrico son:

-No. de Fases.No. de Fases.

-Potencia (En HP o kW) Potencia (En HP o kW)

-No. de polos (rpm)No. de polos (rpm)

-Voltaje y frecuencia de operación. Voltaje y frecuencia de operación. Los motores WEG pueden trabajar en un rango de +-10% de su voltaje nominal sin

afectar su vida útil.

-Método de arranqueMétodo de arranque

Otros puntos a definir en relación al diseño eléctrico son:

-Factor de servicioFactor de servicio

Indica el incremento de carga admitido a la potencia nominal del motor que puede ser aplicada continuamente al motor sin afectar su vida útil.

lala vida útil del motor es función del aislamiento;

Un aumento de 10 grados en la temperatura, sobre la soportable

por el aislamiento, disminuye la vida útil por la mitad.

VIDA ÚTIL DEL MOTOR:VIDA ÚTIL DEL MOTOR:

-EficienciaEficiencia

La eficiencia de un motor depende principalmente de su diseño eléctrico y de los materiales utilizados para su construcción. Se refiere al porcentaje del valor de energía eléctrica que es transformada satisfactoriamente en energía mecánica.

Entrada deenergía en forma

de potencia eléctrica( kW )

Pérdidas eléctricas, magnéticas

y mecánicas ( kW )

Salida deenergía en forma

de potencia mecánica( kW )

POTENCIA DE SALIDAPOTENCIA DE ENTRADA

EFICIENCIA % = x 100

-Requerimiento de par (torque) de arranqueRequerimiento de par (torque) de arranque

Todos los motores WEG cumplen con pares y corrientes de acuerdo al diseño NEMA B o superiores y IEC Categoria N o Superiores

Tp

Tmín

Tmáx

Tn

nn ns

To

rqu

e

Revolución

s

Otros puntos a considerar son :

-Tipo de carga a aplicar.Tipo de carga a aplicar.

• grúas• elevadores• bandas transportadoras• malacatesCaso especial• volante

I. Par Constante durante la Aceleración

Comportamiento dela carga

TT

nn

TnTn

• grúas• elevadores• bandas transportadoras• malacatesCaso especial• volante

I. Par Constante durante la Aceleración

Comportamiento dela carga

TT

nn

TnTn

• bombas de engranes • compresores

II. Incremento Lineal de Par durante la Aceleración

Comportamientode la carga

TT

nn

TnTn

• bombas de engranes • compresores

II. Incremento Lineal de Par durante la Aceleración


TT

nn

TnTn

• bombas centrífugas de agua

• ventiladores

III. Incremento Cuadrático de Par durante laAceleración


TT

nn

TnTn

• bombas centrífugas de agua

• ventiladores

III. Incremento Cuadrático de Par durante laAceleración


TT

nn

TnTn

Cada motor dependiendo de su diseño eléctrico tiene un cierto incremento de temperatura. Los motores WEG cuentan con incrementos de temperatura clase “B” de 80° C y aislamiento clase F como estándar para Colombia.

-Incremento de temperaturaIncremento de temperatura

•NOTA: Los motores trifásicos WEG cuentan con aislamiento clase F; pero con barniz y papel clase H. Así bien, cuentan con un incremento de temperatura clase B.

Temperatura Ambiente ºC 40 40 40

T = Elevación de Temperatura K 80 105 125

Diferencia entre el punto mas ºC 10 10 15caliente y la temperatura promedio

Total: Temperatura del punto ºC 130 155 180más caliente

Clase de AislamientoClase de Aislamiento -- BB FF HH

RTD: Resistencia calibrada;

(Pt - 100 Platina 100 a 0 ºC)

TIPOS DE DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN TÉRMICA:TIPOS DE DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN TÉRMICA:

Protectores Térmicos: Son de tipo bimetálico, con contacto normalmente

cerrado, instalado en motores monofásicos;

Termostatos: Son de tipo bimetálico, con contacto normalmente cerrado;

Termistores: Material semi-condutor ( silício ), la resistencia cambia con el calor;

PTC - Alta resistencia para alta temperatura.

NTC - Baja resistencia para alta temperatura.

-Tipo de arranqueTipo de arranque

Es necesario definir si el tipo de arranque será directo , o si se utilizará un método de arranque a tensión reducida.

Los métodos de arranque a tensión reducida más comunes son:

•Arranque Estrella – Delta : (Los motores WEG a partir de 10 HP cuenta ya con 12 puntas para este tipo de arranque y es posible hacerlo para motores más pequeños. NOTA: Se debe tener cuidado con el par de arranque ya que este método lo reduce hasta en un 60%

•Arranque con Autotransformador.

•Soft-Starter

•Variador de Velocidad.

-SOFT STARTSOFT START

- Ajuste de tensión por un tiempo pré-determinado, garantizando la partida suave.

- No existe limitación en el número de maniobras /hora.

- Corriente de partida cercana a la nominal.

- Larga vida útil, pues no posee partes eletromecánicas móviles.

- Torque de partida próximo al torque nominal.

- Protección contra falta de fase, sobrecorriente y subcorriente.

- Protección electronica contra sobrecarga.

- IP54.

Equipamientos desarrollados para variar la velocidad de motores trifásicos de inducción

- VARIADORES DE VELOCIDADVARIADORES DE VELOCIDAD

-Uso con inversorUso con inversorDebido a las últimas tendencias de variación de velocidad es cada vez más necesarios que los motores sean capaces de trabajar satisfactoriamente con inversores de frecuencia. Los motores WEG de uso general pueden trabajar sin problema con inversores de frecuencia hasta ¼ de su frecuencia nominal. (NOTA: Para velocidades a par constante menores a ½ de la nominal se recomienda un sistema de ventilación forzada.

Variación :

6 a 30 Hz - Pérdida de ventilación;

30 a 60 Hz - Motores standard (B.T.) *;

6 a 60 Hz - Depende de la carga accionada.

ArribaArriba de 60 Hz - Debilitamiento de campo.

Los puntos mecánicos indispensables a definir para la correcta selección de un motor eléctrico son:

-Tamaño de armazón.Tamaño de armazón.

Existen dos tipos de normas que regulan los tamaños de armazón. La norma IEC (Europa) y la norma NEMA (USA)

4248

143/5T182/4T213/5T254/6T284/6T (S)324/6T (S)364/5T (S)404/5T (S)444/5T (S)504/5T (S)586/7T (S)

4248


6371

(80)90S/L(100)

112S/M132S/M160M/L180M/L200M/L225S/M250S/M280S/M315S/M355M/L

6371

(80)90S/L(100)


- Tamaños NEMATamaños NEMA- Tamaños IECTamaños IEC

Asignación de tamaño de armazónsegún potencia y número de polos,ejemplo: 25 CP, 2 polos = 180M

180 + M

1) 2)

1) distancia “H” en mm

2) asignación dependiendo de la distancia “B”, con base a la norma IEC 72, 1971

H

B

6371

(80)90S/L(100)


6371

(80)90S/L(100)


-Tamaño de armazón IEC.Tamaño de armazón IEC.

-Tamaño de armazón NEMA.Tamaño de armazón NEMA.

H

B

4248


4248


Asignación de tamaño de armazónsegún potencia y número de polos,ejemplo: 25 CP, 2 polos = 284TSdonde:

280 + 4 + T + S

1) 2) 3) 4)

1) 28 / 4 = la distancia H* ( = 7” = 177.8mm)(para armazónes 42 y 48 dividir entre 16)

2) asignación de “B” según la tabla 11.1, sección II, NEMA MG-1, 1998, rev 1

3) T indica un producto estándar

4) S indica diámetro de flecha de 2 polos

-Protección contra el medio ambiente.Protección contra el medio ambiente.Es muy importante definir un índice de protección dependiendo de la presencia de partículas suspendidas y/o de agua en el medio ambiente. (Los IP´s más comunes para motores abiertos es IP21, y para cerrados IP55)

0= sin protección

1= máquina protegida contra goteo de agua

2= máquina protegida contra goteo a una inclinación hasta 15o

3= máquina protegida contra rocío de agua

4= máquina protegida contra salpicadura de agua

5= máquina protegida contra chorro de agua

6= máquina protegida contra chorros potentes

7= máquina protegida contra efectos de inmersión en agua

8= máquina protegida contra sumergimiento contínuo

0= sin protección

1= máquina protegida contra sólidos mayores a 50 mm.


3= máquina protegida contra sólidos mayores a 2.5 mm.


5= máquina protegida contra polvo

6= máquina a prueba de polvo

SEGUNDO DÍGITO (Contra agua ó liquido)PRIMER DÍGITO (Contra objetos)

LETRAS CARACTERÍSTICAS: I P - INTERNAL PROTECTION

-Montaje.Montaje.Debe definirse si el motor estará montado con brida . En dado caso es necesario definir el tipo de brida. Los tipos de brida estándares son:

Brida IEC

-Brida FF (Grande) o Brida C-Din (Chica)

NOTA: WEG cuenta con estos dos tipos de brida para todos los armazón 90 y superiores.

Brida NEMA:

-Brida C (Chica) ó Brida D (Grande).

NOTA: WEG cuenta con estos dos tipos de brida para todos los armazón 143/5T y superiores. Las dimensiones se encuentran disponibles en catálogos.

Con o sin patas;

Con o sin bridas;

Tipos de bridas:

- FF (o FA)

- FC

- FC DIN

Vertical y Horizontal.

FORMAS CONSCTRUTIVAS NORMALIZADAS:FORMAS CONSCTRUTIVAS NORMALIZADAS:

2-22-2Placa

B35T B34D V18

B3D

-Montaje / Tipo de RodamientosMontaje / Tipo de RodamientosTambién debe considerarse la posición en la que estará montado el motor:

•Montaje Horizontal (Acoplamiento directo)

•Montaje Vertical:

Todos los motores WEG hasta 50 HP pueden trabajar en cualquier posición sin ningún problema soportando cargas comunmente utilizadas. Para motores o cargas mayores se recomiendan rodamientos de contacto angular.

•Montaje con bandas:

Se debe tener especial cuidado en el montaje

de un motor con bandas. Para esta aplicación sólo

podrán ser utilizados motores de 4,6 y 8 polos.

(NUNCA MOTORES DE DOS POLOS).

Para potencias superiores a 100 HP se recomienda . el uso de rodamientos de rodillos con montaje . . horizontal.

-Posición de la caja de conexiones. Posición de la caja de conexiones. Superior, lateral izquierda, o lateral derecha

-Material del armazón:Material del armazón:

•Hierro Fundido: El motor más comercial y más robusto debido a su uso severo, y su resistencia a un trato pesado.

•Lámina rolada (Para potencias más pequeñas). Ideal por su ligereza.

Ensayo con rotor bloqueado; Ensayo de partida; Ensayo de sobrevelocidade; Ensayo de nível de ruído; Ensayo de tensión en el eje; Ensayo de vibración.

Ensayo de resistência eléctrica, a frio; Ensayo en vazio; Ensayo con rotor bloqueado; Ensayo de tensión secundária para Motores con rotor enrolado; Ensayo de tensión suportable.

ENSAYOS DE RUTINA:ENSAYOS DE RUTINA:

ENSAYOS DE TIPO:ENSAYOS DE TIPO:

Todos los ensayos de rutina; Ensayo de elevación de temperatura; Ensayo de resistencia eléctrica, en caliente; Ensayos relativos a potencia suministrada; Ensayo de torque máximo en tensión nominal o reducida;

ENSAYOS ESPECIALESENSAYOS ESPECIALES

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