La placa con los datos característicos nos da toda la información correspondiente al motor.

Transcripción

1 DATOS DE PLACA DE UN MOTOR La placa con los datos característicos nos da toda la información correspondiente al motor. PARÁMETROS ELÉCTRICOS Tipo de motor Potencia Voltaje nominal Tipo de conexión 3 (Trifásico) 0,14 kw 440 V Estrella o Y Corriente nominal Frecuencia nominal Factor de potencia 0,34 A 60 Hz (cosφ)0,81 PARÁMETROS MECÁNICOS O CONSTRUCTIVOS Velocidad nominal / min Factor de servicio (SF) 1,15 Tipo de aislamiento (Th.Cl.) F Tamaño del marco IEC56 Grado de protección IP54 Tipo costructivo IM B3ç

2 TEORÍA DE MOTORES FÓRMULAS ELÉCTRICAS Ley de Ohm V = I x R (1) V Voltaje o diferencia de potencial en voltios (V) I Intensidad de corriente en amperios (A) R Resistencia en ohmios ( Ω ) Potencia en circuitos trifásicos P VL IL cosφ Potencia activa en vatios (W) Voltaje de línea en voltios (V) Corriente de línea en amperios (A) Factor de potencia

3 Para los motores VL se refiere a la tensión en bornes del motor e IL a la corriente consumida en un instante determinado. Ejemplo1: Se realizan las lecturas de voltaje, corriente y factor de potencia para un motor en operación obteniéndose las siguientes lecturas: Voltaje 440 V Corriente 115 A Cosφ 0,84 Reemplazando en la fórmula (2) tenemos: Ejemplo2: Veamos qué sucede si reemplazamos los datos de un motor que tiene los siguientes datos de placa: Potencia 8,6 kw Voltaje 460 V Corriente 14,7 A cosφ 0,83 qué pasó? Según la placa, la potencia debería ser 8,6 kw Ocurre que cuando empleamos los datos de placa o nominales de un motor debemos incluir un factor mas llamado eficiencia. La eficiencia, por decirlo de una manera simple, es una medida de la capacidad que tiene el motor para convertir toda la energía eléctrica que le suministran en energía mecánica. La conversión completa no es posible ya que existen pérdidas en el proceso. La eficiencia depende de muchos factores como, por ejemplo, la calidad de los materiales empleados en la fabricación del motor, el diseño del motor, las condiciones ambientales, el tiempo de uso del motor, entre otros.

4 Para introducir la eficiencia debemos modificar ligeramente la fórmula (2) de la siguiente manera: Donde: η : Eficiencia En la mayoría de los casos que se presentan para el dimensionamiento o selección de los sistemas de control para los motores, los datos que disponemos son el voltaje de alimentación y la potencia del motor. Con estos datos Cómo calculo la corriente para dimensionarlos equipos de maniobra y protección? Primero obtengamos la fórmula para la corriente despejando en la expresión (2a) y que la potencia está expresada en kw o HP, que son los casos mas usuales. Los datos desconocidos son el factor de potencia y la eficiencia. Típicamente podemos considerar los siguientes valores: Factor de potencia: Valores típicos a considerar varían desde 0,8 hasta incluso 0,93 a plena carga. Un valor recomendable para cálculos es 0,85. Eficiencia: aquí el valor a considerar dependerá principalmente del tipo y tamaño de motor. La tabla 1.4 muestra la variación de la eficiencia para diversos tipos de motor del tipo jaula de ardilla de 4 polos (más usados)..

5 Eficiencias típicas para motor del tipo jaula de ardilla de 4 polos De la tabla podemos ver que: Ejemplo3: Calculemos la corriente de un motor de inducción trifásico nuevo de 120 HP que trabajará a 220 V. Reemplazando los valores en la fórmula (3a) asumiendo un factor de potencia de 0,85 y una eficiencia de 95% tenemos: Con esta corriente ya podemos diseñar nuestros dispositivos de protección y accionamientos.

6 Ejemplo 4: Nos encontramos en una mina a 4000 m snm y nos han encargado la instalación de un motor de inducción trifásico para un ventilador con las siguientes datos de placa: Voltaje: 440 V Potencia: 500 kw Factor de potencia: 0,88 Eficiencia: 96,8% Lamentablemente el dato de corriente en la placa es ilegible. Aparentemente el problema se reduce a reemplazar los datos en la fórmula (3); sin embargo, estamos olvidando un factor muy importante. Tienen las personas el mismo desempeño físico a nivel del mar que a 4200 msnm?. La respuesta es obvia, no. De igual manera un motor a nivel del mar se comportará de una manera diferente que en altura. Será necesario introducir un factor de corrección a la potencia para poder tener la verdadera corriente nominal en estas condiciones. La tabla muestra los diferentes factores a aplicar para diferentes alturas y para diferentes temperaturas del medio refrigerante. Factores de corrección para montaje de motores en alturas superiores a los 1000 m snm

7 La fórmula (3) modificada para nuestro caso será: Donde K H es el factor de corrección por altura y que para nuestro caso es 0,77. Reemplazando en la fórmula los datos tenemos: Ahora sí, ésta es la corriente que consumirá el motor; sin embargo, como veremos más adelante. Los elementos de maniobra y protección se ven afectados por un factor para que puedan trabajar en la altura. De la tabla también podemos ver que la temperatura ambiente influye en el valor nominal de la potencia, ya que en la mayoría de los casos el refrigerante es el aire. Podemos decir entonces que la fórmula completa es: donde: KT es el factor de corrección por temperatura. En la tabla el factor que aparece ya es el producto de KH KT