Vida del motor. La vida del motor depende de. Temperatura de operación Tipo de servicio. Vida del aislamiento. Vida del motor

Transcripción

1 Vida del motor La vida del motor depende de Temperatura de operación Tipo de servicio Vida del motor = Vida del aislamiento

2 Factores que disminuyen vida de aislamiento ϖ ϖ ϖ ϖ ϖ calentamiento continuo a una temperatura excesiva golpes o vibración humedad ambiente corrosivo temperaturas muy bajas

3 Tamaño de armazón Mismos hps Mismos hps armazón pequeña armazón grande servicio intermitente enfriada con refrigerante servicio continuo enfriada con aire

4 Tipo de armazón 15º aire ventilador externo aire Mismo Tamaño Mismo Tamaño Armazón abierta a prueba de goteo aire Totalmente cerrada enfriada con ventilador externo Mejor enfriamiento ==> más hps no se moja no se empolva

5 Factores que afectan los nominales de una máquina ν Un motor puede entregar hps nominales a voltaje, frecuencia y corriente nominal sin sobrecalentarse ν Utilizar un motor de 10 hps en lugar de uno de 15: ν La velocidad va a disminuir si el par es mayor que el nominal La temperatura de operación va a aumentar La vida del motor va a disminuir La eficiencia es menor Los datos de placa del motor proporcionan información esencial: Aumento permisible de temperatura Ciclo de trabajo Voltaje, corriente, frecuencia y hps nominales

6 Datos de placa 1. Tipo de motor (shunt, compuesto, serie, fase dividida, capacitor, rotor devanado, jaula de ardilla) 2. Tamaño de armazón (frame size) 3. Tipo de armazón (enclosure) 4. Número de fases 5. hp de salida 6. Frecuencia 7. Velocidad nominal (rpm) 8. Voltaje nominal 9. Corriente nominal 10. Aumento permisible de temperatura (temperature rise)

7 11. Ciclo de trabajo (duty cycle) 12. Clase de aislamiento NEMA (insulation class, B, F) 13. Clase de diseño NEMA (Par contra velocidad. A, B, C y D) 14. Código de rotor bloqueado 15. Protección térmica 16. Factor de servicio 17. Número de identificación asignado por fabricante 18. Modelo 19. Eficiencia» NEMA Nominal Efficiency» Guaranteed Efficiency 20. Factor de potencia» Factor de potencia a plena carga

8 Aumento de temperatura Estándar de máxima temperatura permisible del ambiente: 40 ºC Ambientes: Aire Gas Líquido Temperatura ambiente (Estándar AIEE No. 1, 1947) : es la temperatura del medio empleado para enfriamiento, directo o indirecto, esta temperatura se resta de la temperatura medida en la máquina para determinar el aumento de temperatura bajo condiciones específicas de prueba El aumento máximo permisible de temperatura es sobre éste estándar de 40 ºC

9 Condiciones usuales de servicio Las condiciones usuales de servicio de los motores que utilizan la temperatura ambiente estándar de 40 ºC son: La temperatura ambiente debe ser menor de 40 ºC La altitud es menor de 1000 m No hay humos, gases, humedad o polvo que impidan la transferencia de calor 0.9 Vnom < V < 1.1 Vnom 0.95 fnom < f < 1.05 fnom Montaje y acoplamiento según NEMA Si se satisfacen las condiciones anteriores, un motor debe ser capaz de entregar potencia nominal en flecha sin que la temperatura del aislamiento exceda el máximo permisible

10 Clases de Aislamiento La vida esperada del motor se reduce a la mitad al operar a un temperatura 10 ºC por arriba del máximo permisible Las clases más comunes en motores de inducción jaula de ardilla son: Clase Aumento Temperatura máximo máxima del permisible punto más caliente sobre 40 ºC B F

11 Factor de servicio Es un factor de seguridad Un factor de servicio de 1.15 indica que el motor es capaz de entregar hp nom x 1.15 de manera continua bajo condiciones usuales de servicio sin que el aumento de temperatura exceda su valor máximo permisible de acuerdo a la clasificación NEMA de aislamientos Factores de servicio comunes en motores jaula de ardilla 1.0 y 1.15

12 Límites de Temperatura Factor de servicio : 1.0 Clase Aumento máximo Temperatura máxima permisible sobre 40 ºC del punto más caliente B F Factor de servicio : 1.15 Clase Aumento máximo Temperatura máxima permisible sobre 40 ºC del punto más caliente B F Energy - Efficient Electric Motor Selection Handbook, p 40.

13 Efecto de la temperatura sobre la vida del motor Por cada 10 ºC de operación continua por arriba (por debajo) de la temperatura máxima del punto más caliente, la vida del motor se reduce a la mitad (se duplica). Vida promedio a 40 ºC de temperatura ambiente operando continuamente: 10 años Factor A Aumento en la vida del motor R Reducción en la vida del motor ( A ó R) = 2 10 T ºC ( ) ( ) T = Temp. del más caliente - Temp. límite del aislamiento

14 Cálculo de temperatura del punto más caliente Temperatura Resistencia T 2 T T = 1 R R 2 1 ( T ) R 2 = R R1 R2 > Resistencia medida en frío ( T 1 < 40 ºC ) > Resistencia medida inmediatamente después de operación prolongada T punto más caliente = T ºC

15 Efecto de la temperatura en la vida del motor ν ν ν Por cada 10 ºC de operación continua sobre (por debajo de) la temperatura máxima permisible del punto más caliente la vida del motor se reduce a la mitad (duplica) La temperatura máxima permisible del punto más caliente depende del tipo de aislamiento La vida promedio a 40 ºC de temperatura ambiente y operación continua es 10 años

16 Tamaño de armazón: Historia Antes de 1952 no existía un estándar National Electrical Manufacturers Association 1952 se estandarizó la armazón U (U-frame). Todos los motores con el mismo código, 254U por ejemplo, tienen el mismo tamaño de armazón 1964 nuevos aislamientos => armazón T (T-frame), más pequeña y más liviana D 256A ó 256T 449 T 25 D = = 44 4 D = = 4 11 " "

17 Tamaño de armazón, depende del par nominal τ nom = hp n nom nom 746 Π 30 del tipo de armazón cerrada abierta de la clase de aislamiento B 130 º C F 155 º C tipo de motor rotor devanado jaula de ardilla de la eficiencia 0.8, más calor 0.9 menos calor