• Boletin MotorTico
  • CCT
  • Taller Marin
  • Electromotores
  • PEGSA
  • CCT
  • Electromotores
  • PEGSA
  • Electromotores
Viernes, Diciembre 04, 2020

Cómo dimensionar un arrancador para motor

IEC y NEMA ofrecen diferentes perspectivas sobre el dimensionamiento del arrancador para un motor eléctrico.

En 1906, se formó oficialmente la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) para estudiar la estandarización internacional de la nomenclatura eléctrica, las clasificaciones y símbolos. IEC es responsable de la creación del Système International d'Unités (SI). En la década de 1920, IEC comenzó el proceso de crear criterios de rendimiento estándar para sistemas y servicios eléctricos y electrónicos.

En 1926, se formó la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA) para abordar una amplia gama de problemas dentro de la industria de fabricación eléctrica en los Estados Unidos. Una de las cuestiones que la organización comercial trabajó para abordar fue la falta de estandarización. Los productos como motores, contactores y otros dispositivos construidos por una compañía no podrían reemplazarse fácilmente con un producto similar de otro fabricante. NEMA ha creado una gran cantidad de estándares de fabricación y dimensionamiento que han sido adoptados por la industria.

Aunque similares, los dos grupos tienen filosofías diferentes. NEMA favorece un diseño robusto y una gama más amplia de aplicaciones, donde IEC se enfoca en aplicaciones y desempeño específicos. Para dimensionar adecuadamente un arrancador de motor de voltaje pleno y estilo NEMA, la única información requerida es la potencia y el voltaje del motor. El dimensionamiento de un arrancador IEC del mismo tipo requiere conocer la carga del motor, el ciclo de trabajo y la corriente de carga completa.

Las normas NEMA enumeran 10 tamaños para cubrir motores de 2 hp a 900 hp. Las normas IEC especifican 20 tamaños para cubrir la misma gama de motores. Además, IEC define más de 30 categorías de utilización para la parte del contactor de un arrancador de motor en IEC 947. Para la mayoría de las aplicaciones industriales, la selección de motores IEC se divide en dos categorías:

  • AC-3 para motores de jaula de ardilla. La apertura de los contactos ocurre mientras el motor está funcionando y el consumo de corriente es de amperaje a plena carga (FLA). La corriente de arranque inicial es de cinco a ocho veces la corriente nominal.
  • AC-4 para motores de jaula de ardilla. La apertura y cierre de los contactos puede ocurrir con el motor bajo corriente de entrada, o de cinco a ocho veces FLA. Arranque a plena carga y avance/retroceso permitido.

Debido a que los arrancadores de motor IEC se adaptan con mayor precisión a la aplicación de control, por debajo de 100 FLA, generalmente son más pequeños que un arrancador NEMA dimensionado para la misma función. Los arrancadores de estilo NEMA están diseñados para ser más generales y robustos que sus homólogos IEC. La ventaja de esta robustez es evidente cuando se requiere que el motor funcione en condiciones no previstas en el momento del diseño. Las desventajas de esta robustez se traducen en un mayor costo inicial, un mayor tamaño y una capacidad a menudo infrautilizada para el dispositivo de estilo NEMA.

Los arrancadores de estilo IEC generalmente están formados por un contactor interconectado y un dispositivo de sobrecarga. La capacidad de servicio no es una consideración de diseño. Cuando falla un componente del arrancador IEC, el contactor o la sobrecarga simplemente se reemplaza. La mayoría de los arrancadores de motor IEC de potencia baja a media a menudo incluyen montaje en riel DIN para facilitar el montaje. Los arrancadores de estilo NEMA a menudo permiten el acceso a componentes internos como la bobina, los contactos y los elementos del calentador de sobrecarga. Estas piezas son reparables sin quitar el arrancador de motor del gabinete.

Un relé de sobrecarga siempre es parte del circuito de arranque del motor. La sobrecarga interrumpe el flujo de corriente hacia la bobina del contactor cuando el consumo de corriente del motor excede la capacidad de sobrecarga durante un período de tiempo específico. Las sobrecargas pertenecen a una de cuatro clases: 10, 20, 30 y 40. La parte numérica de la clase es esa cantidad máxima de tiempo, en segundos, que el exceso de corriente puede fluir al motor antes de que el relé funcione y desenergice el motor.

El tipo más simple de sobrecarga del arrancador de motor es el relé de sobrecarga térmica. La corriente que pasa a través del contactor, se enruta por medio de un elemento resistivo antes de aplicarse al motor. A medida que aumenta la corriente, el elemento resistivo se calienta. Cuando el flujo de corriente es mayor que la clasificación de la sobrecarga, el calor generado por el elemento resistivo deforma un elemento bimetálico, haciendo que se abran los contactos del relé de sobrecarga, desenergizando así la bobina del contactor. Los elementos del calentador están disponibles en diferentes valores, por lo que el circuito de sobrecarga del motor puede ajustarse según los requisitos de la aplicación específica. Este tipo de protección contra sobrecarga es simple y confiable. Sin embargo, la precisión de dicho diseño depende de las tolerancias de fabricación del elemento resistivo y el resorte bimetálico. Los cambios en el voltaje de línea también alteran la precisión de dicho dispositivo. Algunos arrancadores de estilo NEMA, particularmente los modelos ensamblados en fábrica, incorporan este tipo de protección contra sobrecarga térmica.

Los arrancadores de estilo IEC y algunos arrancadores de estilo NEMA, también, están construidos de forma modular. La parte del contactor y la parte de sobrecarga de la unidad están separadas y deben ensamblarse. A menudo, los arrancadores IEC que usan sobrecargas térmicas tienen una función de ajuste. El rango de ajuste es generalmente ± 10% o 15% de la corriente nominal. Los relés de sobrecarga térmica ajustables IEC emplean un dispositivo de ajuste mecánico que cambia la posición relativa del resorte bimetálico y el calentador o al cambiar la tensión de precarga del resorte.

Un segundo método de protección contra sobrecarga está disponible para unidades de estilo modular. Un módulo de sobrecarga electrónica utiliza transformadores de corriente para medir la corriente suministrada al motor. Un relé de sobrecarga electrónico es más preciso que un relé térmico y proporciona detección de pérdida de fase, desequilibrio de fase, fallas a tierra y un rango de ajuste más amplio. Las sobrecargas electrónicas utilizadas junto con un módulo de bus de campo permiten la comunicación y la capacidad de monitoreo.

Las sobrecargas electrónicas son considerablemente más caras que las sobrecargas térmicas más simples. También son mucho más complicados con más modos de falla.

Seleccionar un estilo de motor de arranque para un nuevo diseño depende de cuánta información de la aplicación esté disponible en el momento del diseño. También puede depender de la práctica local o de la industria, las preocupaciones presupuestarias y el espacio de panel disponible. Al reemplazar un arrancador de motor existente fallido, la mayoría de los consejos sugieren reemplazarlo con el mismo estilo.

Compartir

Boletín MotorTico

Buscar Información

Noticias Populares

  • 1
  • 2
  • 3
Nueva versión del estándar IEEE 43-2013 - Práctica recomendada para la prueba de resistencia de aislamiento

Nueva versión del estándar IEEE 43-2013 …

Una versión revisada de la norma 43 del Instituto de Ingenieros Eléctr...

BM estima que 1200 millones de personas no tienen acceso a electricidad

BM estima que 1200 millones de personas …

Además, se estima que 2800 millones de personas tienen que recurrir a ...

El ingreso de la clasificación IE4 en el mercado de motores

El ingreso de la clasificación IE4 en el…

El nivel de eficiencia IE4 en motores eléctricos industriales es un de...

¿Por qué la popularidad de motores con rotor de imanes permanentes va en aumento?

¿Por qué la popularidad de motores con r…

La necesidad de ahorro de energía en combinación con la operación de p...

¿Qué tipo de compresor utilizar? ¿Tornillo o reciprocante?

¿Qué tipo de compresor utilizar? ¿Tornil…

Usar un compresor de tipo Tornillo o Alternativo (reciprocantes) en ap...

Venta de energía entre países de Centroamérica iniciará en abril 2013

Venta de energía entre países de Centroa…

La compra-venta de energía eléctrica a gran escala entre los países de...

  • electromotores_3_opt.png
  • electricworks_banner_vertical.png
  • electromotores_1_opt.png
  • CCT_small.png
  • anunciese_banner.png
  • electromotores_2_opt.png
  • CCT.png

Síguenos en:

Client Section