La figura 1 es un dibujo de una placa de identificación típica de un motor de inducción. Hay una variedad de información en la placa de identificación del motor eléctrico que se puede usar para calcular otros elementos. NEMA especifica la información que debe estar en la placa de identificación del motor. El fabricante del motor puede incluir información adicional, como la información de cableado que se muestra en el lado izquierdo de la placa de identificación. A continuación se describen algunos de los elementos que deben incluirse.
FIGURA 1 Información típica de la placa de identificación del motor de inducción.
Tipo de fabricante y designación de marco
NEMA define tamaños de marco estándar. Esta placa de identificación indica un tamaño de estructura 326T. El tamaño del marco proporciona un estándar para detalles como la ubicación de los orificios de montaje, la altura del eje sobre la placa de montaje, etc. Esto permite utilizar motores de diferentes fabricantes en el mismo lugar.
Potencia nominal
Esta es la cantidad de potencia que el motor puede entregar al eje continuamente sin exceder su temperatura nominal. Una placa de identificación de muestra muestra 50 HP. Sin embargo, esto no significa que el motor realmente entregue 50 HP. La carga real determinará la potencia del motor. Si el motor está completamente cargado, la entrada del motor será mayor que la potencia nominal, porque el motor tiene pérdidas.
NEMA define un motor como pequeño, mediano o grande en función de su tamaño de estructura en lugar de la potencia, ya que el mismo tamaño de estructura puede representar una clasificación de potencia diferente a diferentes velocidades. Así, la rotura varía entre pequeña, mediana y grande con la velocidad síncrona de la máquina. A 1800 rpm, las potencias nominales estándar para motores de inducción polifásicos medianos son: 500. La tabla 1 muestra las potencias mínimas y máximas consideradas para motores de inducción medianos en función de la velocidad síncrona del motor. Los motores más grandes que los tamaños máximos enumerados en la Tabla 1 se consideran motores grandes y los motores más pequeños que los tamaños mínimos enumerados en la Tabla 1 se consideran motores pequeños.
| Velocidad síncrona en RPM | Cantidad mínima de HP para clasificación media | Max HP para calificación media |
| 3600 | ½ | 500 |
| 1800 | 1 | 500 |
| 1200 | ¾ | 350 |
| 900 | ½ | 250 |
| 720 | ½ | 200 |
| 600 | ½ | 150 |
| 500 | ½ | 125 |
Voltaje nominal
La placa de identificación de un motor trifásico siempre especifica el voltaje nominal de fase a fase. Algunos motores están diseñados para funcionar con más de un voltaje. Este motor, por ejemplo, tiene una clasificación de 230/460, lo que significa que se puede cablear para funcionar con cualquier voltaje. Esto se hace conectando bobinas en serie para alta tensión o en paralelo para baja tensión. El voltaje nominal del motor es ligeramente más bajo que el voltaje nominal del sistema para permitir una caída de voltaje en los cables que alimentan el motor. Este motor está diseñado para operar en sistemas de 240 o 460 voltios. Si se permite una caída de voltaje de alrededor del 5 %, las clasificaciones del motor son de 230 y 460 voltios. Otras clasificaciones de voltaje estándar para motores incluyen 115 voltios para un sistema de 120 voltios, 200 voltios para un sistema de 208 voltios y 575 voltios para un sistema de 600 voltios. Los motores de inducción deben funcionar con tensiones inferiores a ± 10 % de la tensión nominal.
Corriente nominal
Esta es la corriente de línea que la máquina está diseñada para consumir cuando opera a carga nominal, voltaje nominal y velocidad nominal. De acuerdo con NEMA MG-1, la corriente estará dentro del 10 % de este valor cuando el motor funcione a la frecuencia, el voltaje y la carga nominales. La tolerancia de ±10% permite diferencias de fabricación de un motor a otro. Tenga en cuenta que la placa de identificación que se muestra en la Figura 1 indica que el motor puede funcionar con un sistema de 208 voltios, aunque consumirá una corriente más alta (causando más calor). Sin embargo, es posible que el motor no cumpla con todos los requisitos NEMA a 208 voltios.
El voltaje y la corriente nominales se pueden usar para calcular la potencia aparente requerida por el motor, como se muestra en el Ejemplo 1.
Ejemplo 1
¿Cuál es la potencia aparente trifásica consumida por el motor de la Figura 1 cuando funciona en condiciones de carga nominal (suponiendo un funcionamiento de 460 V)?
La solución
De la placa de identificación,
$begin{alinear} & izquierda| {{V}_{LL}} right|=460V & left| {{I}_{L}} right|=61A end{align}$
La potencia aparente trifásica viene dada por
[left| {{S}_{3phi }} right|=sqrt{3}left| {{V}_{LL}} right|left| {{I}_{L}} right|=sqrt{3}left( 460 right)left( 61 right)=48.6kVA]
Este motor de 50 HP requiere 48,6 kVA cuando funciona en condiciones nominales.
Notar:
La regla general para determinar las cargas del motor es que cada caballo de fuerza de la carga del motor requerirá aproximadamente 1 kVA de potencia aparente.
rpm
La clasificación de RPM es la velocidad esperada de la máquina cuando opera a plena carga y voltaje y frecuencia nominales. Los cambios en el voltaje de funcionamiento o la frecuencia cambian la velocidad de funcionamiento. El motor de inducción se ralentiza ligeramente a medida que aumenta la carga.
Una vez conocidas la potencia nominal y la velocidad, se puede calcular el par nominal del motor. El torque es importante porque muchas cargas se dimensionan en función del torque que necesitan, en lugar de la potencia. El ejemplo 2 muestra cómo se puede obtener el par nominal a partir de la potencia y la velocidad nominales.
- También puede leer: Explicación de los detalles de la placa de identificación del transformador
Ejemplo 2
¿Qué par entrega el motor en la Figura 1 cuando opera en condiciones nominales?
La solución
En unidades SI,
$P={{omega }_{r}}T$
Cuando ${{ omega }_{ r}}$ es la velocidad de rotación del rotor en rad/s (es decir, ${{ omega }_{r}}=2pi times {RPM}/{60 } $)
Asi que,
[{{T}_{rated}}=frac{{{P}_{rated}}}{{{omega }_{rated}}}]
La conversión de potencia nominal de caballos de fuerza da salidas en vatios,
${{P}_{nominal}}=50HPtimes 746{}^{W}/{}_{HP}=37600W$
[{{omega }_{rated}}=2pi times {1765}/{60};=184.8{}^{rad}/{}_{s}]
Y
[{{T}_{rated}}=frac{37600}{184.8}=201.8N.m]
Frecuencia
La clasificación de frecuencia en la placa de identificación (en Hertz) es la frecuencia a la que el motor está diseñado para funcionar. La frecuencia aplicada al devanado del estator determinará la velocidad síncrona del motor. Algunos motores pueden estar diseñados para funcionar a 50 o 60 Hz, pero a menos que se especifique lo contrario, suponga siempre que el motor solo funcionará a su frecuencia nominal.
Temperatura ambiente máxima
Esta clasificación es la temperatura ambiente máxima a la que el medidor puede suministrar una carga nominal sin exceder su temperatura operativa máxima (indicada por el aumento de temperatura permitido). La temperatura de funcionamiento es importante porque la vida útil del aislamiento se ve muy afectada por la temperatura.
Tipo de aislamiento
Las tres clases principales de aislamiento para motores eléctricos son BF y H. El aislamiento utilizado en el motor determina la temperatura máxima de funcionamiento del motor.
Clasificación de eficiencia NEMA
Debido a las variaciones en el proceso de fabricación, no todos los motores del mismo tipo funcionarán igual. Para dar cuenta de tales cambios. El estándar NEMA MG-1 proporciona definiciones de eficiencia nominal y mínima.
Carta de diseño NEMA
NEMA define cinco diseños estándar para motores de inducción polifásicos, cada uno con características diferentes. Los cinco tipos son A, B, C, D y E.
Códigos NEMA
Esta letra se utiliza para calcular el RVA de rotor bloqueado del motor y, por lo tanto, la corriente de arranque. Rotor bloqueado significa que el rotor está parado. Esto es lo que suele ocurrir cuando es necesario arrancar el motor; sin embargo, si el motor se disparara debido a una sobrecarga, consumiría corriente del rotor bloqueado. Los códigos se muestran en la Tabla 2. El Ejemplo 3 muestra cómo se puede usar el código kVA para estimar la corriente de irrupción del imbécil.
| código de letra | Rotor bloqueado kVA/HP |
| A | 0-3.14 |
| b | 3.15-3.54 |
| contra | 3.55-3.99 |
| D | 4.00-4.49 |
| mi | 4.50-4.99 |
| F | 5,0-5,59 |
| gramo | 5.6-6.29 |
| H | 7.1-7.99 |
| j | 7.1-7.99 |
| k | 8,0-8,99 |
| L | 9.00-9.99 |
| METRO | 10.0-11.19 |
| NO | 11h20-12h49 |
| pags | 12.5-13.99 |
| R | 14.00-15.99 |
| S | 16.0-17.99 |
| j | 18.0-19.99 |
| contigo | 20.0-22.39 |
| V | 22.4 y superior |
Ejemplo 3
¿Cuál es la corriente de línea de arranque esperada para el motor de la Figura 1 cuando opera con un voltaje de línea a línea de 460 V?
La solución
De la placa de identificación, G es la letra del código NEMA. De la Tabla 2. Para el código G, el código de kVA de rotor bloqueado esperado es de 5,6 a 6,29 kVA/HP. suponiendo el peor de los casos, la potencia aparente (arranque) del rotor bloqueado se puede calcular:
${{S}_{LR}}=Clasificacióntext{ }HPtimestext{ }6,29 kVA/HP$
Donde SLR es la potencia de entrada aparente del motor de rotor bloqueado.
${{S}_{LR}}=50text{ }HPtimestext{ }6.29kVA/HP=314.5kVA$
Por lo tanto, la corriente de rotor bloqueado (arranque) está dada por,
[{{I}_{LR}}=frac{{{S}_{LR}}}{sqrt{3}times left| {{V}_{LL}} right|}=frac{314.5}{sqrt{3}times 0.460}=394.7A]
Ser notificado
La corriente de arranque o corriente de rotor bloqueado es aproximadamente 6,5 veces la corriente nominal. Según el diseño, los motores de inducción actuales consumen de seis a ocho veces la corriente nominal al arrancar.
Evaluación del tiempo
Este motor está diseñado para servicio continuo, lo que significa que puede funcionar las 24 horas del día. Cualquier motor que funcione durante más de 60 minutos se considera que funciona de forma continua. Para aplicaciones de propósito específico, existe una clasificación de duración corta de 5, 15, 30 y 60 minutos.
factor de trabajo
El factor de servicio es un multiplicador que se utiliza para determinar la carga continua máxima permitida del motor. Por ejemplo, esta máquina tiene un factor de servicio de 1,25. Por lo que podría proporcionar 1,25*50 HP, o 62,5 HP, de forma continua.
Notar:
Cuando se opera por encima de la clasificación de la placa de identificación, la eficiencia, la corriente y la velocidad son diferentes de los valores de la placa de identificación. Tal operación puede reducir la vida útil del aislamiento del motor. Debe asegurarse de que se cumplan todas las condiciones aplicables, como la temperatura ambiente y la altitud, cuando se utiliza el factor de servicio.
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