1La placa de caractersticasdel motor elctrico de induccin

Presentado por: Oscar Nez Mata, Ing.

Consultor Privadoonunezm@hotmail.com

T. 8919 1408

Mercado globalIEC vs NEMA

IEC $5.5B

59%

NEMA $3.9B

41%IEC $5.5BNEMA $3.9B

NEMAAsociacin de Fabricantes de Mquinas de

USA

Los primeros pasos se dieron en 1905 con la Electrical Manufacturers Alliance.

En 1915 se convierte en la Associated Manufactures of Electrical Supplies.

En 1916 se crea el Electrical Manufactures Council, con representantes de varias organizaciones de fabricantes.

2Nema En 1926 nace NEMA

como una organizacin comercial sin fines de lucro.

Busca, adems de la estandarizacin, ser un enlace entre los fabricantes y los usuarios.

CaractersticasSu rango de accin es principalmente

en USA, Canad y Mxico.Construccin robusta.Permite sobrecargas.Dimensiones en pulgadas.

IECComisin Electrotcnica Internacional

Fundada en 1906Propsito: Unificacin de los

estndares electrotcnicos a nivel global.

Incluye: Mas de 40 pases

3CaractersticasUtilizado en el resto del mundo.Construccin menos robusta

que NEMA.No permite sobrecargas.Dimensiones en milmetros.Grado de proteccin con la

designacin IP.

La Placa de caracteristicasEn ambos estndares: NEMA e IEC, las placas indican las caractersticas mas importantes del motor.Para USA es norma NEMA.Para Europa y muchos pases del mundo la norma vigente es la IEC.

Placa NEMA

4Placa IEC

Motor construido bajo normas IEC

Potencia Nominal del motor

Nmero de fases

Frecuencia redVoltajes Nominales

Corrientes Nominal de operacin (FLA)

Conexin para tensin alta (1Y-serie)

Conexin para tensin baja (2Y-paralelo)

Velocidad nominal

Factor de Servicio (capacidad de sobrecarga)

Caractersticas geomtricas CARCAZA

Temperatura ambiente mxima

Tipo (No estandarizado)

Nmero del rodamiento al lado del eje (Carga)

Nmero del rodamiento al lado del abanico

Diseo del rotor y Letra de cdigo

Clase de Aislamiento

Nmero de identificacin del motor

5Alimentacin elctricaVoltaje (Voltage)

Es el voltaje al cual el motor esta diseado para operar. La variacin debe limitarse a 10% NEMA, y 5% IEC. Los estndar NEMA son: 115V, 208V, 230V y 460V. Los IEC son: 220V, 380V, 415V, 575V, 660V, 440V.

Frecuencia (Frecuency) Frecuencia de la red de alimentacin. Usualmente es 50 60Hz. Cuando mas de una frecuencia es permitida, la placa de

caractersticas debe indicar como cambian los otros parmetros.Ejemplo: 50Hz 230/400V D/Y 26.5/15.3A 7.5Kw 1455rpm

60Hz 460V Y 14.7 A 8.6Kw 1755rpm La variacin mxima permitida es de 5%. La suma de la variacin total Voltaje+Frecuencia debe limitarse a

10%.

Fases (Phases) Representa el numero de lneas de

potencia que deben alimentar el motor: Trifsico o monofsico.

Corriente (Current) Consumo de corriente en

Amperios cuando entrega toda su potencia.

FLA por sus siglas en ingls

Letra de Cdigo (Code) La letra de cdigo define los kVA/hp en el Arranque, con carga. NEMA las define de la A a la V. Un motor de reemplazo con mayor kVA/hp puede requerir

diferentes equipos de maniobra. Muchos motores indican la LRA Corriente de Arranque.

Tipo (Type) No existe un estndar para esta caracterstica, es libre para que

los fabricantes la usen a su propio criterio. Se debe consultar con cada fabrica para conocer su significado.

6IA/IN en motores IEC

En motores IEC no existe la Letra de Cdigo. En su lugar se establece IA/IN, que indica la

cantidad de veces de la corriente de arranque IAen funcin de la corriente nominal IN. Ejemplo: IA/IN = 8, significa que en el arranque el

motor tiene una corriente de 8 veces la corriente nominal, con carga.

Factor de potencia (PF, cos )

Relacin entre potencia activa y potencia aparente: PF=KW/KVA.

Para el motor de induccin, el PF varia con la carga: El mejor PF se obtiene despus de 50% de la carga.

Muchas veces las placas indican el condensador recomendado.

Se expresa: 0 a 1 o en Porcentaje (0,8 80%).

Aspectos mecnicosPotencia Es una medida de la salida

mecnica en el eje del motor.

Relacionada con la capacidad de entregar torque requerido por la carga a la velocidad que indica la placa.

Es expresada en HP o KW:

HP=Torque x Velocidad/5250

Torque en lb-ft y Velocidad en rpm

7Velocidad (rpm)

La velocidad a la cual el torque a plena carga es entregado con la potencia de salida mxima.

Se expresa en rpm: revoluciones por min. Es la velocidad a plena carga, la cual no

es constante, cambia con la carga.

Diseo (Design)

La seccin NEMA MG 1, seccin 1.16 lo define como la caracterstica Torque -Velocidad que tiene un motor.

Las letras definen las categoras. El motor estndar es el diseo B. Tambin hay A, C y D. Pueden fabricarse diseos especiales.

Diferentes diseos NEMA:

8Diseo en IEC: CategoraSegn la Norma IEC 34-12, se definen tres categoras para la caracterstica torque velocidad:N: Par normal, corriente arranque normal. Motores estndar, bajo deslizamiento.H: Par alto, corriente arranque normal. Bajo deslizamiento.D: Par y corriente altos. Alto deslizamiento. Cargas especiales.

Curvas caractersticas IEC

DesempeoEficiencia (Eff)

Es definida como la relacin entre potencia de entrada y de salida.

En la placa se indica un promedio para un lote de motores.

Los fabricantes deben estar dentro de un rango definido por NEMA.

IEC tiene sus propios niveles.

9Prdidas

Aplicacin motores eficiencia mejorada

En Octubre 2008 se hicieron modificaciones a la norma IEC-60043, que rige la fabricacin de motores elctricos de bajo voltaje.

La principal diferencia esta en la manera de probarlos, ya que las prdidas adicionales son ahora medidas, y no se les da un valor porcentual fijo.

Esto hace ms estricta la verificacin y certificacin en fbrica. Aunque cada pas deber adoptar sus regulaciones propias, IEC

establece esta gua y recomendaciones.

Factor de servicio (S.F.)

Es la capacidad de sobre carga continua que el motor puede soportar.

Solo se indica en placa si es mayor a 1.0 1.1, 1.15, 1.2, 1.25, 1.4. No es recomendable disear tomando el

factor de servicio ya que otras caractersticas se pueden afectar.

IEC es mayormente 1.0

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Ciclo de trabajo (Duty)

Define el periodo de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia en forma segura.

Lo mas comn es ciclo Continuo. Aplicaciones intermitentes pueden usar

motores de ciclos especiales. NEMA los expresa en Minutos.

Ciclo de trabajo en IEC

S1: Rgimen continuo.

Permite una operacin a carga constante suficiente para que se alcance el equilibrio trmico.

Rgimen tiempo limitado: S2

Funcionamiento a carga constante, sin llegar al equilibrio trmico, y luego un periodo de reposo para llegar a la temperatura ambiente.

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SeguridadMarcas especiales

CSA: Los sistemas de fabricacin y componentes alcanzan la Asoc. Canadiense de estandarizacin.

UL: Igual pero para Underwriters Lab. Alternativamente, estos motores indican File # XXXXX. Usados tambin en motores para aplicaciones peligrosas.

En IEC: CE: Cumplimiento de estndares de fabricacin

Europeo.

ConfiabilidadClase de aislamiento

(Insulation Class)El estndar NEMA MG-1 a clasificado el sistema de aislamiento de las mquinas elctricas por su habilidad de proveer adecuada resistencia a la temperatura. Se establece:

Temp. Total = Temp. Amb.(40C)+ Levant. Temp.

Clasificacin

180C25C115115CC40 CCERRADO180C30C110110CC40 CABIERTO

H

155C20C9595CC40 CCERRADO155C25C9090CC40 CABIERTO

F

130C15C7575CC40 CCERRADO130C20C7070CC40 CABIERTO

B

105C10C5555CC40 CCERRADO105C15C5050CC40 CABIERTO

A

Temp. Total

Sistema

Tolerancia de punto caliente

Incremento Incremento de de

temperaturatemperatura

Temp. Amb.

Tipo de Proteccin

Clase de aislamiento

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Mxima temperatura ambiente

Indica la mxima temperatura ambiente que puede operar en el cual el motor opera manteniendo la tolerancia segn su clase de aislamiento.

Si la placa no la indica, se asume 40C. Para valores mas altos, se debe pedir un

motor especial a fabrica.

Altitud Indica altura mxima sobre

nivel del mar donde el motor opera adecuadamente.

El enfriamiento es menor conforme la altura aumenta, debido a que el aire es menos denso.

Si es mayor, el motor puede calentarse, y se debe reducirse su HP (Derated).

No todas las placas lo tienen, sino lo tiene se asume 3300ft (1000 mts).

ConstruccinEncerramiento (Enclosure)

Indica grado de proteccin del ambiente y su mtodo de enfriamiento.

IEC usa el ndice de proteccin IP. NEMA usa:- ODP: Abierto resistente al goteo. 0-15

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A Prueba De Salpicaduras Este armazn es

similar al de a prueba de goteo, con la diferencia de que sta presenta una proteccin contra agua y objetos con una trayectoria de hasta 100 grados respecto a la vertical.

TEFC

- TEFC: Totalmente cerrado con abanicoventilador

Ventilacin Forzada Conocido tambin

como enfriado por ventilador o con ventilador exterior. El motor es enfriado por un ventilador independiente al motor inyectando aire en su interior.

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TENV

- TENV: Totalmente cerrado sin ventilacin

Grado de proteccin IP

Protegido contra largos periodos de inmersin bajo presin8

Protegido contra los efectos de la inmersin de 15cm - 1m7

Protegido contra fuertes chorros de agua de todas las direcciones - entrada limitada permitida

Totalmente protegido contra polvo6

Protegido contra chorros de agua a baja presin de todas las direcciones - entrada limitada permitida

Protegido contra polvo - entrada limitada permitida5

Protegido contra rocos directos de todas las direcciones - entrada limitada permitidaProtegido contra objetos slidos de ms de 1mm4

Protegido contra rocos directos a hasta 60 de la vertical

Protegido contra objetos slidos de ms de 2.5mm3

Protegido contra rocos directos a hasta 15 de la vertical

Protegido contra objetos slidos de ms de 12mm2

Protegido contra gotas de agua que caigan verticalmente

Protegido contra objetos slidos de ms de 50mm1

Sin ProteccinSin Proteccin0

Segundo Nmero -Proteccin contra

lquidos

Primer Nmero - Proteccin contra slidos

Carcaza (Frame)

De este numero se pueden deducir importante informacin sobre dimensiones de montaje.

Tales como distancias entre agujeros, altura y dimetro de ejes.

Son valores mximos permitidos.

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Frame NEMA Primeros dos dgitos

indican la altura del eje:

- xx/4 pulg. del frame 143 en adelante.

- xx/16 pulg. los frame 42, 48 y 56.

Distancia entre agujeros

TablaDimensiones en pulgadas

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Frame IEC

El numero de frame indica la altura del eje en mm:

- Frame 132: tiene 132mm del centro del eje a la base.

- Frame 280: tiene 280mm.

FrameExiste tambin: Prefijo+Frame+SufijoEjemplos:T: motores hechos despus de 1964.U: motores hechos entre 1952 y 1964.JM: montaje de cara, especial para

aplicaciones de bombas.FD: montaje de flanger.V: montaje vertical.C: cara C.

Los armazones U fueron diseados para integrar motores con aislamiento clase A 105C

Los armazones T fueron diseados para motores con aislamiento B con un rango de hasta 130C

Al incrementar la capacidad de potencia mecnica en un mismo tamao de armazn, se han tenido que incrementar el tamao de los rodamientos y del eje.

Por ejemplo, un motor en 1800 RPM en armazn 254 original de 5 hp tena un eje con dimetro de 1 1/8 , el 254 U de 7 tiene un eje de 1 3/8 y el actual 254T de 15 HP cuenta con un dimetro de eje de 1 5/8

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Tamaos De Armazones Trifsico

365TS405US445S364TS404US444S75

364TS404US444S326TS365US405S60

326T365US405S324TS364US404S50

324T364U404286TS326S365S40

286T326U365284TS324S364S30

294T324U364256T286U364S25

256T286U364254T284U32620

254T284U326215T256U32415

215T256U324213T254U28410

213T254U284184T2152547

184T215254182T2132255

182T213225145T1842243

145T184224145T1842042

145T184204143T1822031

143T1822031

19641952Orig.19641952Orig.

1800 RPM3600 RPMHP

C la letra C adicional al nmero de armazn, indica que el motor lleva una brida C como tapa frontal. Este tipo de brida es la ms comn en los montajes por brida

D es un montaje un tanto especial. A diferencia de la brida C, la brida D presenta un dimetro normalmente mayor al dimetro del motor. El montaje es igualmente por tornillos.

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J esta terminacin es utilizada en armazones 56 y nos indica que se trata de un motor para bomba jet, los cuales normalmente traen brida C integrada.

JM las letras jmdesignan un motor con eje especial para bomba, que normalmente utiliza un sello mecnico. Este motor tambin est equipado con una brida C.

S la letra S indica que el motor tiene eje corto, segn especificaciones NEMA. Este tamao de eje es utilizado en acoplamiento directo por cople flexible en motores de dos polos normalmente. No debe usarse en transmisin por banda.

T una T al final del nmero de armazn indica que ste pertenece al dimensionamiento actual NEMA.

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Y cuando una Y est presente, se interpreta como una configuracin especial de montaje. No se sabe especficamente que montaje, pero no es estndar.

Z esta Z nos indica modificaciones en el eje nicamente. Modificaciones como longitud, dimetro, forma, roscas, cueros, etc.

RodamientosSi bien NEMA ni IEC lo requieren,

algunas marcas indican los nmeros de roles.

Algunos motores NEMA lo indican con la nomenclatura ABMA.

Otros lo indican con la designacin convencional.

Algunos indican el tipo de grasa, la cantidad y el periodo de relubricacin.

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ConexionesSistemas trifsicos

IL=I

V=VL/3

IL=I x 3

V=VL

Estrellay

Delta

NEMA

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6 terminales Estrella-Delta Cuando

arranque Y-D es requerido.

En Costa Rica, motores de mas de 25HP.

9 terminales

12 terminales

Permite hacer todas las combinaciones posibles.

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IEC6 lneas

IEC 12 lneas