Clasificación de los motores según la norma Nema
Para
distinguir entre diversos tipos disponibles, la National Eléctrical Manufacturers
Association (NEMA) ha desarrollado un sistema de
identificación con letras en la cual cada tipo de motor comercial de inducción
de jaula de ardilla se fabrica de acuerdo con determinada norma de diseño y se
coloca en determinada clase, identificada con una letra.
Las
propiedades de la construcción eléctrica
y mecánica el
rotor, en las cinco clases NEMA de motores de inducción de jaula de ardilla, se
resume en la siguiente tabla:
Clase Nema
|
Par de arranque
|
Corriente de arranque
|
Regulación de velocidad (%)
|
Nombre de clase del motor
|
A
|
1.5 - 1.75
|
5 – 7
|
2 - 4
|
Normal
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B
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1.4 - 1.6
|
4.5 – 5
|
3.5
|
De proposición
general
|
C
|
2 - 2.5
|
3.5 – 5
|
4 – 5
|
De doble jaula alto par
|
D
|
2 .5 - 3
|
3 – 8
|
5 – 8 , 8 – 13
|
De alto par,
alta resistencia
|
F
|
1.25
|
2 - 4
|
Mayor de 5
|
De doble jaula, bajo par y baja corriente de arranque
|
MOTORES
DE INDUCCIÓN DE JAULA DE ARDILLA CLASE A
El motor clase A es un motor de jaula de ardilla
normal o estándar fabricado para uso a velocidad constante. Tiene grandes áreas
de ranuras para una muy buena disipación de calor, y barras con ranuras ondas en el motor. Durante el periodo de arranque, la densidad de corriente es alta cerca de la superficie del
rotor; durante el periodo de la marcha, la densidad se distribuye con
uniformidad. Esta diferencia origina algo de alta resistencia y baja reactancia de arranque, con lo cual se
tiene un par de arranque entre 1.5 y 1.75 veces el nominal (a plena carga). El
par de arranque es relativamente alto y la baja resistencia del rotor produce
una aceleración bastante rápida hacia la velocidad nominal. Tiene la mejor
regulación de velocidad pero su corriente de arranque varía entre 5 y 7 veces
la corriente nominal normal, haciéndolo menos deseable para arranque con línea,
en especial en los tamaños grandes de corriente que sean indeseables.
MOTORES
DE INDUCCIÓN DE JAULA DE ARDILLA CLASE B
A los motores de clase B a veces se les llama
motores de propósito general; es muy parecido al de la clase A debido al comportamiento de su deslizamiento-par. Las ranuras de su motor
están embebidas algo más profundamente que el los motores de clase A y esta
mayor profundidad tiende a aumentar la reactancia de arranque y la marcha del
rotor. Este aumento reduce un poco el par y la corriente de arranque.
Las corrientes de arranque varían entre 4 y 5 veces
la corriente nominal en los tamaños mayores de 5 HP se sigue usando arranque a
voltaje reducido. Los motores de clase B se prefieren sobre los de la clase A
para tamaños mayores.
Las aplicaciones típicas comprenden las bombas centrífugas de impulsión, las máquinas herramientas y los sopladores.
Estos motores tienen un rotor de doble jaula de
ardilla, el cual desarrolla un alto par de arranque y una menor corriente de
arranque.
Debido a su alto par de arranque, acelera
rápidamente, sin embargo cuando se emplea en grandes cargas, se limita la
disipación térmica del motor por que la mayor parte de la corriente se
concentra en el devanado superior.
En condiciones de arranque frecuente, el rotor
tiene tendencia a sobre calentarse se adecua mejor a grandes cargas repentinas
pero de tipo de baja inercia.
Las aplicaciones de los motores de clase C se
limitan a condiciones en las que es difícil el arranque como en bombas y compresores de pistón.
Los motores comerciales de inducción de jaula de
ardilla clase D se conocen también como de alto par y alta resistencia.
Las barras del rotor se fabrican en aleación de
alta resistencia y se colocan en ranuras cercanas a la superficie o están
embebidas en ranuras de pequeño diámetro. La relación de resistencia a
reactancia del rotor de arranque es mayor que en lo motores de las clases
anteriores.
El motor está diseñado para servicio pesado de arranque, encuentra su mayor aplicación
con cargas como cizallas o troqueles, que necesitan el alto par con aplicación
a carga repentina la regulación de velocidad en esta clase de motores es la
peor.
También conocidos como motores de doble jaula y
bajo par. Están diseñados principalmente como motores de baja corriente, porque
necesita la menor corriente de arranque de todas las clases. Tiene una alta
resistencia del rotor tanto en su devanado de arranque como en el de marcha y
tiende a aumentar la impedancia de arranque y de marcha, y a reducir la corriente
de marcha y de arranque.
El rotor de clase F se diseñó para remplazar al
motor de clase B. El motor de clase F produce pares de arranque aproximadamente
1.25 veces el par nominal y bajas corrientes de arranque de 2 a 4 veces la
nominal. Los motores de esta clase se fabrican de la capacidad de 25 hp para servicio
directo de la línea. Debido a la resistencia del rotor relativamente alta de
arranque y de marcha, estos motores tienen menos regulación de voltaje de los
de clase B, bajan capacidad de sobrecarga y en general de baja eficiencia de funcionamiento. Sin embargo, cuando se arrancan
con grandes cargas, las bajas de corrientes de arranque eliminan la necesidad
de equipo para voltaje reducido, aún en los tamaños grandes.
CLASIFICACIÓN
DE LOS MOTORES DE INDUCCIÓN DE JAULA DE ARDILLA DE ACUERDO CON EL ENFRIAMIENTO
Y EL AMBIENTE DE TRABAJO.
Los motores comerciales de inducción de jaula de
ardilla, y en general todos los motores eléctricos , se pueden clasificar también de acuerdo con el ambiente
en que funcionan, sí también como en los métodos de enfriamiento.
La temperatura ambiente juega un papel importante en la capacidad
y selección del tamaño de armazón para una dínamo, parte
importante del motivo es que la temperatura ambiente influye en la elevación
permisible de temperatura por sobre los 40º C normales. Por ejemplo una dínamo
que trabaje a una temperatura ambiente de 75º C empleando aislamiento clase B
tiene un aumento permisible de temperatura de tan solo 55º C. Si trabajara a su
temperatura ambiente normal de 40 º C se podría permitir un aumento de
temperatura de 90º C, sin dañar su aislamiento.
También se hizo notar que la hermeticidad de la
máquina afecta a su capacidad. Una máquina con una armazón totalmente abierta
con un ventilador interno en su eje, permite un fácil paso de aire succionado y arrojado. Esta caja origina una
temperatura final de trabajo en los devanados, menor en comparación que la de
una máquina totalmente cerrada que evita el intercambio de aire con el
exterior.
Esto da como resultado que existe una clasificación
de los motores por el tipo de carcaza.
TIPOS DE
ENVOLVENTES O CARCAZAS.
La NEMA reconoce los siguientes:
Tipos
de carcaza
|
Características
|
Carcaza a prueba de agua.
|
Envolvente totalmente cerrada
para impedir que entre agua aplicada en forma de un chorro o manguera, al
recipiente de aceite y con medios de drenar agua al interior. El medio para esto
último puede ser una válvula de retención o un agujero machuelado en la parte
más inferior del armazón, para conectar un tipo de drenado.
|
Carcaza a prueba de ignición de
polvos.
|
Envolvente totalmente cerrada diseñada y
fabricada para evitar que entren cantidades de polvo que puedan encender o
afectar desempeño o capacidad.
|
Carcaza a prueba de explosión.
|
Envolvente totalmente cerrada
diseñada y construida para resistir una explosión de un determinado gas o vapor que pueda estar dentro de un motor, y
también para evitar la ignición de determinado gas o vapor que lo rodee,
debido a chispas o llamaradas en su interior.
|
Carcaza totalmente cerrada.
|
Envolvente que evita el intercambio de aire entre
el interior y el exterior de ella pero que no es lo suficiente mente cerrada
para poderla considerar hermética al aire.
|
Carcaza protegida al temporal.
|
Envolvente abierta cuyos
conductos de ventilación están diseñados para reducir al mínimo la entrada de
lluvia o nieve y partículas suspendidas en el aire, y el acceso de estas en
las partes eléctricas.
|
Carcaza protegida.
|
Envolvente abierta en la cual todas las aberturas
conducen directamente a partes vivas o giratorias, exceptuando los ejes lisos
del motor, tienen tamaño limitado mediante el diseño de partes estructurales
o parrillas coladeras o metal desplegado etc. Par< evitar el contacto
accidental con las parte vivas
|
Carcaza a prueba de salpicaduras.
|
Envolvente abierta en la que
las aberturas de ventilación están fabricadas de tal modo que si caen
partículas de sólidos o gotas de líquidos a cualquier ángulo no mayor de 100º
con la vertical no puedan entrar en forma directa o por choque de flujo por
una superficie horizontal o inclinada hacia adentro.
|
Carcaza a prueba de goteo
envolvente.
|
Abierta en que las aberturas de ventilación se
construye de tal modo que si caen partículas sólidas o gotas de líquido a
cualquier ángulo no mayor de 15º con la vertical no pueda entrar ya sea en
forma directa o por choque y flujo por una superficie horizontal o inclinada
hacia adentro.
|
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