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IDENTIFICACIÓN DE UN MOTOR

PROTECCIONES PARA SISTEMAS DE FUERZA

7.3 IDENTIFICACIÓN DE UN MOTOR

Todo motor trae de fábrica, en su placa rotulada según lo establece el CEN en la sección 430.7, lo siguiente:

- Nombre del fabricante.

- Tensión nominal en voltios e intensidad nominal a plena carga en amperios. - Frecuencia nominal y número de fases para motores de corriente alterna. - Velocidad nominal a plena carga.

- Aumento nominal de temperatura o clase de los aislantes y temperatura ambiente nominal. - Régimen nominal de tiempo. El régimen nominal de tiempo será 5, 15, 30, 60 minutos o continuo. - Potencia nominal del motor expresado en HP.

- Letra de Código para corriente alterna de potencia de más de ½ HP.

- Otros, como protección térmica incorporada, protección por impedancia, etc.

El Código KVA/HP es la relación que indica la potencia absorbida por el motor en caso del rotor bloqueado. A cada letra le corresponde un intervalo de valores de la misma, tal como se muestra en la Tabla 430-7B del CEN. Esta letra será utilizada para determinar las características de las protecciones de sobrecorriente y fallas a tierra de un motor de los circuitos ramales. Debido al alto valor de la corriente en el momento de arranque, en los motores existen varios procedimientos para lograr la puesta en marcha, tal como se indica a continuación:

En primer lugar está el Arranque a pleno voltaje: En el cual se conecta el motor directamente a las líneas del circuito alimentador. Este método implica un bajo costo en la instalación y mínimo mantenimiento. Si se utiliza con cualquier motor, resulta un alto torque de arranque, lo cual puede en algunos casos ser una ventaja o una desventaja.

Arranque con resistencia o reactor: (a voltaje reducido), se intercala la resistencia en serie con el motor

El costo de instalación se considera mediano, arranque suave, pero las pérdidas serán considerables por efecto Joule en el arranque, además el torque en ese instante será bajo.

Arranque por auto-transformador: (a voltaje reducido), se logra un valor del 50%, 65% y 80% de la

tensión nominal. Este método implica un bajo costo, excelente para cargas pesadas y se puede utilizar con cualquier motor. En cambio, resulta un arranque un poco brusco que en ocasiones podría provocar daños al rotor.

Arranque en estrella-delta: El proceso de arranque comienza con las bobinas del motor conectadas en

estrella, pasando luego a delta por medio de un juego de seccionadores. Este método resulta económico dado que se presenta una corriente de arranque reducida. Por otro lado, el torque inicial es bajo.

Finalmente está el Arranque fraccionado: El motor se pone en marcha con parte del embobinado conectado y, luego, se conecta el resto para una operación normal. El costo es bajo, al igual que la corriente inicial y el mantenimiento es reducido, pero no es adecuado para los arranques frecuentes. Cuando se parte con toda la carga aplicada, puede resultar que en los primeros momentos no se logre la velocidad nominal.

7.4 SELECCIÓN DE CONDUCTORES

Para los efectos de seleccionarlos conductores de. los circuitos que alimentan motores, habrá que observar las normas establecidas en el CEN, sección 430-22, 23 y 24 (véase apéndice A.6), tal como se indica a continuación:

- Caso de un solo motor: la corriente de diseño para la selección del conductor, tendrá un

valor del 125% de la corriente nominal a plena carga del equipo.

- En el caso del alimentador de do s m o t o r e s : la corriente de diseño para la selección de los

conductores del circuito, se obtendrá con la suma de las corrientes nominales a plena carga de todos los motores más el 25 % de la corriente a plena carga del motor mayor.

Las normas antes señaladas sólo se refieren a la selección por capacidad de corriente. Pero debe recordarse que, en el Capitulo VI, se indicó el criterio a seguir para la selección de conductores. Habrá, por consiguiente, que hacer la comprobación por caída de tensión utilizando el valor de corriente de diseño, según lo establece el CEN. La solución definitiva será la que resulte más desfavorable, o sea, la sección de conductor mayor. En aquellos casos donde los ramales que alimentan motores tienen longitudes muy cortas, se podrán considerar las distancias aproximadamente cero (d ≈ 0) por consiguiente, también lo será á ∆V ≈ 0 y la solución se obtendrá sólo por capacidad de corriente.

Respecto a la caída de tensión máxima permisible, ya se ha mencionado en el Capítulo VI, los niveles máximos establecidos para todo tipo de equipos. Deberá tomarse en cuenta, en el momento de diseño de alimentadores de motores, la posible, expansión de la carga, previniéndose cierta reserva. Con criterio económico, se podría fijar entre un 10% y 20% conforme a las necesidades futuras.

Otro punto que tiene relación con el diseño de circuitos alimentadores, o de centro de control de motores, es el que tiene que ver con "factores de demanda". (Este concepto se tratará detalladamente en el Capítulo VIII). Por lo general, los factores de demanda se aplican cuando se está en presencia de varios motores, a partir de tres o más.

En el caso de vivienda unifamiliar, no se aplicará, pues el número de motores es bajo, salvo cuando estamos en presencia de varios equipos de aire acondicionado, como es el caso también de un edificio residencial. El CEN, en la sección 440, establece descripciones para equipos de aire acondicionado. Se acostumbra a veces, en edificios, instalar dos o tres equipos de bombeo, para realizar un mismo trabajo en iguales condiciones. En este caso de ascensores, montacargas, etc., se tendrá en cuenta lo indicado en el CEN, en la sección 430-22. Allí se indica la corriente en tanto por ciento de la nominal, conforme al tipo de servicio que presta el motor considerado, dato de interés para los efectos de diseño.

A título de referencia, se indica a continuación, en la tabla N° V, factores de demanda para motores, la cual debe aplicarse con muy buen criterio. Se recomienda realizar previamente un estudio exhaustivo del comportamiento de la carga.

7.5 SELECCIÓN DE PROTECCIONES

Para los fines de seleccionar las protecciones adecuadas para los circuitos y motores deberá observarse lo señalado por el CEN en la sección 430-31 al 430-145, de obligatorio cumplimiento.

En primer término, para "motores de servicio continuo con más de 1 HP, el dispositivo de sobrecarga separado" tendrá las características siguientes: (*)

TABLA N° V

FACTORES DE DEMANDA Y SIMULTANEIDAD Factor de Simultaneidad en %

Tipo de Motor Demanda F.D. Factor de

en % 5 Motores 10 Motores 20 Motores

De 0.5 a 2.0 KVA 100 80 60 50 De 2.5 a 10 KVA 70 80 40 60 De 10.5 a 30 KVA 80 80 65 50 Más de 30 KVA 80 70 60 55 Grúas y Montacargas 80 40* 40* 20** (*) De 4 a 7 Unidades (**) De 2 a 3 Unidades

Motores con factor de servicio no menor a 1.15

(Corriente nominal) Id = 125% In

Motores con temperatura no mayor de 40° C Id = 125% In Todos los demás motores Id = 115% In

En el caso de “un motor con protector térmico que sea parte integral del motor”, se establece que la corriente de interrupción no sea mayor de la que se indica a continuación:

Motores con corriente no mayor de9 Amp. Id= 170% In Motores con corriente entre 9 y 20 Amp. Id= 156% In Motores con corriente mayor de 20 Amp. Id = 140% In

Cuando se tengan “motores con potencias no mayores de 1 HP con arranque no automático, se considera que el motor está protegido contra sobrecarga por el dispositivo de protección contra cortocircuito y fallas a tierra del circuito ramal. Para motores con potencias no mayor a 1 HP con arranque automático, la protección de sobrecarga se obtiene conforme a lo indicado a continuación:”

Motores con factor de servicio no mayor de 1.15 Id= 170% In Motores con aumento de temperatura menor de

40°C Id= 125% In

Todos los demás motores Id = 115% In

En el caso de “selección de medios de desconexión para aquellos circuitos alimentadores de motores, el CEN, en la sección 430-110, establece que, para tensiones menores de 600V, dichos equipos tendrán una capacidad de corriente mínima del. 115 % de la corriente nominal del motor a plena carga”.

En cuanto a la selección de la “protección de sobrecorriente de circuitos ramales de motores”, se procederá de la forma siguiente: Cuando se trate de un solo motor, conociendo el tipo de sistema de arranque, letra de código KVA y características de funcionamiento del mismo, se podrá seleccionar en la Tabla N° 430-152 del CEN, las capacidades máximas de corriente de dispositivos contra cortocircuitos y fallas a tierra de circuitos ramales.

* CEN: Sec. 430-32, 33 y 34

Conforme a los requerimientos y procedimientos vistos en este capítulo, se hará previamente una selección del tipo de protección deseado, para luego determinar la corriente de diseño que se obtendrá, al escoger el tanto por ciento de la corriente a plena carga del motor empleado.

Cuando se trate de seleccionar "la protección de sobrecorriente, para un circuito ramal que alimenta un grupo de motores, se procederá así: “La corriente de diseño se determina, como la suma de la

corriente de la protección del motor mayor, más la suma de las corrientes nominales del resto de los motores. (CEN 430-62)”.

7.6 PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LAS Y CANALIZACIONES Y PROTECCIOINES