TRABAJO DE CONSULTA

RESUMEN

El presente proyecto analiza la norma IEC 60034-2-1 para la determinación del rendimiento de motores de inducción trifásicos. En él se desarrollarán los diferentes protocolos para la realización de los ensayos con el objetivo de crear una guía para obtener el rendimiento de una forma clara y sencilla.

1. . FUNCIONES DE LAS NORMAS NEMA E IEC PARA MOTORES ELÉCTRICOS

INTRODUCCION:

El instituto encargado de preparar, revisar y analizar las normas técnicas en la fabricación de motores eléctricos a nivel internacional es la Comisión Electrotécnica Internacional (I.E.C.), con sede en Suiza, y en los Estados Unidos de Norte América lo hace la Asociación de Fabricantes Eléctricos Nacionales (NEMA).

A nivel mundial los fabricantes de motores adoptan las normas de marcación de terminales de acuerdo con la normalización vigente en su respectivo país, derivadas principalmente de las normativas I.E.C. y NEMA. . Destacándose que en los motores fabricados bajo norma NEMA sus cables de conexión son marcados con números desde el 1 al 12 y los fabricados bajo norma IEC tienen una marcación que combina las letras U, V, W y los números desde el 1 hasta el 6.[1]

CLASIFICACIÓN DE MOTORES SEGÚN LA NORMA NEMA

Según las normas NEMA los motores se pueden clasificar de la siguiente manera:

Según el esfuerzo que va a realizar el motor.

Motor de diseño NEMA A Torque alto, deslizamiento nominal bajo y corriente de

arranque alta. Es un motor de inducción con rotor tipo jaula de ardilla, diseñado con características de torque y corriente de arranque que exceden los valores correspondientes al diseño NEMA B, son usados para aplicaciones especiales donde se requiere un torque máximo mayor que el normal, para satisfacer los requerimientos de sobrecargas de corta duración. Estos motores también son aplicados a cargas que requieren deslizamientos nominales muy bajos y del orden del 1% o menos (velocidades casi constantes).

Motor de diseño NEMA B

Torque normal, corriente de arranque normal y deslizamiento nominal normal. Son motores con rotor tipo jaula de ardilla diseñados con características de torque y corriente de arranque normales, así como un bajo deslizamiento de carga de aproximadamente 4% como máximo. En general es el motor típico dentro del rango de 1 a 125 HP.

Motor de diseño NEMA C

Torque alto, deslizamiento nominal normal, corriente de arranque normal. Son motores de inducción con rotor de doble jaula de ardilla, que desarrollan un alto torque de arranque y por ello son utilizados para cargas de

arranque pesado. Estos motores tienen un deslizamiento nominal menor que el 5%.

Motor de diseño NEMA D

Torque alto, alto deslizamiento nominal, baja corriente de arranque. Este motor combina un alto torque de arranque con un alto deslizamiento nominal En la siguiente tabla se puede apreciar una mejor descripción de los diferentes diseños NEMA y otros diseños adicionales.

CLASIFICACIÓN DE MOTORES SEGÚN LA NORMA IEC (clasifican los motores según el tipo de servicio)

Al elegir un motor eléctrico el tipo de servicio tiene gran importancia. Así por ejemplo, un motor cargado intermitentemente se calienta menos que si se aplica carga permanente, y por tanto se puede elegir en el primer caso un motor más pequeño El IEC (la Comisión electrotécnica internacional) utiliza ocho designaciones del ciclo de servicio para describir condiciones de funcionamiento de los motores eléctricos:

Servicio permanente S1: Carga constante, Duración suficiente para alcanzar el equilibrio térmico. El motor funciona en una carga constante por suficiente tiempo como para alcanzar equilibrio de la temperatura.

Servicio de corta duración S2: Carga constante, Duración no suficiente para alcanzar el equilibrio térmico. Parada muy larga El motor funciona en una carga constante, pero no suficiente tiempo como para alcanzar el equilibrio dela temperatura. Los periodos de descanso son suficientemente largos para que el motor alcance temperatura ambiente.

Servicio intermitente sin influencia del arranque S3:

Funcionamiento secuencial con idénticos ciclos de funcionamiento y descanso con carga constante. El equilibrio de la temperatura nunca se alcanza. La corriente de arranque tiene poco efecto sobre el aumento de temperatura.

Servicio intermitente con influencia del arranque S4: Las pérdidas y su duración hacen que la fase de arranque no pueda ignorarse Funcionamiento secuencial con idénticos ciclos de arranque, funcionamiento y descanso con carga constante. El equilibrio de la temperatura no se alcanza, pero la corriente de arranque afecta el incremento de la temperatura.

Servicio intermitente con influencia de frenado y arranque S5: Frenado eléctrico con devolución de potencia a la red Funcionamiento secuencial, idénticos ciclos de arranque y de funcionamiento con carga constante y trabajo en vacio, no hay periodos de descanso

Servicio intermitente con giro permanente y ciclos alternados de la máquina en carga y en vacío S6: Funcionamiento secuencial, idénticos ciclos de funcionamiento con carga constante y en vacio, no hay periodos de descanso.

Servicio ininterrumpido con arranques y frenados eléctricos S7

Ciclos secuenciales idénticos de arranque y funcionamiento a carga constante y frenado eléctrico, no hay periodos de descanso.

Servicio ininterrumpido con variaciones periódicas de velocidad S8 Funcionamiento secuencial, idénticos ciclos de trabajo de funcionamiento a carga constante, luego funciona a otra carga constante y velocidad, no hay periodos de descanso.

2 QUE ESTABLECÉS EL ESTÁNDAR DE LA NORMA IEC 34 PARA MOTORES ELÉCTRICOS.

La norma IEC 60034-2-1 es una guía para determinar tanto las pérdidas como el rendimiento en máquinas eléctricas rotativas exceptuando aquellas máquinas destinadas a la tracción de vehículos tal y como su título explica.

El objetivo de esta norma es establecer métodos para determinar el rendimiento y las pérdidas en máquinas de CC, máquinas síncronas y máquinas de inducción.

Esta norma ha surgido debido a una necesidad de unificar criterios a la hora de determinar el rendimiento en máquinas, ya que existen diversas normativas con las que los fabricantes de motores pueden realizar sus ensayos y así poder determinar el rendimiento de las máquinas. Esta norma viene a sustituir a la IEC 60034-2 (1972), así como su corrección 1 (1995) y su corrección 2 (1996). Ha sido elaborada por el comité técnico 2 (TC) del IEC (International Electrotechnical Comisión). IEC es la organización líder a nivel mundial en la elaboración y publicación de normas internacionales en el campo de las tecnologías eléctricas, electrónicas y similares.

Situación de la norma.

La IEC 60034-2-1 entro en funcionamiento en septiembre de 2007 substituyendo a la IEC 60034-2 (1996), y que también ha sido ratificada ya como EN 60034-2-1 en el nivel CENELEC (Comité Europeo de Normalización Electrotécnica).

La IEC 60034-2-1 es una normativa de aplicación internacional, aunque existen otros estándares para la determinación del rendimiento en máquinas. Uno de estos estándares es la IEEE 112 [2] así como también la IEC

61972 [3]. Esta norma ha surgido debido a la gran diferencia en los resultados obtenidos en el rendimiento dependiendo de la norma utilizada, la gran variación en la norma viene dada a la hora de obtener las pérdidas adicionales, mientras que su predecesora estimaba las pérdidas adicionales en un 0,5% de la potencia nominal absorbida la IEC 60034-2-1 introduce diversos métodos para calcular estas pérdidas. Así pues los fabricantes de motores pueden elegir que norma o métodos emplean para determinar el rendimiento de los motores, pero siempre la documentación del motor debe indicar que método fue utilizado.

La medición indirecta fue ampliamente utilizada por los fabricantes bajo el antiguo estándar. Sin embargo, las reglas relativas a la estimación de las pérdidas adicionales en el método de medición indirecta se han hecho mucho más estrictas en el marco de la nueva norma.

3. Estándares de nivel de protección IP54 e IP56

El índice IP se utiliza anteponiendo esas siglas a dos números. El primer digito de la referencia (IP6-) nos menciona la protección del equipo a agentes sólidos y el segundo (IP-8) hace referencia a la protección contra el agua.

En la tabla siguiente mencionamos la protección determinada por la primera cifra

El cuadro siguiente describimos la protección de la segunda cifra

CONCLUSIONES

Las conclusiones desarrolladas a continuación están basadas en los resultados experimentales obtenidos en el laboratorio tras el ensayo en 5 motores de inducción trifásicos con rotor de jaula de 1,5 kW, siguiendo la IEC 60034-2-1 y los diferentes métodos que ofrece la IEC 60034-2-1 de obtención de las pérdidas adicionales.

REFERENCIA

[1] Normas nema de los motores.pdf. Disponible en http//: www.normas nema de los motores pdf.com

[2] Resumen iec 34.pdf,. Disponible en: http//: www.resumen iec 34 pdf.com