DETERMINACIÓN DE LA CARGA Y LA EFICIENCIA DEL MOTOR ELÉCTRICO
Lo más probable es que los motores de su operación representen una gran parte de su factura mensual de electricidad. Con demasiada frecuencia, los motores no coinciden, o son demasiado grandes, para la carga a la que están destinados a servir, o se han rebobinado varias veces.
Razones para determinar la carga del motor
La mayoría de los motores eléctricos están diseñados para funcionar al 50% al 100% de la carga nominal. La eficiencia máxima suele estar cerca del 75% de la carga nominal. Por lo tanto, un motor de 10 caballos de fuerza (hp) tiene un rango de carga aceptable de 5 a 10 hp; La eficiencia máxima es de 7,5 hp. La eficiencia de un motor tiende a disminuir dramáticamente por debajo de aproximadamente el 50% de la carga. Sin embargo, el rango de buena eficiencia varía con los motores individuales y tiende a extenderse en un rango más amplio para motores más grandes, como se muestra en la Figura – 1. Un motor se considera subcargado cuando está en el rango donde la eficiencia cae significativamente con la disminución de la carga . La Figura 2 muestra que el factor de potencia tiende a disminuir antes, pero con menos pendiente que la eficiencia, a medida que disminuye la carga.
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Los motores sobrecargados pueden sobrecalentarse y perder eficiencia. Muchos motores están diseñados con un factor de servicio que permite sobrecargas ocasionales. El factor de servicio es un multiplicador que indica cuánto se puede sobrecargar un motor en condiciones ambientales ideales. Por ejemplo, un motor de 10 hp con un factor de servicio de 1.15 puede manejar una carga de 11.5 hp por cortos períodos de tiempo sin incurrir en daños significativos. Aunque muchos motores tienen factores de servicio de 1.15, hacer funcionar el motor continuamente por encima de la carga nominal reduce la eficiencia y la vida útil del motor. Nunca opere sobrecargado cuando el voltaje sea inferior al nominal o cuando el enfriamiento se vea afectado por la altitud, la temperatura ambiente alta o las superficies sucias del motor.
Se recomienda realizar esta encuesta y probar todos los motores que funcionan más de 1000 horas por año. Usando los resultados del análisis, divida sus motores en las siguientes categorías:
• Motores que están significativamente sobredimensionados y subcargados: reemplácelos por modelos más eficientes y de tamaño adecuado en la próxima oportunidad, como el tiempo de inactividad programado de la planta.
• Motores que son medianamente sobredimensionados y subcargados: reemplácelos por modelos más eficientes y de tamaño adecuado cuando fallen.
• Motores de tamaño adecuado pero eficiencia estándar: reemplace la mayoría de estos con modelos de eficiencia energética cuando fallen. La rentabilidad de la compra de un motor con eficiencia energética depende de la cantidad de horas que se usa el motor, el precio de la electricidad y la prima de precio de comprar un motor con eficiencia energética.
Determinación de cargas de motor
Mediciones de potencia de entrada
Cuando las mediciones de potencia de “lectura directa” están disponibles, úselas para estimar la carga parcial del motor. Con los parámetros medidos tomados de instrumentos portátiles, puede usar la Ecuación 1 para calcular la potencia de entrada trifásica al motor cargado. Luego puede cuantificar la carga parcial del motor comparando la potencia de entrada medida bajo carga con la potencia requerida cuando el motor funciona a la capacidad nominal. La relación se muestra en la ecuación 3.
