CLASIFICACIN DE LOS MOTORES DE INDUCCIN DEGUN NEMA

CLASIFICACIN DE LOS MOTORES DE INDUCCIN SEGUN NEMA

El motor polifsico de induccin tipo jaula de ardilla ha sido clasificado por la National Electrical Manufacturers Association (NEMA: Asociacin Nacional de Fabricantes Elctricos), con el fin de tener uniformidad en la aplicacin.Su clasificacin es de acuerdo con: Par desarrollado a rotor bloqueado Par mximo desarrollado Corriente de arranque

Para obtener estas caractersticas hay que tener en cuenta como son y como estn alojadas las barras en el rotor jaula de ardilla.La reactancia del rotor representa la reactancia de dispersin de los embobinados. Cuanto ms retirada del estator est una de las barras del rotor o parte de una de ellas, mayor ser la reactancia de dispersin, y por lo tanto mayor ser la reactancia del rotor. Si las barras de un rotor de jaula de ardilla se colocan cerca de la superficie del rotor, tendr un pequeo flujo de dispersin y la reactancia del rotor ser pequea en el circuito equivalente.

Segn lo anterior NEMA clasifico los motores de induccin tipo jaula de ardilla en cinco diseos, as:

DISEO CLASE A:

Es un motor de induccin jaula de ardilla normal o estndar, fabricado para uso a velocidad constante, con un momento de arranque normal, una corriente de arranque normal y bajo deslizamiento. Las barras del rotor, son bastantes grandes (para una buena disipacin de calor) y se colocan cerca de la superficie del rotor, el cual tendr una resistencia baja (debido a su seccin transversal grande), y una reactancia del rotor baja. Por ser la resistencia baja del rotor, el momento de torsin mximo estar bastante cerca de la velocidad sincrnica, y el momento de arranque de torsin ser pequeo y su corriente de arranque ser alta.

Durante el periodo de arranque, la densidad de corriente es alta cerca de la superficie del rotor; durante el periodo de marcha, esta densidad se distribuye con bastante uniformidad. Esta diferencia origina algo de alta resistencia y baja reactancia al 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 relativamente alto y la baja resistencia del rotor producen una aceleracin bastante rpida hacia la velocidad nominal.

En este diseo el deslizamiento es bajo y a plena carga debe ser menor de 5% y menor que el de los motores del diseo B de condiciones equivalentes.

El par mximo est entre 2 y 3 veces el par a plena carga y sucede bajo deslizamiento (menos del 20%).

El problema principal de esta clase de diseo es su elevada corriente de arranque que varia entre 5 y 7 veces la corriente nominal normal, hacindolo menos deseable para arranque con la lnea, en especial en los tamaos grandes. Sin embargo, en tamaos menores de 5 hp, no produce efecto demasiado grande de corriente que sean indeseable.

Las aplicaciones tpicas para estos motores son los ventiladores, abanicos, bombas, tornos y otras mquinas herramientas.

DISEO CLASE B:

A este tipo de motores se le denomina a veces motores de propsito general. Las ranuras de su rotor estn profundas que en lo de clase A y esta mayor profundidad tiende a aumentar la reactancia de arranque y marcha del motor. El aumento de reactancia en el arranque reduce un poco el par de arranque, pero reduce tambin la corriente de arranque (cerca de un 25% menos). La gran rea de seccin transversal resultante hace la resistencia del rotor bastante pequea, lo que se traduce en una buena eficiencia a deslizamientos bajos.

El par mximo es mayor o igual a 2 veces el par nominal, pero menor que el diseo A, en razn del aumento de la reactancia del rotor.

El deslizamiento a plena carga varia entre 1.5% y 3%, los motores de 200 hp pueden tener deslizamiento menor del 1% y los motores con 10 o ms polos pueden tener un deslizamiento ligeramente mayor al 5%.

Las aplicaciones son similares al diseo A, pero se prefieren en general, debido a sus corrientes de arranque algo menor y sus caractersticas equivalentes; entre ellos tenemos: tornos, esmeriles, fresas, bombas centrfugas de impulsin, sopladores, prensas, trituradoras,...

DISEO CLASE C

Estos motores tienen un rotor de doble jaula de ardilla, el cual desarrolla un alto par de arranque, entre 2 y 2.5 veces el par nominal. La doble jaula consiste en un juego de barras de resistencia grande y baja, enterradas profundamente en el rotor y un juego de barras pequeo y de alta resistencia, situado cerca de la superficie del rotor. En condiciones de arranque, solamente la barra pequea cumple su cometido; la resistencia del rotor es bastante alta y produce un momento de torsin grande. Sin embargo, a velocidades de funcionamiento normales, ambas barras cumplen su funcin y la resistencia es casi atan baja como un rotor de barra profunda.

Este tipo de motor es ms costoso que otro tipo de rotor, pero son ms baratos que los de rotor devanado.

A plena carga tienen un deslizamiento bajo (menos del 5%) y una menor corriente de arranque, de 3.5 a 5 veces la corriente nominal. Debido a su alto par de arranque acelera rpidamente. Sin embargo. Cuando se emplea con cargas de alta inercia, pesadas, se limita la disipacin trmica del motor porque la mayor parte de la corriente se concentra en el devanado superior, esto ocasiona a tener la tendencia a sobrecalentarse en condiciones de arranque. Se adecuan mejor a cargas repentinas, pero de tipo de baja inercia.

El par mximo es ligeramente ms bajo que el de los motores diseo A. Su regulacin de velocidad es menos buena de las de los motores diseo A y B.

Las aplicaciones de estos motores se limitan a condiciones en las que es difcil el arranque, como en bombas, compresores de pistn y bandas transportadoras.

DISEO CLASE D

Estos motores se conocen tambin como de alto par y alta resistencia. Las barras del rotor son pequeas localizadas cerca de su superficie, y estn fabricadas en aleacin de alta resistencia. Como el rea de la seccin transversal de las barras es pequea, la resistencia del rotor es relativamente alta y por estar las barras localizadas cerca del estator, la reactancia de dispersin tambin es pequea; esto ocasiona que este tipo de motor tenga un par mximo alto (se acerca a 3 veces el par nominal), el cual se presenta a muy baja velocidad, incluso es posible que el par ms alto ocurra a velocidad cero o sea a rotor bloqueado (100% de deslizamiento). El par de arranque es bastante alto (2.75 veces o ms el par nominal), y una corriente de arranque relativamente baja. La relacin de resistencia a reactancia del rotor al arranque es mayor que en los motores de las clases anteriores.

El deslizamiento a plena carga para estos motores es bastante alto a razn de la alta resistencia del rotor, la que por lo general tiene de un 7% a un 11% pero puede llegar hasta el 17% o ms.Este motor est diseado para servicio pesado de arranque. Pero como el motor diseo C, tampoco se recomienda para arranques frecuentes debido a su pequea seccin transversal y a su deficiente capacidad de disipacin de calor. Luego su uso es especialmente en aplicaciones que requieren la aceleracin de cargas de tipo inercia extremadamente altas, especialmente grandes volantes usados en prensas punzadoras, gras de tijera o cizallas. En tales aplicaciones, estos motores aceleran un gran volante hasta su mxima velocidad, para luego impulsar la perforadora. Despus de una operacin de perforacin, el motor reacelera el volante por un perodo de tiempo razonablemente largo para la siguiente operacin.

La regulacin de velocidad de esta clase de motores es la peor entre todas las clases.

DISEO CLASE E Y F

A esta clase de motores se le conoce como motores de doble jaula y bajo par. Estn diseados principalmente como motores de baja corriente de arranque, porque necesita la menor corriente de arranque de todas las clases. Tienen una resistencia del rotor muy alta, 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 arranque y de marcha.

Este tipo de motor se diseo para reemplazar el clase B. El par de arranque es aproximadamente 1.25 veces el par nominal y bajas corrientes de arranque, de 2 a 4 veces la nominal. Se fabrican en general en tamaos mayores de 25 hp para servicio directo de la lnea. Debido a la resistencia del rotor relativamente alta de arranque y de marcha, estos motores tienen menos regulacin que los de clase B, baja capacidad de sobrecarga y en general baja eficiencia de funcionamiento. Sin embargo, cuando arrancan con grandes cargas, las bajas corrientes de arranque eliminan la necesidad de equipo para voltaje reducido, an en los tamaos grandes.

Caractersticas para las diferentes clases de motoresClase AClase DClase CClase B