PROTOCOLO DE PRUEBAS NORMALIZADAS IEC

La norma IEC 60034-2-1 para la determinacin del rendimiento de motores de induccin trifsicos. En l se desarrollarn los diferentes protocolos para la realizacin de los ensayos con el objetivo de crear una gua para obtener el rendimiento de una forma clara y sencilla. En cada mtodo estudiado se analizaran los diferentes ensayos necesarios para obtener el rendimiento del motor, posteriormente se analizaran los diversos mtodos de obtencin de las prdidas adicionales.Segn numerosos estudios realizados, entre ellos el SEEEM (Standars for Efficiency of Electric Motor Systems), los motores elctricos industriales y sistemas motores en la industria y el sector terciario, son responsables de aproximadamente un 40% de la energa consumida en el mundo. Para poder mejorar el rendimiento en los motores elctricos es necesario conocer al detalle el rendimiento del mismo, actualmente existes diferentes normativas con las que se puede obtener el rendimiento del motor, una de estas normativas es la IEC 60034-2-1, que contiene diversos mtodos para la obtencin de las prdidas y del rendimiento de los motores.

Rendimiento de un motor La eficiencia de un motor se define como la relacin que existe entre la potencia de salida (mecnica) y la potencia de entrada (elctrico). Esta puede ser medida de manera directa o indirecta. La medicin directa implica el clculo de la potencia elctrica de entrada en funcin del voltaje y de las corrientes suministradas, y de la potencia mecnica de salida en funcin de la velocidad rotacional y el par disponible en el eje.

La medicin indirecta consiste en medir la potencia de entrada y calcular la potencia mecnica de salida considerando todas las prdidas en el motor.

Prdidas en el motor de induccin Las prdidas del motor pueden dividirse en cinco grandes reas. Prdidas por rozamiento y ventilacin (Pfw): Prdidas provocadas por el rozamiento y todas aquellas prdidas debidas al rozamiento aerodinmico en todas las piezas de la mquina, incluyendo la energa absorbida por los ventiladores acoplados al eje y en las mquinas auxiliares que forman una parte de la mquina.Prdidas de la bobina (Ps , Pr): En el caso de una mquina de induccin son prdidas en las bobinas del rotor y del estator. Prdidas adicionales (PLL): Prdidas producidas por la carga de corriente en el hierro activo y otras piezas de metal con excepcin de las bobinas conductoras: estas prdidas son producidas por las corrientes de Foucault en las bobinas conductoras. Prdidas en el hierro (Pfe). En la siguiente figura se muestra un balance de prdidas en una mquina de induccin.

Fig 1.Balance de prdidas IEC 60034-2-1 La norma IEC 60034-2-1 es una gua para determinar tanto las prdidas como el rendimiento en mquinas elctricas rotativas exceptuando aquellas mquinas destinadas a la traccin de vehculos tal y como su ttulo explica. El objetivo de esta norma es establecer mtodos para determinar el rendimiento y las prdidas en mquinas de CC, mquinas sncronas y maquinas de induccin. Esta norma ha surgido debido a una necesidad de unificar criterios a la hora de determinar el rendimiento en mquinas, ya que existen diversas normativas con las que los fabricantes de motores pueden realizar sus ensayos y as poder determinar el rendimiento de las mquinas. Esta norma viene a sustituir a la IEC 60034-2 (1972), as como su correccin 1 (1995) y su correccin 2 (1996). Ha sido elaborada por el comit tcnico 2 (TC) del IEC (International Electrotechnical Commission). IEC es la organizacin lder a nivel mundial en la elaboracin y publicacin de normas internacionales en el campo de las tecnologas elctricas, electrnicas y similares.

Situacin de la norma. La IEC 60034-2-1 entro en funcionamiento en septiembre de 2007 substituyendo a la IEC 60034-2 (1996), y que tambin ha sido ratificada ya como EN 60034-2-1 en el nivel CENELEC (Comit Europeo de Normalizacin Electrotcnica). La IEC 60034-2-1 es una normativa de aplicacin internacional, aunque existen otros estndares para la determinacin del rendimiento en mquinas. Uno de estos estndares es la IEEE 112 [2] as como tambin 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 variacin en la norma viene dada a la hora de obtener las prdidas adicionales, mientras que su predecesora estimaba las prdidas adicionales en un 0,5% de la potencia nominal absorbida la IEC 60034-2-1 introduce diversos mtodos para calcular estas prdidas. As pues los fabricantes de motores pueden elegir que norma o mtodos emplean para determinar el rendimiento de los motores, pero siempre la documentacin del motor debe indicar que mtodo fue utilizado. La medicin indirecta fue ampliamente utilizada por los fabricantes bajo el antiguo estndar. Sin embargo, las reglas relativas a la estimacin de las prdidas adicionales en el mtodo de medicin indirecta se han hecho mucho ms estrictas en el marco de la nueva norma. Prdidas adicionales La IEC 60034-2-1 ofrece diferentes mtodos de obtencin de las prdidas adicionales: A partir de las prdidas residuales. Asignacin de prdidas. Ensayo Eh star. A partir del estudio que hemos realizado hemos elaborado protocolos de actuacin para la aplicacin de cada mtodo. A partir de las prdidas residuales: Con el ensayo en vaco y el ensayo en carga podemos determinar las prdidas adicionales a partir de las prdidas residuales.

CONCLUSIONES Sabemos que el clculo del rendimiento es la relacin existente entre la potencia til del motor y su potencia absorbida. La potencia til se puede calcular a travs del par o a partir del sumatorio de prdidas. El hecho de que la norma de la posibilidad de obtener las prdidas adicionales mediante varios mtodos puede dar lugar a cierta ambigedad. El inconveniente a resaltar en estas pruebas normalizadas es que el motor debe estar a su temperatura especfica, ya que el motor se calentaba lentamente pero se enfriaba rpidamente