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En una residencia de mayores, las quejas por el ventilador de extracción de la cubierta aparecían siempre por la noche. Al revisarlo se vio que el ventilador iba acoplado directamente a un motor de 2 polos. El motor estaba en buen estado; simplemente giraba a una velocidad inadecuada para ese lugar. Se pasó a transmisión por correa con un motor de 4 polos y el ventilador siguió moviendo el mismo caudal, pero el zumbido del motor y el soplido de su ventilador de refrigeración bajaron de forma clara. Muchas búsquedas de un motor eléctrico silencioso empiezan así: el problema se describe como «un motor ruidoso» y la solución suele estar en unas pocas decisiones de selección.
Repasamos esas decisiones por orden de peso, con los casos en los que más se notan en obra.
Primero, identificar de dónde sale el ruido
Un motor asíncrono en marcha produce tres tipos de sonido:
- Zumbido magnético: las fuerzas entre estátor y rotor hacen vibrar la chapa. Es un tono estable, ligado a múltiplos de la frecuencia de red.
- Ruido de aire: lo genera el ventilador de refrigeración montado en el eje y el aire que pasa entre las aletas de la carcasa. Crece muy deprisa con la velocidad y suele dominar en los motores de 2 polos.
- Ruido mecánico: rodamientos, desequilibrio residual, piezas flojas y la propia máquina accionada.
Hay una prueba sencilla: con el motor en marcha, córtele la alimentación y escuche. El tono que desaparece en el instante del corte es magnético. El soplido que se apaga a medida que el motor pierde velocidad es del ventilador. Si el ruido sigue, o incluso aumenta, mientras el motor se detiene, casi siempre procede de la bancada, del acoplamiento o de la máquina, y cambiar el motor no lo resolverá.
El número de polos es la palanca principal
La velocidad en la punta de las palas del ventilador es proporcional a la del eje, y la potencia acústica que genera crece mucho más deprisa. Por eso un motor de 2 polos (unas 3000 rpm) suele sonar más que uno de 4 polos (unas 1500 rpm) de la misma potencia. En ventiladores, bombas y climatizadores sensibles al ruido, la primera pregunta es si el trabajo puede hacerse con 4 o 6 polos.
El cambio tiene consecuencias mecánicas. El par es aproximadamente 9550 × kW / rpm: un motor de 7,5 kW da unos 24 Nm con 2 polos y unos 48 Nm con 4 polos. El motor más lento necesita una carcasa mayor, con otro eje y otros rodamientos. En una bomba acoplada directamente, bajar la velocidad del motor obliga a cambiar también la bomba; en un ventilador con correa, muchas veces basta con recalcular la relación de poleas.
Material de la carcasa y punto de trabajo
La carcasa de fundición gris, por su masa y su amortiguación interna, transmite menos vibración magnética al exterior que una de aluminio. En los motores más pequeños la diferencia es escasa; en potencias medias y grandes se oye. El lado económico de esta elección lo analizamos en la comparación entre carcasa de fundición gris y de aluminio.
Un error habitual es sobredimensionar el motor «para que vaya desahogado y sin ruido». Un motor grande a poca carga no reduce su zumbido magnético y lleva un ventilador mayor; el resultado suele ser más ruido y un factor de potencia bajo. Conviene elegir la potencia para que el punto real de trabajo quede en una fracción razonable de la nominal.
El silbido agudo con variador
Alimentado por un variador de frecuencia, el motor suele emitir un silbido fino que no existe con arranque directo. Procede de la frecuencia de conmutación del variador y no indica avería. Subir esa frecuencia desplaza el sonido a una zona a la que el oído es menos sensible, pero aumenta las pérdidas del variador y puede reducir su corriente admisible; hay que ajustarla según las tablas del fabricante del variador.
El variador también ayuda: bajar la velocidad por la noche reduce el ruido del motor y del rodete a la vez. Eso sí, en motores autoventilados (IC411) el funcionamiento prolongado a baja velocidad debilita la refrigeración, así que si ese es el perfil de trabajo hay que valorar un ventilador independiente antes de pedir.
