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Cuando una cinta de envasado se detiene y arranca decenas o incluso cientos de veces por hora, el factor decisivo en la elección del motor no es la potencia de la placa, sino el calor que se acumula dentro del motor en cada arranque. El camino correcto es evaluar conjuntamente el número de ciclos, la inercia de la cinta y el método de parada y, con ciclos frecuentes, hacer funcionar el motor con rampas mediante un variador de frecuencia en lugar de conectarlo y desconectarlo directamente de la red, o bien mantener el motor girando y dejar la parada en manos de la parte mecánica. A continuación explicamos paso a paso en qué información se basa esta decisión.
¿Por qué el arranque y parada exige más al motor que el funcionamiento continuo?
Al acelerar desde el reposo, un motor asíncrono absorbe de la red varias veces su corriente nominal. Aunque este periodo es corto, el devanado y sobre todo las barras del rotor se calientan rápidamente durante él. Un motor en servicio continuo vive este pico una vez al día; una cinta de envasado que se detiene con frecuencia lo vuelve a vivir con cada producto o cada bandeja.
La energía liberada en el rotor durante el arranque está directamente relacionada con la energía cinética de la masa que se acelera. Es decir, no solo la carga de la cinta, sino también los tambores, los engranajes del reductor, el acoplamiento y el propio rotor del motor entran en el cálculo. A medida que se acortan los intervalos entre arranques, el motor no puede enfriarse antes del siguiente arranque y la temperatura del devanado sube paso a paso. La protección térmica no siempre detecta esta acumulación a tiempo; para la parte de protección consulte nuestro artículo sobre la selección de relé térmico y fusible.
Defina el número de ciclos y el tipo de servicio
Los valores de los catálogos de motores se dan, en general, para servicio continuo (S1). Las aplicaciones que arrancan más de un determinado número de veces por hora entran en los tipos de servicio intermitente periódico de la IEC 60034-1 (S4 con arranque, S5 con frenado eléctrico). En estos tipos, el motor se selecciona junto con el número de arranques por hora, la relación de funcionamiento en cada ciclo y la inercia de la carga. No invente para ningún motor una cifra única del tipo «se permiten tantos arranques por hora»; la cifra cambia según la carga y la inercia.
- Arranques por hora: ¿La cinta se detiene con cada producto o a intervalos determinados? Haga el recuento a la velocidad real de trabajo de la máquina.
- Relación de funcionamiento: El tiempo que el motor gira frente al tiempo que está parado en un ciclo. Las paradas largas permiten el enfriamiento, las cortas no.
- Carga en el arranque: ¿La cinta arranca cargada? Una cinta cargada y bandejas pesadas alargan el tiempo de arranque.
- Método de parada: Parada libre, freno mecánico, frenado por corriente continua o rampa del variador. El frenado eléctrico también genera calor adicional en el motor.
Cuatro soluciones distintas para ciclos frecuentes
Aumentar el tamaño del motor para la misma cinta es lo primero que se piensa, pero por sí solo a menudo no basta. Comparamos las opciones en la siguiente tabla.
| Método | Corriente de arranque | Calor de arranque en el rotor | Punto a vigilar |
|---|---|---|---|
| Arranque directo (contactor) | Pico alto | Completo en cada arranque | Sencillo y suficiente con ciclos poco frecuentes; con ciclos frecuentes se acumula calor en el devanado |
| Arrancador suave | El pico disminuye | No disminuye; puede aumentar si el arranque se alarga | Reduce el golpe mecánico, pero no resuelve por sí solo el problema de los ciclos frecuentes |
| Variador de frecuencia (rampa) | Puede mantenerse cerca de la corriente nominal | Disminuye claramente | Las rampas se ajustan a la cinta; compruebe la refrigeración en funcionamiento prolongado a baja velocidad |
| Motor en giro continuo + unidad embrague-freno | Solo en el primer arranque del día | No se genera en el motor en cada ciclo | El calor se genera en la unidad embrague-freno; su mantenimiento corresponde a la máquina |
Subir a la potencia superior aumenta la capacidad térmica, pero también crece la inercia del rotor más grande. En una cinta dominada por la inercia, esta ganancia puede ser menor de lo esperado; tome la decisión de aumentar el tamaño junto con los datos del ciclo.
Qué hay que saber al trabajar con variador de frecuencia
La solución más habitual en las líneas de envasado es el variador: la cinta arranca suavemente, el producto no vuelca y la corriente de arranque no sobrecarga la red. Las series trifásicas de HEM Motor son aptas para el control de velocidad con variador de frecuencia; en funcionamiento prolongado a baja velocidad con par completo puede ser necesario un ventilador externo y, si el cable entre el variador y el motor es largo, se valora un filtro dv/dt o senoidal. Debe indicar estas condiciones en el pedido. Los detalles se resumen en la pregunta sobre el uso con variador.
Cuando se frena con el variador, la energía cinética de la cinta vuelve al variador. Si los ciclos son frecuentes, puede ser necesaria una resistencia de frenado o una función de regeneración de energía en el variador; esta elección se hace en el lado del variador. Si la cinta debe mantenerse en su posición, el variador por sí solo no basta; se necesita un motor con freno o un freno de retención en el lado del reductor.
Si se requiere un posicionamiento preciso
En cintas que exigen una parada milimétrica, como el etiquetado o la alineación con una boquilla de llenado, se utilizan servomotores o soluciones especiales con realimentación por encoder. Esta tarea requiere un motor especial; puede quedar fuera del alcance de la serie estándar del catálogo 2026 de HEM Motor. Un motor con freno tampoco se considera igual que un motor estándar. Envíenos los datos de su aplicación y los evaluaremos juntos.
