Elección entre 1500 y 3000 rpm en un motor eléctrico de 22 kW

Para quien busca un motor de 22 kW (30 HP), la primera pregunta suele ser «¿1500 o 3000?». Ambos motores tienen la misma potencia, pero lo que transmiten a la máquina es muy distinto: el motor de 3000 rpm hace girar su eje al doble de velocidad y da la mitad de par, mientras que el de 1500 rpm da el doble de par a la mitad de velocidad. Un motor con la velocidad equivocada o bien hace girar la máquina más rápido de lo necesario y la sobrecarga, o bien no llega nunca a su punto de trabajo. Este artículo explica cómo elegir la velocidad a 22 kW según el tipo de accionamiento de la máquina y qué tener en cuenta al plantear un cambio entre las dos velocidades.

Valores de los modelos de 1500 y 3000 rpm a 22 kW

En HEM Motor, la potencia de 22 kW se ofrece con carcasa de fundición. Los valores de placa de los modelos de 1500 y 3000 rpm, uno junto a otro, son los siguientes:

Ambos modelos tienen protección IP55 y aislamiento clase F. Las corrientes son parecidas; la verdadera diferencia está en el par y en la longitud de la carcasa. Para soportar el doble de par, el modelo de 1500 rpm va en una carcasa 180L más larga. Aunque la altura de eje es la misma, las dos carcasas difieren en la distancia entre taladros de las patas y en las medidas del extremo del eje.

La velocidad la decide la máquina, no el motor

El punto de partida para elegir la velocidad es a qué velocidad debe girar el eje de la máquina. La forma de unión entre motor y máquina determina cómo se alcanza esa velocidad.

Accionamiento directo por acoplamiento

Si el eje del motor y el de la máquina están unidos por un acoplamiento, la máquina gira a la velocidad del motor. En este caso la velocidad depende de la velocidad de diseño de la máquina y no puede cambiarse. Si a una bomba centrífuga diseñada para girar a unas 2950 rpm se le monta un motor de 1500 rpm, la bomba alcanza solo alrededor de una cuarta parte de su altura manométrica; al contrario, montar un motor de 3000 rpm en una bomba diseñada para 1450 rpm sobrecarga tanto la bomba como el motor. En una máquina con acoplamiento, cambiar la velocidad equivale a cambiar la máquina.

Accionamiento por correa y polea

En los accionamientos por correa, la velocidad de la máquina se ajusta con la relación de poleas, de modo que, sobre el papel, puede usarse cualquiera de los dos motores. Sin embargo, para alcanzar la misma velocidad de máquina con un motor de 3000 rpm, la polea del motor debe ser más pequeña o la de la máquina más grande. Una polea pequeña provoca más flexiones de la correa, más tensión de correa y una mayor carga lateral sobre el eje. Por eso, en los accionamientos por correa que necesitan una relación de reducción alta (es decir, cuando la máquina gira despacio), un motor de 1500 rpm suele dar un conjunto más equilibrado.

Accionamiento con reductor

Los reductores se seleccionan para una velocidad de entrada determinada, y la mayoría de los reductores estándar se definen para una entrada de 1500 rpm. Conectar un motor de 3000 rpm al mismo reductor duplica la velocidad de salida, reduce a la mitad el par de salida y puede llevar los rodamientos y retenes del lado de entrada del reductor por encima del límite admisible. En un accionamiento con reductor, compruebe el límite de velocidad de entrada del fabricante del reductor antes de cambiar la velocidad del motor. Otros aspectos a tener en cuenta al unir un motor a un reductor se resumen en la página de motores para reductores.

¿1500 o 3000?: lista de decisión

• 3000 rpm (180M-2) puede tener sentido: en bombas centrífugas y ventiladores acoplados directamente y diseñados para alta velocidad; en soplantes de alta velocidad y algunos compresores; en aplicaciones en las que el fabricante de la máquina prevé un motor de 2 polos.
• 1500 rpm (180L-4) puede tener sentido: en el accionamiento de maquinaria de uso general; en cintas, mezcladores y sinfines con reductor; en cargas de arranque pesado o que exigen par elevado; en accionamientos por correa que requieren una relación de reducción alta.
• Compruebe las dos opciones: en ventiladores accionados por correa pueden usarse ambas velocidades; aquí se valoran conjuntamente el tamaño de la polea, la velocidad de la correa y la velocidad admisible del rodete.

Esta lista muestra tendencias generales; no se puede recomendar una velocidad ni una potencia concretas por el nombre de la máquina. Deben evaluarse en conjunto la carga, el tiempo de servicio, las condiciones de arranque y el tipo de unión.

Aspectos adicionales que trae la alta velocidad

Un motor de 3000 rpm puede parecer atractivo porque es más pequeño y tiene menos par que uno de 1500 rpm de la misma potencia. Antes de elegirlo, tenga en cuenta lo siguiente:

• Ruido: los motores de 2 polos suelen ser más ruidosos por la mayor velocidad del ventilador y del rotor. En zonas cerradas con presencia constante de personas, la diferencia se nota.
• Rodamientos y lubricación: la alta velocidad puede exigir un mantenimiento más frecuente de los rodamientos. Hay que vigilar el intervalo de lubricación y la temperatura de los rodamientos.
• Equilibrado y alineación: a alta velocidad, la desalineación del acoplamiento y el desequilibrio hacen crecer la vibración más rápido. La alineación del acoplamiento debe hacerse con más precisión.
• Extremo del eje: en algunas carcasas, el extremo del eje del modelo de 2 polos puede ser distinto del de 4 polos. Antes de pedir el cubo del acoplamiento o de la polea, consulte la medida de su modelo en los planos técnicos 2D.

Ejemplo: cambio de velocidad en un ventilador accionado por correa

El siguiente proceso es un ejemplo hipotético. Supongamos que en una planta ha fallado el motor de 1500 rpm y 22 kW de un ventilador radial accionado por correa y que, como se dispone de un motor de 3000 rpm, se plantea cambiar la velocidad.

• Mantenga la velocidad del ventilador: la velocidad de trabajo del rodete no debe cambiar. Para alcanzar la misma velocidad del ventilador con un motor de 3000 rpm, el diámetro de la polea del motor debe reducirse aproximadamente a la mitad.
• Revise la polea: una polea tan pequeña puede quedar por debajo del diámetro mínimo admitido para el perfil de la correa; la vida de la correa se acorta y aumenta la carga lateral sobre el eje.
• Revise la base: pasar de una carcasa 180L a una 180M cambia la distancia entre taladros de las patas; puede ser necesario adaptar el carril tensor o la base.
• Conclusión: en este ejemplo, el camino con menos problemas es volver al 180L-4, a la misma velocidad que el motor antiguo. Solo puede plantearse un cambio de velocidad si se recalculan polea, correa y base.

Si en la misma planta hay un mezclador lento que exige un par elevado, puede que ninguna de las dos opciones sea adecuada; en ese caso puede valorarse el 200L2-6 (22 kW, 6 polos, 980 rpm, IEC 200L, 400/690 V, par nominal 214,4 Nm).

Datos necesarios para el pedido

• Velocidad de trabajo de la máquina y tipo de unión (acoplamiento, correa y polea, reductor)
• Si es por correa, los diámetros de las poleas del motor y de la máquina; si es con reductor, la velocidad de entrada del reductor
• Forma de montaje (B3, B5, B35, etc.) y, en una sustitución, el tamaño de carcasa del motor antiguo
• Tensión de red y método de arranque
• Si se trata de una sustitución, una foto de la placa del motor antiguo

Puede consultar los modelos de 22 kW y los precios actuales en la página comprar motores eléctricos. Si no está seguro de la velocidad, envíenos la placa de su motor actual y elegiremos juntos el modelo adecuado; para otras consultas puede utilizar nuestra página de contacto.