Sustitución del motor eléctrico de un compresor de tornillo: compatibilidad de potencia y acoplamiento

Sustitución del motor eléctrico de un compresor de tornillo: compatibilidad de potencia y acoplamiento

Cuando falla el motor de un compresor de tornillo, la producción suele detenerse porque depende del aire comprimido, y la solución más rápida parece encontrar un motor de la misma potencia y montarlo. Sin embargo, en un compresor de tornillo el motor suele estar unido a la unidad compresora mediante un acoplamiento y con una alineación de ejes precisa; aunque la potencia sea correcta, el motor no encajará si el eje, la brida o el cubo del acoplamiento no coinciden. En este artículo tratamos la sustitución del motor en compresores de tornillo con acoplamiento en dos apartados, la compatibilidad de potencia y la del acoplamiento, y lo concretamos con los modelos correspondientes de HEM Motor.

Motor eléctrico trifásico con el extremo del eje visible
En un accionamiento con acoplamiento, el diámetro del extremo del eje, la chaveta y la longitud del eje se comprueban junto con el cubo del acoplamiento (imagen representativa).

Condiciones de funcionamiento del motor en un compresor de tornillo

Desde el punto de vista del motor, un compresor de tornillo no es una carga constante corriente. Antes de una sustitución hay que conocer las siguientes características de funcionamiento:

  • Ciclo carga/vacío: En los compresores convencionales, el motor pasa a funcionar en vacío cuando se alcanza la presión de consigna y vuelve a cargar cuando la presión baja. Este ciclo se repite muchas veces al día.
  • Frecuencia de arranques: Si el consumo de aire es bajo, el motor permanece mucho tiempo en vacío y se detiene; vuelve a arrancar cuando hace falta. El control del compresor limita el número de arranques permitidos por hora; al sustituir el motor deben tratarse este ajuste y la idoneidad del nuevo motor para esa frecuencia de arranques.
  • Cabina caliente: El motor suele estar dentro de una cabina insonorizada. La temperatura interior puede ser bastante más alta que la de la sala de máquinas; importa de dónde toma el motor su aire de refrigeración.
  • Sentido de giro: La unidad de tornillo está diseñada para girar en un solo sentido. Hacerla girar al revés puede dañarla en poco tiempo, por lo que en el primer arranque debe comprobarse siempre el sentido de giro.

Compatibilidad de potencia: ¿basta con los kW de la placa?

La potencia del motor nuevo no debe ser inferior a la indicada en la placa del motor antiguo. Pero fijarse solo en los kW deja fuera algunas situaciones.

  • Factor de servicio del motor antiguo: Algunos fabricantes de compresores utilizan motores con un factor de servicio superior a 1 y ajustan el compresor para aprovechar parte de ese margen. Si la placa antigua indica un SF, comuníquelo sin falta. En los modelos de HEM Motor el factor de servicio es 1,15 a partir de 75 kW; en potencias menores el registro del producto no indica un valor de SF, por lo que la equivalencia a igual potencia solo puede valorarse conociendo la carga real del motor antiguo.
  • Cambio de la presión de trabajo: Si se aumentó posteriormente la presión de trabajo del compresor, la unidad compresora absorbe más potencia. Si esa fue la causa de la avería, un motor de la misma potencia puede acabar igual en poco tiempo.
  • Corriente y protección: Si la corriente de placa del motor nuevo difiere de la del antiguo, los ajustes de protección de la tarjeta de control del compresor y del cuadro se actualizan según la nueva placa.
  • Velocidad: En un compresor con acoplamiento, la velocidad de la unidad compresora es igual a la del motor (en los modelos con engranajes interviene también la relación de engranajes). Montar un motor de distinto número de polos cambia el caudal de aire y la potencia absorbida; por eso la velocidad se mantiene igual a la del motor antiguo.

Compatibilidad del acoplamiento: la unión entre el motor y la unidad compresora

En los compresores de tornillo con acoplamiento, el motor y la unidad compresora suelen unirse de una de dos formas: el motor se fija por las patas a un bastidor común y acciona la unidad mediante un acoplamiento, o el motor se apoya por su brida en una campana (carcasa adaptadora) y el acoplamiento queda dentro de esa campana.

Eje y cubo del acoplamiento

  • Diámetro del extremo del eje y chaveta: El agujero y el chavetero del cubo del acoplamiento deben coincidir exactamente con el eje del motor nuevo. Si el cubo debe mecanizarse de nuevo, su coste y su plazo se añaden al plan de sustitución.
  • Longitud del eje y distancia al resalte: El cubo debe asentar por completo en el eje y la holgura entre las dos mitades del acoplamiento debe quedar en el valor previsto por su fabricante. Si el eje es más corto o más largo, la holgura no coincide.
  • Eje especial: En algunos compresores, el motor se fabricó con un extremo de eje no estándar o una unión especial. En ese caso, un motor estándar solo puede usarse si la unión coincide exactamente; de lo contrario se necesita un motor especial. Envíenos la placa y las medidas del eje del motor antiguo y lo valoraremos juntos.

Brida, patas y alineación de ejes

  • Unión por brida: Si el motor se une a la campana por su brida, el tipo y el tamaño de la brida son decisivos; en HEM Motor el tamaño de la brida se confirma en el pedido. Las formas de montaje se ofrecen según la carcasa; las opciones se resumen en la pregunta sobre formas de montaje.
  • Unión por patas: Si el motor se fija al bastidor por las patas, la altura del eje y la distancia entre agujeros de las patas deben ser las mismas que las del motor antiguo. Estas medidas figuran por carcasa en los planos técnicos 2D y en el catálogo 2026.
  • Alineación: En la unión por patas, la alineación del acoplamiento se mide y se rehace tras la sustitución. Un acoplamiento desalineado desgasta los rodamientos del motor y los cojinetes de la unidad compresora.

Los precios y datos técnicos están en las páginas de producto; elija el modelo y haga su pedido en línea.

Misma potencia, distinta carcasa: el ejemplo de 37 kW

Los modelos de 37 kW muestran bien por qué importa la compatibilidad de carcasa. En HEM Motor, la potencia de 37 kW se ofrece con carcasa de fundición y el tamaño de carcasa cambia con la velocidad:

Código de modeloPotenciaVelocidad síncrona / nominalCarcasa IECCorriente nominal (400 V)Par nominal
200L2-237 kW3000 / 2960 rpm200L64,0 A119,4 Nm
225S-437 kW1500 / 1485 rpm225S66,1 A237,9 Nm
225M-445 kW1500 / 1485 rpm225M80,2 A289,4 Nm

A los mismos 37 kW, el modelo de 3000 rpm está en carcasa 200L y el de 1500 rpm en carcasa 225S; la altura del eje, la distancia entre patas y, muy probablemente, el extremo del eje son distintos. Es decir, hay que conocer no solo la potencia del motor antiguo, sino también su velocidad y su tamaño de carcasa. Los tres modelos de la tabla son IP55, con aislamiento clase F y alimentación de 400/690 V (Δ/Y), 50 Hz; en una red de 400 V se conectan en triángulo y son aptos para arranque estrella-triángulo.

Arranque y compresores con variador

La mayoría de los compresores de tornillo convencionales de velocidad fija arrancan en estrella-triángulo; como la unidad compresora se mantiene en vacío durante el arranque, la carga de arranque es baja. Para esta disposición, el motor nuevo debe estar marcado para conexión en triángulo a 400 V; un motor marcado 230/400 V no puede utilizarse en estrella-triángulo en una red de 400 V.

En los compresores de velocidad variable (con variador), el motor se alimenta desde un variador de frecuencia. Las series trifásicas de HEM Motor son aptas para el control de velocidad con variador. Si el compresor permanece mucho tiempo a su velocidad mínima y con par pleno, el motor puede necesitar un ventilador externo; si el variador está lejos de la cabina y el cable es largo, se valora un filtro dv/dt o senoidal. Indique en el pedido estas condiciones y el rango de velocidad en que trabajará el variador; para más detalles consulte la pregunta sobre el uso con variador. En algunos compresores con variador, el motor está diseñado específicamente para el compresor; en ese caso puede no ser posible sustituirlo por un motor estándar.

Escenario de ejemplo: compresor de 37 kW con patas y acoplamiento

El escenario es ilustrativo e hipotético; no se describe ningún caso de un cliente. Supongamos que en un taller hay que sustituir, por una avería del devanado, el motor de 37 kW de un compresor de tornillo de velocidad fija con arranque estrella-triángulo. En la placa del motor antiguo se leen 2960 rpm y carcasa 200L.

  • Como la velocidad y la carcasa se mantienen, el modelo candidato es el motor de 37 kW con código 200L2-2.
  • Si en la placa antigua figura SF 1,15, se comprueba la absorción real del compresor a partir de los registros de servicio o de una medición de corriente; si el motor trabaja de forma continua por encima de su potencia de placa, se valora la potencia superior. Como en la potencia superior la carcasa puede cambiar, se vuelve a comprobar la compatibilidad de bancada y acoplamiento.
  • El extremo del eje y la chaveta se comparan en el catálogo con el cubo del acoplamiento existente; se comprueba si la longitud del eje cambia la holgura del acoplamiento.
  • Tras el montaje se alinea el acoplamiento, se actualiza el ajuste de corriente del control del compresor según la nueva placa y en el primer arranque se comprueba el sentido de giro con un impulso breve.

En un compresor cuya unidad funciona con un motor de 1500 rpm, entran en consideración el 225S-4 o, en la potencia superior, el 225M-4; cuál es adecuado se determina con la placa del motor antiguo y las medidas de la carcasa.

Información que debe enviar para la sustitución

  • Foto de la placa del motor antiguo: potencia, velocidad, corriente, tensión, tamaño de carcasa y SF si figura
  • Tipo de compresor: de velocidad fija o con variador; método de arranque
  • Tipo de unión: con patas y acoplamiento, o por brida a una campana; si es con brida, el tamaño de la brida
  • Diámetro del extremo del eje, ancho de la chaveta y longitud del eje; tipo de acoplamiento
  • Temperatura en la cabina y condiciones ambientales, número de arranques al día

Encontrará información general sobre aplicaciones de compresores en nuestra página de motores eléctricos para compresores. Puede ver los modelos adecuados y los precios actuales en la página comprar motores eléctricos. Para consultar el modelo adecuado con los datos de placa de su motor, envíenos la placa del motor; para otras consultas use nuestra página de contacto.

Modelos de HEM Motor relacionados con este artículo

Las tarjetas muestran modelos de ejemplo relacionados con el tema. El motor adecuado no se elige solo por la potencia: compare velocidad, tensión, montaje, eje y medidas de conexión en la página del producto; si tiene dudas, envíe una foto de la placa del motor actual por WhatsApp.

Motor eléctrico 37 kW 3000 rpm con carcasa de fundición 200L2-2

200L2-2

37 kW · 3000 rpm

  • Carcasa de fundición · IEC 200L
  • 2960 rpm · IP55
  • Montaje: B3 patas; brida (B5/B14/B35) según carcasa — se confirma en el pedido

1.474,59 US$ (1.315,97 €)

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Motor eléctrico 37 kW 1500 rpm con carcasa de fundición 225S-4

225S-4

37 kW · 1500 rpm

  • Carcasa de fundición · IEC 225S
  • 1485 rpm · IP55
  • Montaje: B3 patas; brida (B5/B14/B35) según carcasa — se confirma en el pedido

1.517,45 US$ (1.354,22 €)

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Motor eléctrico 45 kW 1500 rpm con carcasa de fundición 225M-4

225M-4

45 kW · 1500 rpm

  • Carcasa de fundición · IEC 225M
  • 1485 rpm · IP55
  • Montaje: B3 patas; brida (B5/B14/B35) según carcasa — se confirma en el pedido

1.677,74 US$ (1.497,27 €)

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