Motor para compresor de aire de pistón

En un compresor de aire de pistón, el cigüeñal mueve los pistones arriba y abajo a través de las bielas; en cada carrera de aspiración y descarga se comprime una porción de aire que se envía al depósito. Desde talleres mecánicos y carpinterías hasta cabinas de pintura y pequeñas líneas de producción, es la fuente de aire comprimido más habitual. Esta página trata del motor eléctrico que hace girar el cabezal del compresor; la comparación general de los tipos de compresor está en la página de motores eléctricos para compresores.

Un par que cambia en cada vuelta del cigüeñal

Cuando el pistón sube desde el punto muerto inferior, la presión en el cilindro crece rápidamente y la resistencia en el eje aumenta hasta que se abre la válvula de descarga. Al bajar, la resistencia cae casi a cero. En el eje del motor esto supone una onda de par que se repite una o varias veces por vuelta. En los cabezales de un cilindro la onda es marcada; en los cabezales en V o W de dos o tres cilindros, estos trabajan por turnos y la carga se reparte mejor.

La polea del compresor suele ser pesada y con aletas. Actúa como volante que suaviza la onda de par y, con sus aletas, sopla aire sobre el cilindro y el tubo del enfriador intermedio. Por eso el motor soporta indirectamente, además del trabajo de compresión, la función de refrigeración de la polea.

Una etapa frente a dos etapas: la diferencia para el motor

En un cabezal de una etapa el aire alcanza la presión final en un solo cilindro. En uno de dos etapas, un cilindro grande de baja presión comprime primero el aire a una presión intermedia; tras el enfriador intermedio, un cilindro pequeño de alta presión lo lleva a la presión final. Las dos etapas se eligen para trabajos que piden más presión en el depósito, y la potencia en el eje aumenta para el mismo caudal.

Al sustituir el motor de un cabezal existente conviene valorar juntos la velocidad del cabezal y la potencia que recomienda el fabricante del compresor. Superar la velocidad nominal del cabezal puede parecer que aumenta el caudal, pero acelera el desgaste de válvulas y segmentos y puede llevar al motor por encima de la corriente de placa.

Disposición con correa sobre el depósito y sentido de giro

En los equipos de taller, motor y cabezal se fijan uno junto al otro sobre una chapa común encima del depósito. La polea del motor es pequeña y la del compresor grande; la velocidad del cabezal se ajusta con esa relación de diámetros. Las patas del motor suelen asentarse en agujeros rasgados y la correa se tensa desplazando el motor hacia fuera. El motor de 4 polos (1500 rpm) es la elección más frecuente en esta disposición.

El sentido de giro importa en un compresor de pistón: la polea con aletas debe soplar hacia el cilindro y, en los cabezales con lubricación por barboteo, la cucharilla de aceite solo funciona bien en el sentido que indica la flecha. Si un motor trifásico gira al revés, se intercambian dos fases. El protector de correa debe quedarse en su sitio, tanto por seguridad como para dirigir el aire de refrigeración de la polea.

Arranque, presostato y ciclo de trabajo

Los compresores de pistón se diseñan sobre todo para servicio intermitente: paran cuando el depósito está lleno y vuelven a arrancar cuando baja la presión. En cada arranque el motor absorbe durante unos segundos varias veces su corriente nominal. Las potencias pequeñas arrancan en directo; nuestros modelos de 4 kW en adelante, con placa 400/690 V, admiten arranque estrella-triángulo en red de 400 V, mientras que los de 3 kW o menos no.

Si el descompresor del cabezal no vacía el cilindro, el motor intenta arrancar contra un cilindro con presión y salta el térmico. Las grandes unidades industriales de pistón en servicio continuo no se detienen; el cabezal gira en vacío con las válvulas de aspiración abiertas. Si los arranques por hora son muchos, un termistor PTC en el devanado, disponible como opción de pedido, es una forma práctica de vigilar el calentamiento.

Vibración y temperatura en la sala de compresores

Las masas en movimiento alternativo hacen vibrar el depósito y la chapa común. Esta vibración puede aflojar los pernos de las patas del motor, desalinear la correa y fatigar los rodamientos. Los tacos antivibratorios bajo las patas del depósito, la revisión de los pernos en el mantenimiento y la tensión de correa según el valor del fabricante influyen directamente en la vida del motor.

La culata y el tubo de descarga se calientan mucho; en una sala pequeña ese calor también calienta el aire de refrigeración del motor. Nuestros motores llevan carcasa IP55 y aislamiento clase F y se refrigeran por las aletas de la carcasa con su propio ventilador. Si la niebla de aceite y el polvo se pegan a las aletas, la evacuación de calor disminuye; la tapa del ventilador debe limpiarse con regularidad. En equipos al aire libre puede pedirse una resistencia anticondensación.

Motores de ejemplo y tabla de selección

Los modelos de la tabla son ejemplos; la selección definitiva depende de la carga de la máquina, la velocidad necesaria, el montaje y las condiciones de trabajo. Por ejemplo, el 112M-4 da 26,3 Nm y el 132M-4 49,1 Nm de par nominal. Para entornos más duros existen las mismas potencias con carcasa de fundición.

Datos necesarios para pedir un motor

Indíquenos la marca del compresor y el tipo de máquina (una o dos etapas), la potencia del motor (kW), la velocidad (rpm), la tensión de red, la forma de montaje, el diámetro de la polea, el tipo de arranque y la cantidad. Una foto de la placa del motor antiguo aporta por sí sola la mayoría de los datos. Para viviendas o pequeños talleres sin red trifásica puede valorarse nuestra serie de motores eléctricos monofásicos.

Los precios actuales de los modelos aparecen en nuestra tienda de motores eléctricos. Para WhatsApp y teléfono, visite nuestra página de contacto.

Preguntas frecuentes

¿Puede usarse un motor de 3000 rpm en un compresor de pistón?

Algunos cabezales pequeños de acoplamiento directo llevan motor de 2 polos. La mayoría de los cabezales con correa usan motor de 4 polos y una relación de poleas. La selección se hace con los datos del fabricante del compresor para no superar la velocidad del cabezal.

¿El giro invertido daña el compresor?

Las aletas de la polea dejan de refrigerar el cilindro y la lubricación puede fallar en cabezales por barboteo. Compruebe el sentido con la flecha del protector; si es incorrecto, intercambie dos fases.

¿Por qué el compresor se frena y el motor se calienta mientras se llena el depósito?

Al subir la presión del depósito aumenta el trabajo de cada compresión y sube la corriente del motor. Si el ajuste superior del presostato supera lo que admite el cabezal, el motor puede trabajar de forma continua por encima de la corriente de placa.

¿Elijo carcasa de aluminio o de fundición?

Ambas carcasas están disponibles hasta 11 kW. El aluminio es habitual en montajes sobre depósito donde se busca poco peso; la fundición puede preferirse en salas calientes y polvorientas con mucha vibración.