Motor eléctrico para ventilador axial

En un ventilador axial el aire avanza a lo largo del eje sobre el que gira la hélice. En la mayoría de los ventiladores axiales industriales el cubo de la hélice se enchaveta directamente en el extremo del eje del motor eléctrico, sin correa, polea ni grupo de rodamientos aparte. Esa sencillez convierte al motor en una pieza portante del ventilador. Esta página trata del motor asíncrono trifásico que acciona un ventilador axial; el panorama general de los tipos de ventilador está en la página Motores para ventiladores y extractores.

Qué asume el motor cuando la hélice va en su eje

En un ventilador con correa el motor solo aporta par; el eje del ventilador gira en sus propios rodamientos. En el axial de accionamiento directo el motor hace tres trabajos a la vez:

• Gira la hélice y su propia velocidad pasa a ser la del ventilador; no hay relación de poleas para corregirla después.
• Soporta el peso de la hélice en el saliente del eje, justo delante del rodamiento del lado de accionamiento.
• Transmite a los rodamientos la fuerza de reacción que se genera cuando la hélice empuja el aire.

Por eso la elección no termina en los kW y la velocidad; el extremo del eje, la chaveta, la unión por patas o brida y la posición de montaje deben coincidir con la hélice y la carcasa del ventilador. El catálogo incluye las formas B3, B5, B14, B34 y B35 y, según la carcasa, las opciones verticales V1, V3, V5, V6 y V15; la brida y la medida del eje se confirman en el pedido frente al plano del fabricante del ventilador. Para los tipos de unión vea motores con brida y formas de montaje.

Empuje axial, rodamientos y equilibrado de la hélice

Cuando la hélice empuja el aire en un sentido, el eje es empujado en el contrario. Esta fuerza existe mientras el ventilador gira y recae sobre uno de los rodamientos como carga axial constante. Su sentido depende de si el aire va del motor hacia la hélice o de la hélice hacia el motor; si el ventilador se instala al revés, también cambia el lado del rodamiento que soporta la carga.

En montaje vertical el peso de la hélice y del rotor se suma a este empuje o se resta de él. La tabla de rodamientos del catálogo de HEM Motor trata el montaje horizontal y el vertical en columnas separadas; por eso le pedimos que indique juntos en el pedido el sentido del flujo de aire y la posición de montaje.

El segundo asunto es el equilibrado. Un pequeño desequilibrio en una hélice en voladizo carga el rodamiento en el mismo punto en cada vuelta. Cuando los álabes acumulan suciedad, uno se dobla o los ángulos quedan desiguales, la vibración crece y el rodamiento del motor es el primero en sufrirlo. Tras la limpieza y el ajuste de álabes conviene volver a medir la vibración.

El motor dentro de la corriente de aire: refrigeración, polvo y humedad

En los axiales con envolvente el motor suele estar en el centro, sobre brazos de soporte, y el aire que mueve el ventilador barre su superficie exterior. Con aire limpio y fresco ese flujo ayuda a refrigerar, pero también lleva al motor todo lo que transporta el aire:

• En extracciones polvorientas se llenan los huecos entre aletas y la tapa del ventilador, y la disipación de calor empeora.
• Con aire húmedo, sobre todo tras la parada, se forma condensación dentro de la carcasa.
• En la extracción de aire caliente el motor trabaja dentro de una corriente más caliente que el local.

Nuestros modelos tienen protección IP55 y aislamiento clase F. Si el aire transportado supera +40 °C, indíquelo en el pedido. La resistencia anticondensación y el sensor de devanado PTC/PT100 son opciones de pedido. El motor IP55 estándar no está diseñado para lavado a presión ni para aire con gases corrosivos; hace falta la protección del fabricante del ventilador o un motor especial, indíquelo en el pedido.

Ventiladores murales, de conducto y de torre

Ventilador axial mural

Se coloca en un hueco de pared o en una placa de montaje; es habitual en la extracción de talleres, almacenes, invernaderos y naves ganaderas. El motor queda horizontal sobre un bastidor fijado a la placa, cerca del exterior. Lluvia, polvo y sol le afectan directamente; la entrada de la caja de bornes debe mirar hacia abajo y el cable no debe acumular agua.

Ventilador axial de conducto

Funciona dentro de una envolvente cilíndrica, como prolongación del conducto; se ve en líneas de extracción, cabinas de pintura y patinillos de edificios. Para llegar al motor hay que abrir la envolvente, por eso vigilar el devanado con sensores como PTC gana valor. Para la ventilación de edificios en general, vea motores para ventilación.

Ventiladores de torre de refrigeración y de condensador

Hélices grandes y lentas giran en un plano horizontal sobre la torre o la batería del condensador, de modo que el motor trabaja en vertical. En algunas torres se intercala una reductora en ángulo y el motor queda horizontal. Vapor de agua, gotas y la intemperie son la dificultad común. Para sistemas de edificios, vea motores para HVAC.

Ángulo de álabe, velocidad y potencia absorbida

Muchas hélices axiales industriales permiten ajustar el ángulo de los álabes en el cubo. Al aumentar el ángulo, cada álabe atrapa más aire por vuelta; sube el caudal y también la potencia en el eje. Al reducirlo, ambos bajan juntos.

En obra son frecuentes dos errores: abrir los álabes cuando falta caudal sin mirar la corriente del motor, o sustituir un motor quemado por otro de igual potencia sin advertir que el ángulo se había cambiado antes. Tras ajustar los álabes, la corriente del motor debe compararse con la de la placa.

En cuanto a la velocidad, la regla general es que la potencia necesaria varía aproximadamente con el cubo de la velocidad del ventilador; la relación es aproximada y depende de la resistencia del sistema. En muchos axiales la potencia absorbida también puede subir al estrangular el conducto o al colmatarse un filtro.

Elección de 4 o 6 polos, arranque y control de velocidad

La velocidad del motor se piensa junto con el diámetro de la hélice. En ventiladores murales y de conducto pequeños y medianos se usan a menudo motores de 4 polos (clase 1500 rpm); al crecer el diámetro, ganan peso los de 6 polos (clase 1000 rpm). Por ejemplo, nuestro 1,5 kW 90L-4 tiene una velocidad nominal de 1445 rpm y nuestro 7,5 kW 160M-6 de 970 rpm. La decisión final se toma con la curva del fabricante del ventilador.

La inercia de una hélice grande alarga el arranque; el motor absorbe corriente alta hasta llegar a plena velocidad. El arranque estrella-triángulo, con arrancador suave o con variador suaviza este periodo. Si la protección térmica no se ajusta para un arranque largo, el ventilador puede dispararse mientras acelera.

Para ajustar el caudal según la estación, nuestras series trifásicas son aptas para control de velocidad con convertidor de frecuencia; en marcha prolongada a baja velocidad con par pleno puede hacer falta ventilación forzada, y con cables largos se valora un filtro dv/dt o senoidal; estas condiciones se indican en el pedido. Detalles en motores compatibles con variador.

Montaje y notas de pedido según la aplicación

Los modelos enlazados son solo ejemplos; la elección final depende de la potencia en el eje, el diámetro de la hélice, la velocidad necesaria, el montaje y las condiciones de servicio.

Qué enviarnos con su solicitud de motor

En su solicitud indique: la máquina o el tipo de ventilador que acciona el motor (mural, de conducto, de torre), potencia (kW), velocidad (rpm), tensión de red, forma de montaje y sentido del eje, sentido del aire, temperatura del aire transportado y cantidad. Una foto de la placa del motor antiguo responde a la mayoría de las preguntas.

Todas las potencias y velocidades están en nuestra tienda de motores eléctricos; cada modelo muestra su precio en su propia página. Los modelos entregados desde stock salen de nuestro almacén en Turquía. Si tiene dudas sobre el extremo del eje o el cubo de la hélice, escríbanos con una foto desde la página de contacto.

Preguntas frecuentes

Se quemó el motor de mi ventilador axial; ¿sirve cualquier motor de los mismos kW?

La potencia y la velocidad no bastan. El extremo del eje, la chaveta, la brida o las patas, la posición de montaje y el sentido del aire deben coincidir con el motor antiguo; si el cubo de la hélice no asienta bien en el nuevo eje, se pierde el equilibrado.

¿Se sobrecarga el motor si aumento el ángulo de los álabes?

Puede ocurrir. Al crecer el ángulo, la potencia en el eje sube junto con el caudal. Mida la corriente tras el ajuste; no debe superar el valor de placa.

¿Necesita refrigeración adicional un motor situado dentro de la corriente de aire?

Con aire limpio y fresco no; el motor tiene su propio ventilador. Si el aire es polvoriento o supera +40 °C, indíquelo en el pedido.

¿Cuántos polos se usan en el ventilador de una torre de refrigeración?

En hélices grandes de accionamiento directo se prefieren sobre todo 6 polos; con reductora puede variar. La decisión se toma con los datos del fabricante de la torre.

¿Puedo accionar el motor de un ventilador axial con variador?

Sí. Condiciones como cables largos o marcha prolongada a baja velocidad se tratan en el pedido; si hace falta se añade un filtro o ventilación forzada.