Motor eléctrico para ventilador centrífugo

En un ventilador centrífugo (radial) el rodete mueve el aire y la voluta lo recoge y lo convierte en presión; la potencia que hace girar el rodete procede de un motor eléctrico asíncrono trifásico. Esta página trata la parte del motor: carga, conexión y protección. Si desea ver en conjunto los demás tipos, como los ventiladores axiales, de quemador o jet, la página Motores para ventiladores y extractores es un buen punto de partida.

Rodete radial y voluta: ¿qué carga soporta el motor?

El aire entra axialmente por el oído del rodete, sale despedido hacia fuera entre los álabes y se frena en la sección creciente de la voluta, ganando presión. Como da mucha más presión que un ventilador axial con el mismo caudal, este diseño se elige para sistemas con filtros, conductos largos o ciclones.

El motor ve dos cargas: la potencia en el eje necesaria para empujar el aire y la inercia de rotación de la masa del rodete. La primera fija la corriente en servicio continuo; la segunda, el tiempo de arranque. La potencia en el eje crece aproximadamente con el cubo de la velocidad; es una regla aproximada que depende de la resistencia del sistema, y el valor exacto lo da la curva del ventilador.

Nuestra página de nombre parecido, motor eléctrico para bomba centrífuga, trata bombas que mueven líquidos; aquí el tema son ventiladores que mueven aire y gas.

¿Cómo cambia la curva de potencia según el tipo de álabe?

Cada geometría de álabe carga el motor de forma distinta; los puntos extremos de funcionamiento importan tanto como el punto de diseño.

Álabes curvados hacia delante

Muchos álabes cortos curvados en el sentido de giro dan un caudal alto con una carcasa pequeña. Su rasgo crítico es que la potencia absorbida sigue subiendo al aumentar el caudal. Una prueba sin conductos, un filtro desmontado o una compuerta totalmente abierta llevan el ventilador al extremo derecho de su curva y el motor puede sobrecargarse. El motor se evalúa para la condición de menor resistencia.

Álabes curvados hacia atrás

Los álabes se inclinan en sentido contrario al giro. La curva de potencia alcanza un máximo a cierto caudal y luego baja; si el motor se elige para ese máximo, no hay sobrecarga. Habitual en aspiración y aire de proceso.

Álabes radiales (rectos)

Los álabes salen rectos desde el cubo; resisten la acumulación de polvo y el desgaste y se usan en líneas que transportan material. La potencia sube con el caudal y el rodete suele ser pesado, así que sobrecarga y arranque largo se consideran juntos.

¿Rodete en el eje, o correa y poleas?

En el accionamiento directo el rodete se monta en el eje del motor o en un eje de ventilador unido por acoplamiento, y la velocidad del ventilador es la del motor; con red de 50 Hz queda en la clase de 3000, 1500 o 1000 rpm con 2, 4 o 6 polos. Si el rodete va montado directamente en el eje, su peso y el desequilibrio residual recaen sobre los rodamientos del motor; el extremo de eje y el chavetero deben coincidir con el plano del fabricante del ventilador.

En el accionamiento por correa la relación de poleas fija la velocidad: la velocidad del ventilador es aproximadamente velocidad del motor × diámetro de la polea del motor ÷ diámetro de la polea del ventilador, algo menor por el deslizamiento de la correa. Ajustar el caudal resulta fácil, pero la tensión de la correa añade una fuerza radial al eje del motor. Montar la polea cerca del resalte del eje, no tensar en exceso la correa y no elegir una polea de motor muy pequeña protegen los rodamientos; si se espera una carga radial alta, indíquelo en el pedido.

Según el tamaño de carcasa se ofrecen versiones con patas (B3), con brida (B5, B14), con patas y brida (B34, B35) y verticales (V1, V3, V5, V6, V15); las medidas de brida y eje las confirmamos con usted en el pedido. En ventiladores por correa es habitual la carcasa con patas; en ventiladores cuyo rodete cuelga de la brida, la carcasa con patas y brida B34/B35.

Rodete pesado, arranque largo: método de arranque y ajuste térmico

La inercia de un rodete grande de acero puede ser muchas veces la del rotor; el motor absorbe corriente alta hasta llevar esa masa a la velocidad nominal y el arranque se alarga. Si no se tiene en cuenta este tiempo, el relé térmico dispara durante el arranque o el devanado se calienta más de lo necesario en cada arranque.

• Estrella-triángulo reduce la corriente de arranque, pero como el par también baja, el momento de conmutación se ajusta con cuidado con un rodete pesado.
• Arrancador suave limita corriente y par con una rampa; el tiempo de rampa se fija según la inercia del rodete.
• Variador de frecuencia gestiona el arranque y la velocidad de servicio. Nuestros motores trifásicos pueden funcionar con variador; el trabajo prolongado a baja velocidad con par alto puede requerir un ventilador de refrigeración independiente, y un cable de motor largo, un filtro dv/dt o senoidal. Indíquenos estas condiciones en el pedido; más detalles en motores eléctricos compatibles con variador.

Un ventilador centrífugo absorbe la menor potencia con la compuerta de aspiración cerrada; arrancar con la compuerta cerrada facilita la aceleración, pero no cambia la inercia. El relé térmico se ajusta a la corriente nominal de la placa y su clase de disparo se elige según el tiempo de arranque. En ventiladores con paradas y arranques frecuentes se pueden añadir sondas PTC/PT100 en el devanado al hacer el pedido. Sobre los elementos de protección, vea nuestro artículo selección de relé térmico y fusible.

El motor en líneas de captación de polvo y aspiración

En los sistemas de captación de polvo con filtro de mangas, el ventilador suele estar en el lado de aire limpio del filtro. A medida que las mangas se cargan, la resistencia sube y el caudal baja; justo después de la limpieza el ventilador aspira más aire. Con álabes hacia delante o radiales esto significa que la corriente sube tras la limpieza; el motor se evalúa con el filtro limpio y con el filtro cargado.

En líneas de serrín, polvo de amolado o granulado donde el ventilador trabaja en el lado de aire sucio, el material que se acumula en el rodete crea desequilibrio y la vibración llega a los rodamientos por el eje; limpiar el rodete con regularidad también protege el motor. En zonas clasificadas como atmósfera de polvo explosivo, un motor IP55 estándar no está diseñado para esa condición; se requiere un motor especial, indíquelo en el pedido.

Ventiladores de gas caliente (tiro inducido) y límite de temperatura

Los ventiladores de tiro inducido de calderas, secaderos y hornos aspiran gases de combustión. El motor queda fuera de la corriente de gas, pero el calor avanza hacia él por el rodete y el eje; el fabricante del ventilador lo corta con un disco de refrigeración en el eje y un soporte de rodamientos independiente. Un motor estándar IP55 clase F no está diseñado para trabajar dentro del gas caliente; indíquenos la temperatura ambiente del motor en el pedido.

Como el gas caliente es ligero, el ventilador absorbe poca potencia en servicio; en un primer arranque con aire frío, en cambio, la potencia sube notablemente y el motor se comprueba para esta condición. Las aplicaciones que exigen un motor certificado para la evacuación de humos en caso de incendio son otra clase; un motor estándar no está diseñado para esa clase.

Tabla de selección por tipo de álabe y accionamiento

Las filas de la tabla sirven para una preselección; la decisión final depende de la curva del ventilador, la velocidad necesaria, el tipo de conexión y las condiciones de servicio. Por ejemplo, en ventiladores de aspiración por correa pueden estudiarse el 15 kW 160L-4 (1465 rpm) o el 18,5 kW 180M-4 (1470 rpm), y en grandes ventiladores de captación de polvo el 45 kW 225M-4 (1485 rpm).

Lo que necesitamos para una oferta

Para preparar una oferta necesitamos: el tipo de máquina o instalación y el tipo de álabe del ventilador, la potencia (kW) y la velocidad (rpm) requeridas, la tensión de red, la forma de montaje, el tipo de accionamiento (directo o por correa), el método de arranque y la cantidad. Fotografiar y enviar la placa del motor antiguo agiliza el proceso; cómo hacerlo se explica en nuestro artículo sobre la placa del motor.

Los precios de todos los modelos están en la sección comprar motores eléctricos; los motores en stock salen de nuestro almacén en Turquía. Para conductos de edificios vea nuestra página de motores de ventilación y, para consultas de proyecto, la página de contacto.

Preguntas frecuentes

¿Por qué dispara el térmico cuando el ventilador funciona sin conductos?

En ventiladores de álabes hacia delante y radiales, el caudal y la potencia absorbida suben al bajar la resistencia. Una prueba sin conducto ni filtro lleva el ventilador al extremo derecho de su curva y el motor supera su corriente nominal. Haga la prueba con la compuerta estrangulada.

¿Basta con cambiar la polea para subir la velocidad de un ventilador por correa?

La velocidad sube, pero la potencia crece aproximadamente con el cubo de la velocidad. Incluso un pequeño aumento puede llevar el motor por encima de su potencia nominal; antes de cambiar la polea, compruebe la potencia del motor y la velocidad máxima admisible del ventilador.

¿Por qué tarda tanto en arrancar un ventilador con rodete grande?

La inercia del rodete es mucho mayor que la del rotor; el motor absorbe corriente alta durante mucho tiempo mientras acelera esa masa. El método de arranque y la clase de disparo del relé térmico se eligen según ese tiempo.

¿Se puede montar un motor estándar en un ventilador que aspira gases calientes?

Sí, si el motor queda fuera de la corriente de gas y está protegido por la barrera térmica del fabricante del ventilador; indique la temperatura ambiente en el pedido.