Motor eléctrico para reductor de tornillo sinfín

Como un reductor de tornillo sinfín puede bajar la alta velocidad del motor a una velocidad de salida muy baja en una sola etapa, aparece con frecuencia en líneas de envasado, tornillos dosificadores, transportadores pequeños y accionamientos de puertas y barreras. Esta página trata solo del motor asíncrono trifásico conectado a la entrada de ese reductor; la comparación general de tipos de reductor está en la página motores eléctricos para reductores.

¿Qué hace girar el motor en un reductor sinfín?

Dentro de la carcasa del reductor hay un tornillo de acero que gira con el eje del motor y una rueda que engrana con él, normalmente de bronce (la corona). El motor solo hace girar el tornillo. Por cada vuelta del tornillo la corona avanza uno o pocos dientes; por eso el eje de salida gira muy por debajo de la velocidad del motor y en un eje perpendicular al eje del motor.

Separar desde el principio lo que el motor no hace facilita la selección. La velocidad de salida la fija la relación del reductor, no el motor. Retener una carga parada tampoco es tarea del motor: algunos reductores sinfín de relación alta son difíciles de mover desde la salida, pero este comportamiento cambia con la vibración, la temperatura y el desgaste y no cuenta como freno. Los golpes y cargas axiales del eje de salida los soportan la corona, los rodamientos y la carcasa del reductor.

¿Qué datos hay que reunir para elegir el motor de este reductor?

La selección del motor empieza por la placa del reductor. En la placa o en el catálogo del reductor figuran el tipo, la relación (i), la potencia y velocidad de entrada admisibles, el tamaño IEC de la brida de entrada y el diámetro del agujero en la entrada del tornillo. A esto se añaden la velocidad y el par de salida que necesita la máquina, el tiempo diario de funcionamiento y el número de arranques por hora.

Los apartados de la tabla son una lista de datos; ninguno por sí solo equivale a una selección definitiva del motor.

Tener en cuenta el rendimiento del reductor al fijar potencia y velocidad

La velocidad de salida es aproximadamente la velocidad nominal del motor dividida por la relación del reductor. La potencia de motor necesaria se obtiene multiplicando el par de salida por la velocidad de salida y dividiendo por 9550 y por el rendimiento del reductor. En el tipo sinfín este último término es decisivo: al haber rozamiento por deslizamiento entre tornillo y corona, el rendimiento es menor que en los reductores de engranajes, y baja aún más cuando crece la relación y en el momento del arranque. Tome el valor de rendimiento no de una estimación, sino de la tabla que da el fabricante del reductor para esa relación y esa velocidad de entrada.

Si dispone de una máquina en funcionamiento, el punto de partida más fiable es la placa del motor actual. La potencia y la velocidad que figuran en ella se han probado con la carga que el reductor ha soportado durante años. Si se quiere que la máquina vaya más rápida o más lenta, normalmente se cambia la relación del reductor; cambiar el número de polos del motor altera tanto el par de salida como la condición de entrada del reductor.

Las cifras del lado del motor se leen en el catálogo. Por ejemplo, el modelo de aluminio 0,55 kW 80M1-4 da 3,75 Nm de par nominal a 1.400 rpm, y el modelo de aluminio 1,1 kW 90S-4 da 7,27 Nm a 1.445 rpm. Son valores en el eje del motor; el par en la salida del reductor es este valor multiplicado por la relación y por el rendimiento del reductor. La diferencia de par según el número de polos se ve en nuestro artículo tabla de par.

En los reductores sinfín es habitual el motor de cuatro polos, clase de unas 1500 rpm. Un motor de dos polos aumenta la velocidad de deslizamiento en el tornillo; puede superarse la velocidad de entrada admisible del reductor y aumenta el calentamiento. Un motor de seis polos da una velocidad de salida menor con la misma relación; esta vía solo debe considerarse si los datos del reductor también cubren esa velocidad de entrada.

Conexión a la entrada del sinfín: brida, eje hueco y chaveta

En la mayoría de reductores sinfín el eje del motor, con su chaveta, entra en la entrada hueca del tornillo y la brida del motor se atornilla a la brida de entrada del reductor. No hay acoplamiento; el motor queda colgado del reductor. Por eso lo primero que hay que comprobar es el tamaño de carcasa IEC del motor (63, 71, 80, 90…), ya que el diámetro del eje y las medidas de brida dependen de la carcasa. Para las equivalencias puede usarse la tabla de tamaños de carcasa.

Los reductores pequeños usan la brida pequeña B14 con agujeros roscados y los mayores la brida grande B5 con agujeros pasantes. Como para una misma carcasa puede haber más de un tamaño de brida B14, hay que medir el diámetro exterior, el diámetro de centrado y la distancia entre agujeros de la brida. Otros valores a comparar son el diámetro y la longitud del eje, el ancho de la chaveta, el número de agujeros y la distancia de la caja de bornes a la carcasa del reductor. Si motor y reductor se unen por separado con un acoplamiento, también entran en la lista la distancia entre agujeros de las patas y la altura de eje del motor con patas. Sin estas comprobaciones no puede afirmarse que un motor se monte directamente en el reductor. Las opciones de brida están en la página motores con brida B5 y B14.

Como el reductor sinfín puede instalarse con el tornillo arriba, abajo o de lado, el motor no siempre queda horizontal. Si en la máquina el motor queda con el eje hacia abajo (V1) o hacia arriba (V3), indíquelo en el pedido; estas posiciones cambian la carga de los rodamientos y el lugar donde se acumula el agua sobre el motor. Las formas de montaje disponibles se enumeran en la pregunta formas de montaje.

Condiciones ambientales junto a una carcasa de reductor caliente

En el reductor sinfín la potencia perdida por rozamiento de deslizamiento se convierte en calor; por eso la carcasa trabaja más caliente que la de un reductor de engranajes con la misma carga. La brida del motor está atornillada a esta carcasa caliente y el ventilador propio del motor solo refrigera el motor, no el reductor. En un compartimento cerrado, como el armario de una envasadora, el aire caliente recircula; deje un espacio detrás de la tapa del ventilador para que el motor pueda tomar aire.

Los valores del catálogo HEM Motor son válidos para temperaturas ambiente de −15 a +40 grados Celsius y altitudes de hasta 1000 m. Si el compartimento del motor supera este límite o la instalación está más alta, indíquelo en el pedido. La serie se suministra con protección IP55 y aislamiento clase F. La resistencia anticondensación para ambientes que se lavan o se enfrían por la noche y el sensor PTC o PT100 para vigilar la temperatura del devanado son opciones de pedido.

Arranques frecuentes, variador y funcionamiento a baja velocidad

En aplicaciones como un tornillo dosificador, una puerta o una estación de envasado, el motor arranca muchas veces por hora. La alta corriente de cada arranque calienta el devanado; en este tipo de servicio un sensor PTC en el devanado facilita la protección. El reductor sinfín tiene más rozamiento interno al salir del reposo, así que el par de arranque del motor debe cubrir ese momento; para esta comprobación se usa el rendimiento de arranque del catálogo del reductor.

Cuando se reduce la velocidad con un variador de frecuencia aparecen dos efectos a la vez: el ventilador montado en el eje del motor gira más despacio y el rendimiento del reductor cambia porque también baja la velocidad de deslizamiento del tornillo. Un motor que vaya a trabajar mucho tiempo a baja frecuencia y par pleno puede necesitar un ventilador independiente; si el cable del motor es largo, se valora un filtro dv/dt o senoidal. Indique estas condiciones en el pedido; los detalles están en la página motores compatibles con variador. En accionamientos de puertas y barreras que invierten el giro, indique en el pedido si necesita motor con freno; la seguridad de retención de la carga es cuestión del diseño de la máquina.

¿Qué información debe enviar al sustituir el motor antiguo?

Para un motor desmontado de un reductor, lo más rápido es enviar por WhatsApp las fotos de las placas del motor y del reductor siguiendo los pasos de la página motor equivalente según la placa. Si la placa no se puede leer, las medidas siguientes aportan información suficiente.

• Foto de la placa del motor: potencia (kW), velocidad (rpm), tensión y conexión (Δ/Y)
• Placa del reductor: tipo, relación y velocidad de entrada admisible
• Tipo de brida (B14 o B5), diámetro exterior de la brida y distancia entre agujeros
• Diámetro del eje del motor, longitud del eje y ancho de la chaveta
• Posición del reductor en la máquina y orientación del motor (horizontal, V1, V3)
• Número aproximado de arranques por hora y si se usa variador
• Cantidad necesaria

Con estos datos se valoran conjuntamente el tipo de máquina y el tiempo de funcionamiento; nuestros datos de WhatsApp y teléfono están en la página de contacto.

Motores de la tienda que se pueden revisar para accionamientos sinfín

Como los reductores sinfín se usan sobre todo en potencias pequeñas y medias, los ligeros motores con carcasa de aluminio que cuelgan de la brida son el primer grupo a mirar; para accionamientos con cargas de choque o en ambientes duros también pueden revisarse los motores con carcasa de fundición. Todos los modelos figuran en la tienda de motores eléctricos.

Ejemplos de cuatro polos: 0,37 kW 71M2-4 aluminio (1.340 rpm), 0,55 kW 80M1-4 aluminio (1.400 rpm), 1,1 kW 90S-4 aluminio (1.445 rpm) y 3 kW 100L2-4 aluminio (1.450 rpm). Estos modelos se dan solo como ejemplo; su idoneidad para su reductor y su máquina se confirma por separado con los datos de brida, eje y carga. Para la carcasa del reductor puede consultarse la categoría reductores de tornillo sinfín de nuestro sitio; las sugerencias de esta página cubren solo el motor y el reductor se elige aparte con sus propios datos.

Preguntas frecuentes

La carcasa del reductor sinfín está muy caliente; ¿el problema está en el motor?

En este tipo de reductor la potencia perdida se transforma en calor, así que es normal que la carcasa esté más caliente que en los reductores de engranajes. Compare la corriente del motor con el valor de placa; si la corriente es normal, hay que revisar en el reductor el nivel de aceite, la relación y la carga.

¿Puedo montar un motor de dos polos en lugar de uno de cuatro?

Si la relación no cambia, la velocidad de salida casi se duplica y el par de salida baja; también aumenta la velocidad de deslizamiento en el tornillo. Mantenga la misma clase de velocidad que el motor antiguo para no superar la velocidad de entrada admisible del reductor.

¿La irreversibilidad del reductor sustituye a un freno?

No. Aunque algunos reductores sinfín de relación alta resisten el giro inverso, este comportamiento se debilita con la vibración y el desgaste. En máquinas que deben retener una carga, el freno y el sistema de seguridad se resuelven aparte en el diseño de la máquina; indique en el pedido si necesita motor con freno.

¿Qué debo medir al pedir un motor con brida B14?

Mida el diámetro exterior de la brida, el diámetro de centrado, la distancia entre agujeros y la métrica de la rosca, además del diámetro y la longitud del eje. Como en una misma carcasa puede haber distintos tamaños B14, el número de carcasa por sí solo no basta.

¿Se puede usar un motor monofásico en un accionamiento sinfín pequeño?

Si no hay red trifásica, puede valorarse nuestra serie de motores monofásicos de 0,18–5,5 kW. El par de arranque y las medidas de brida del motor monofásico deben comprobarse junto con la necesidad de arranque del reductor.