Motor para ventilador axial con álabes directrices

El ventilador axial con álabes directrices (vane axial) lleva, dentro de su carcasa cilíndrica, álabes fijos situados justo detrás o delante de la hélice. El aire sale de la hélice girando; los álabes fijos enderezan ese remolino y convierten parte de la energía de rotación en presión estática. El resultado es una presión más alta y un flujo de salida más uniforme que en un ventilador axial tubular simple del mismo diámetro. Todos los tipos de ventilador están en la página de motores para ventiladores y extractores; aquí tratamos solo lo que el diseño con álabes directrices cambia para el motor.

¿Cómo cambian los álabes fijos la carga del motor?

Como los álabes directrices enderezan el aire, el ventilador puede vencer resistencias que un axial tubular simple no supera: conductos largos, silenciadores, baterías de intercambiadores de calor o galerías de mina. El precio de esta ganancia de presión es la potencia en el eje. Más presión con el mismo caudal significa que el motor debe entregar más par.

En estos ventiladores la hélice suele montarse directamente en el eje del motor. Con hélice pequeña y alta demanda de presión se usan motores de 2 polos (clase 3000 rpm) para alcanzar la velocidad periférica; al crecer el diámetro se emplean motores de 4 y 6 polos. La velocidad exacta se lee en la curva del fabricante del ventilador, y la potencia del motor se fija según la potencia en el eje que exige el punto de funcionamiento en esa curva.

¿Por qué no se recomienda arrancar con la compuerta cerrada?

En los ventiladores centrífugos es habitual arrancar con la compuerta de aspiración cerrada. El ventilador axial con álabes directrices se comporta al revés: cuando el caudal baja demasiado, el flujo se desprende de los álabes (pérdida o stall), el ventilador funciona de forma inestable y con vibraciones, y en muchos diseños la potencia en el eje incluso sube a bajo caudal. Por eso arrancar con la compuerta cerrada o muy estrangulada no alivia al motor y puede cargarlo más.

Funcionar mucho tiempo en la zona de desprendimiento también se nota en el motor: la carga de la hélice fluctúa en cada vuelta, los rodamientos reciben fuerzas alternas y la corriente oscila. La resistencia del sistema debe diseñarse para que el ventilador permanezca en la zona estable de su curva. La posición de la compuerta durante el arranque se fija según las instrucciones del fabricante del ventilador.

Motor dentro de la carcasa: montaje, cable y refrigeración

En estos ventiladores el motor suele estar en el centro de la carcasa, en un cubo fijado a los álabes directrices o a brazos de soporte independientes. El diámetro del cubo y la carcasa del motor deben coincidir, por lo que el fabricante del ventilador pide el motor con un tamaño de carcasa y una forma de montaje determinados. La disposición más frecuente en ventiladores con carcasa es el motor apoyado en la placa del cubo por sus patas o mediante una brida B5/B14; según el tamaño de carcasa también son posibles B3, B34, B35 y, para ventiladores tipo torre instalados en vertical, V1, V3, V5, V6, V15. Confirmamos la brida y el diámetro del eje en el pedido revisando el plano del cubo del fabricante del ventilador. Los tipos de brida se explican en la página de motores con brida B5 y B14.

La caja de bornes queda dentro de la carcasa; el cable de alimentación suele salir a través de uno de los álabes directrices o de un prensaestopas de la carcasa. Conviene indicar en el pedido hacia dónde mira la caja y la dirección de entrada del cable; de lo contrario, el cable puede no caber por la sección del álabe.

El motor se refrigera con el aire que mueve el ventilador. Si ese aire es limpio y está a temperatura ambiente, es una ventaja. Si el ventilador trabaja mucho tiempo con caudal muy bajo o mueve aire caliente y polvoriento, la disipación de calor del motor empeora. Indique en el pedido la temperatura del aire transportado. A los ventiladores que paran y arrancan en aire húmedo se les puede añadir una resistencia anticondensación, y a las carcasas de difícil acceso un sensor de devanado PTC/PT100; ambos son opciones de pedido. La protección IP55 de nuestros motores es contra polvo y salpicaduras de agua: una corriente de gas corrosivo, una carcasa lavada con manguera o una atmósfera explosiva quedan fuera de esa protección. En una línea así, el fabricante del ventilador debe tomar medidas adicionales o debe elegirse un motor especial; indíquelo claramente en su solicitud.

Ajuste del ángulo de álabe y control de velocidad

En muchos ventiladores axiales con álabes directrices el ángulo de los álabes de la hélice se puede ajustar con la máquina parada. Aumentar el ángulo eleva la presión y el caudal, y también la potencia que absorbe el motor. Si el ventilador se ha reajustado en obra, después debe medirse la corriente del motor y compararse con la corriente nominal de la placa.

Si el caudal debe cambiar durante el funcionamiento, el variador de frecuencia es la vía más flexible. Nuestros motores trifásicos pueden alimentarse desde un variador. Como la carga del ventilador baja al reducir la velocidad, el ventilador propio del motor basta en la mayoría de los casos; pero si se requiere par elevado a baja frecuencia durante mucho tiempo se valora un ventilador de refrigeración con alimentación independiente, y si la línea entre variador y motor es larga, un filtro de salida. Basta con añadir estos dos datos a su solicitud; el tema se detalla en la página de motores eléctricos compatibles con variador. Para no acercarse al límite de desprendimiento al bajar la velocidad, la frecuencia mínima del variador debe fijarse junto con el fabricante del ventilador.

Dónde se usan y modelos HEM de ejemplo

Los ventiladores axiales con álabes directrices se eligen para recorridos de aire con alta resistencia pero trazado recto: ventilación de minas y túneles, extracción de cabinas de pintura, aire de proceso con conductos largos, unidades que impulsan aire a través de baterías de refrigeración. La tabla siguiente ofrece una preselección vista desde el lado del motor.

Los motores de la tabla sirven para dar una idea. El motor correcto lo determinan juntos la potencia que absorbe el ventilador en su punto de funcionamiento, la velocidad que necesita la hélice, la forma de fijación al cubo y las condiciones del aire. En minas donde puede haber gas explosivo no se puede usar un motor estándar; esto se trata por separado en el proyecto.

Proteger el lado del motor en el mantenimiento

La holgura entre los álabes directrices y la hélice es pequeña. Si un álabe se afloja o se acumula suciedad en la hélice, el desequilibrio pasa directamente a los rodamientos del motor. En las revisiones periódicas deben evaluarse juntos la fijación de los álabes, la limpieza de la hélice y el ruido de los rodamientos. Como llegar al motor suele exigir abrir la carcasa, un sensor PTC que vigila a distancia la temperatura del devanado reduce las sorpresas entre intervenciones. La lubricación de rodamientos sigue las instrucciones de la placa del motor y del catálogo.

Al enviar su solicitud

Para preparar una oferta basta con indicarnos en qué máquina o instalación trabaja el ventilador, la potencia y la velocidad que requiere la hélice, la tensión de la red, cómo se monta el motor en el cubo, la orientación de la caja de bornes y de la salida del cable, la temperatura del aire y cuántas unidades necesita. Si fotografía la placa de su motor actual y nos la envía, podemos deducir el equivalente a partir de ella; vea cómo en la guía de la placa de características.

Los precios figuran en la página de cada modelo, dentro de la sección de tienda. Puede hacer sus consultas por WhatsApp o por teléfono con los números de la página de contacto.

Preguntas frecuentes

¿Arrancar el ventilador con la compuerta cerrada protege al motor?

Normalmente no. En los ventiladores axiales el flujo se desprende cuando el caudal baja demasiado, y en muchos diseños la potencia en el eje aumenta. La posición de la compuerta en el arranque debe seguir las instrucciones del fabricante del ventilador.

Si el motor queda dentro de la carcasa, ¿cómo se detecta un sobrecalentamiento?

Como el motor es difícil de ver, un sensor PTC o PT100 integrado en el devanado es la solución más práctica. El sensor es una opción de pedido y se conecta a un relé adecuado en el cuadro de mando.

¿Qué debo revisar al sustituir el motor de un ventilador existente?

Además de la potencia y la velocidad, la brida, el extremo de eje, la chaveta y el tamaño de carcasa que asienta en el cubo deben coincidir con el motor anterior. La posición de la caja de bornes también influye en el paso del cable por el álabe directriz.

Si aumento el ángulo de los álabes, ¿necesitaré un motor mayor?

Es posible. Al aumentar el ángulo también aumenta la potencia absorbida. Mida la corriente después del ajuste; si supera el valor de la placa, se reduce el ángulo o se reevalúa la potencia del motor.