Motores para ventiladores y extractores

El caudal de aire que mueve un ventilador lo decide su rodete; hacer girar ese rodete a la velocidad adecuada, durante toda la jornada, es tarea del motor eléctrico. Esta página no trata la carcasa, los álabes ni la voluta del ventilador, sino el motor asíncrono trifásico que los acciona: cómo pasar de los datos del ventilador a la potencia del motor, por qué importan la velocidad y el tipo de transmisión, y qué detalles pesan más en cada tipo de ventilador.

Los motores que utilizamos para ventiladores y extractores son IP55, aislamiento clase F y 50 Hz. La serie trifásica abarca de 0,25 kW a 355 kW con 2, 4 y 6 polos; la carcasa de aluminio llega hasta 11 kW y la de fundición está disponible a partir de 0,55 kW.

Del caudal y la presión a la potencia del motor

Un ventilador se elige a partir de dos datos: el caudal (m³/h o m³/s) y la presión total que debe vencer (Pa). Conductos, filtros, compuertas y codos generan esa presión. El catálogo del fabricante del ventilador suele indicar directamente la potencia en el eje necesaria para esos dos valores; es el primer sitio que hay que mirar al elegir el motor.

Sin datos del fabricante cabe una estimación aproximada: P [kW] ≈ Q [m³/s] × Δp [Pa] / (1000 × η), siendo η el rendimiento total del ventilador. Un ventilador que mueve 5 m³ de aire por segundo contra 1200 Pa, con un rendimiento supuesto de 0,70, necesita unos 8,6 kW; el siguiente escalón estándar es 11 kW. Para un ventilador lento accionado por correa esto podría traducirse en un motor de fundición de 11 kW 160L-6 que gira a 970 rpm. El cálculo solo orienta; la decisión final depende de la curva del ventilador, la velocidad requerida, la transmisión y las condiciones de la instalación. También debe leerse en la curva cómo cambia la potencia absorbida si una compuerta queda totalmente abierta o se retira un filtro.

Velocidad, número de polos y diámetro del rodete

Un rodete se diseña para una velocidad periférica determinada; cuanto mayor es su diámetro, más despacio se hace girar. Con red de 50 Hz, nuestros modelos de 2 polos giran a 2730–2980 rpm nominales, los de 4 polos a 1340–1490 rpm y los de 6 polos a 855–990 rpm. Si el rodete va montado directamente en el eje, la velocidad del motor es la del ventilador, de modo que el número de polos sigue la velocidad que indica el fabricante del ventilador.

Según las leyes de los ventiladores, el caudal varía en proporción directa a la velocidad, la presión con el cuadrado y la potencia aproximadamente con el cubo. La relación se desvía según la resistencia del sistema, pero basta para ver con qué rapidez un pequeño aumento de velocidad eleva la carga del motor.

¿Rodete en el eje o en una polea?

En el acople directo, el cubo del rodete se monta sobre el eje del motor. El peso del rodete y el empuje que se genera al impulsar el aire cargan los rodamientos en sentido axial. En ventiladores axiales y de cubierta el motor trabaja a menudo en vertical. Además de las versiones con patas (B3), con brida (B5, B14) y con patas y brida (B34, B35), se suministran las posiciones verticales V1, V3, V5, V6 y V15 según el tamaño de carcasa; el tamaño de brida, el extremo de eje y si el eje mira hacia arriba o hacia abajo se confirman en el pedido. La lista de posiciones está en la pregunta sobre formas de montaje.

En la transmisión por correa y polea el motor suele ir con patas y la tensión de la correa aplica una carga lateral (radial) en el extremo del eje. Esa carga crece con el tamaño de la polea y el número de correas; asentar la polea cerca de la carcasa alivia el rodamiento del lado de accionamiento. Como la relación de poleas fija la velocidad del ventilador con independencia del número de polos, esta disposición es habitual en ventiladores grandes de voluta.

Aire caliente, polvo y ambiente húmedo

El motor se refrigera con su propio ventilador montado en el eje y sus valores nominales se refieren a una temperatura ambiente dada. Si el motor va a quedar dentro de la corriente de aire o en un espacio bajo cubierta caluroso, indíquenos la temperatura real en ese punto. En líneas de captación de polvo, el polvo acumulado en las aletas debilita la refrigeración.

IP55 protege contra el polvo y las salpicaduras de agua; en ventiladores de cubierta expuestos directamente a la lluvia conviene prever un tejadillo sobre el motor. Donde la diferencia de temperatura entre día y noche es grande se puede añadir en el pedido una resistencia anticondensación y, para vigilar la temperatura del bobinado, una sonda PTC o PT100.

Arranque de un rodete pesado y regulación del caudal

La inercia de un rodete grande retrasa que el motor alcance la velocidad plena, y durante ese tiempo el motor consume una corriente elevada. La protección térmica debe ajustarse de modo que deje terminar el arranque pero dispare ante una sobrecarga real. Compartir en la fase de oferta el momento de inercia del rodete, facilitado por el fabricante del ventilador, simplifica la comprobación.

Los ventiladores pequeños suelen arrancar en directo; los grandes utilizan estrella-triángulo, arrancador suave o variador. Cuando el caudal cambia a lo largo del día, se puede bajar la velocidad en lugar de estrangular con una compuerta: nuestros motores trifásicos pueden alimentarse con un variador de frecuencia. Si el ventilador va a girar mucho tiempo a baja velocidad y carga alta, el ventilador del eje puede no refrigerar lo suficiente y se añade uno independiente; si el variador está lejos, entra en juego un filtro dv/dt o senoidal según la longitud del cable. Indique estos puntos al pedir oferta; los detalles están en la página de motores compatibles con variador.

Hoja de ruta por tipo de ventilador

Los pasos anteriores valen para cualquier ventilador; la transmisión y el punto que requiere atención cambian según el tipo.

La tabla resume tendencias generales; la selección concreta se hace con los datos propios del ventilador y de la instalación.

En extractores de pared y cubierta, torres de refrigeración e invernaderos el rodete suele ir en el eje del motor; la posición vertical y la carga axial se tratan en la página del motor eléctrico para ventilador axial. Para ventiladores de voluta y alta presión, la página del motor eléctrico para ventilador centrífugo compara la transmisión por correa y el acople directo.

En quemadores de calderas y hornos, el motor que aporta el aire de combustión es pequeño pero arranca a menudo; la parte del motor se explica en la página del motor eléctrico para ventilador de quemador, mientras que la seguridad de la línea de combustible corresponde al fabricante del quemador. Los ventiladores de impulso de aparcamientos cerrados y túneles se tratan en la página del motor para ventilador jet, y los de líneas de secado, captación de polvo y hornos en la de motores para ventiladores de proceso y horno.

La página de motores eléctricos para ventilación parte de la renovación de aire de un edificio y la del sector HVAC de las unidades de tratamiento de aire y la climatización; esta página parte del propio ventilador.

Qué datos enviar al pedir oferta

Basta con indicarnos el tipo de ventilador o máquina, la potencia (kW) y la velocidad (rpm) necesarias, la tensión de red, el tipo de montaje y la dirección del eje, si el rodete va acoplado directamente o por correa, el método de arranque, la temperatura ambiente y la cantidad. Si se sustituye un motor antiguo, una foto de su placa responde a casi toda esta lista; puede enviar la foto de la placa aquí.

Algunos modelos en aplicaciones de ventilación: para extractores pequeños el 1,5 kW 90L-4 (aluminio, 1445 rpm), para ventiladores centrífugos grandes el 37 kW 225S-4 (fundición, 1485 rpm) y para ventiladores de proceso pesados el 75 kW 280S-4 (1486 rpm, SF 1,15). Las demás potencias y velocidades, con precios, están en nuestra tienda de motores; para preguntas de proyecto, escríbanos.

Preguntas frecuentes

¿Hay diferencia entre un motor de ventilador y uno de extractor?

Desde el punto de vista del motor normalmente no; ambos hacen girar un rodete. La diferencia está en el sentido del aire y en el montaje: el extractor saca el aire de un espacio y su motor suele estar en una pared o cubierta, a veces en vertical. La potencia, la velocidad y la posición de montaje deciden la elección.

¿Cómo elijo la velocidad del motor en un ventilador por correa?

Como la velocidad del ventilador la fija la relación de poleas, el número de polos es más libre. Hay que comprobar juntos los diámetros de polea, la tensión de la correa y la carga lateral en el extremo del eje, tomando como base la velocidad de motor que recomienda el fabricante del ventilador.

¿Por qué salta la protección térmica durante el arranque del ventilador?

Los rodetes pesados mantienen al motor mucho tiempo en corriente de arranque. Conviene revisar el ajuste térmico y el método de arranque para ese arranque; si el problema continúa, hay que reevaluar la inercia del rodete y la potencia del motor.

¿Se puede regular el caudal con un variador en lugar de una compuerta?

Sí; nuestros motores trifásicos pueden utilizarse con variador. Al pedir oferta, indique cuánto tiempo funcionará a baja velocidad y la longitud del cable entre variador y motor.

¿Sirven estos motores para ventiladores de extracción de humos?

Las aplicaciones de extracción de humos en caso de incendio requieren un motor certificado para ese servicio; un motor estándar IP55/F no está diseñado para esa clase. En un proyecto así, indique el requisito con claridad desde el principio.