RPM de un motor trifásico: cómo hacer coincidir los polos, la frecuencia y la velocidad nominal

Al sustituir un motor de inducción trifásico, no basta con que la potencia nominal en kW coincida con la original. Un motor con la misma potencia de salida, pero con un número de polos o unas revoluciones por minuto (rpm) nominales diferentes, puede modificar la velocidad de funcionamiento del equipo accionado, afectar al par disponible en el eje y provocar problemas de compatibilidad mecánica.

En el caso de maquinaria OEM y proyectos de sustitución, recomendamos comprobar en primer lugar tres valores: las revoluciones por minuto (RPM) requeridas del eje, la frecuencia de alimentación y la velocidad nominal del motor original. Estos valores determinan si el motor propuesto puede mantener el punto de funcionamiento previsto del equipo.

RPM de motores de 2 polos, 4 polos, 6 polos y 8 polos

El número de polos magnéticos determina la velocidad síncrona de un motor de corriente alterna a una frecuencia determinada. Los valores de referencia que figuran a continuación resultan útiles a la hora de revisar las especificaciones del motor.

Estas cifras no corresponden a las velocidades reales a plena carga de los motores de inducción. Un motor de inducción funciona por debajo de la velocidad síncrona debido al deslizamiento. Por lo tanto, es necesario consultar las revoluciones por minuto (RPM) nominales en la tabla de prestaciones del fabricante o en la placa de características del motor.

Lo que revelan los datos del motor Yaoda YE3 sobre las revoluciones por minuto reales

Nuestra serie YE3 H80–355 incluye diferentes configuraciones de polos para equipos industriales de velocidad fija. Los siguientes ejemplos se han extraído de los datos de rendimiento publicados para 50 Hz.

Los dos primeros modelos tienen la misma potencia nominal de 3 kW, pero velocidades nominales muy diferentes. No son sustitutos directos por el mero hecho de que su potencia nominal sea la misma.

A igual potencia de salida, una velocidad del eje menor se corresponde con un par nominal mayor. Sin embargo, esto no significa que un motor de menor velocidad pueda sustituir automáticamente a una unidad de mayor velocidad. La máquina accionada y la transmisión deben estar diseñadas para la nueva velocidad de funcionamiento.

Motores de 50 Hz frente a los de 60 Hz: por qué la frecuencia es importante en los pedidos de recambio

Al pasar de 50 Hz a 60 Hz, la velocidad síncrona aumenta en 20% si el número de polos no varía. Por ejemplo, un motor de 4 polos tiene una velocidad síncrona de 1500 RPM a 50 Hz y de 1800 RPM a 60 Hz.

Las velocidades nominales reales serán inferiores y dependerán del diseño del motor y de la carga. No se debe dar por sentado que un motor de 50 Hz sea apto para funcionar a 60 Hz sin comprobar antes sus características eléctricas y el equipo accionado.

Hay tres condiciones que requieren una atención especial:

• Tensión: Comprueba que el motor esté homologado para la combinación de tensión y frecuencia prevista.
• Velocidad mecánica: Comprueba si el equipo, el acoplamiento, los cojinetes y la transmisión pueden funcionar a las revoluciones por minuto resultantes.
• Carga: Determina si el aumento de la velocidad hace que la potencia o el par necesarios superen los valores nominales del motor.

En el caso de las bombas centrífugas y los ventiladores, un aumento de la velocidad puede incrementar significativamente la demanda de potencia en determinadas condiciones del sistema. En el caso de las cintas transportadoras y la maquinaria con engranajes, es posible que la velocidad de la línea o las revoluciones por minuto del eje de salida resultantes ya no se ajusten a los requisitos de producción.

Yaoda admite configuraciones de motor de 50 Hz y 60 Hz para los pedidos de exportación. Las características eléctricas y mecánicas definitivas deben confirmarse antes de la producción.

Cómo ajustar las revoluciones por minuto (RPM) del motor al sustituir uno ya instalado

Cuando el motor original no esté disponible o su modelo haya dejado de fabricarse, las especificaciones del motor de sustitución deben basarse en los requisitos del equipo y no únicamente en la potencia nominal.

Comprueba lo siguiente:

• Potencia nominal original y revoluciones por minuto indicadas en la placa de características
• Tensión y frecuencia de alimentación
• Número original de postes, si se dispone de él
• Velocidad requerida del equipo accionado
• Relación de transmisión de la caja de cambios o relación de transmisión por correa
• Disposición de montaje y dimensiones del eje
• Par de funcionamiento requerido y condiciones de arranque

Ejemplo: Sustitución de un motor de 4 polos por uno de 2 polos

Consideremos una máquina diseñada originalmente en torno a un motor de inducción de 4 polos que funciona a unas 1.480 rpm a 50 Hz.

La instalación de un motor de dos polos con una velocidad nominal cercana a las 2.970 rpm duplicaría aproximadamente la velocidad del eje del motor. Si la relación de transmisión de la caja de cambios original se mantuviera sin cambios, la velocidad del equipo accionado también aumentaría considerablemente.

Es posible que el nuevo motor tenga la potencia nominal correcta en kW, pero el equipo podría funcionar fuera de su rango de velocidad previsto.

Antes de modificar el número de polos, comprueba si es posible rediseñar la transmisión y si el equipo puede soportar la velocidad y el par revisados.

Cuando una sola velocidad fija no es suficiente

Algunas máquinas industriales requieren más de una velocidad de funcionamiento. La primera cuestión es si el equipo necesita dos o más velocidades predeterminadas o una velocidad regulable de forma continua.

En el caso de los equipos que funcionan con pasos de velocidad definidos, nuestro Motor YD2 H80–315 de varias velocidades y cambio de polos La serie ofrece configuraciones de dos, tres y cuatro velocidades. Las combinaciones de polos y las potencias nominales requeridas para cada velocidad deben ajustarse a la máquina.

Para un funcionamiento de regulación continua, los requisitos del motor y del sistema de control son distintos. Hemos tratado este tema por separado en nuestro Guía para la selección de motores eléctricos de velocidad variable, incluidas las características de carga, los requisitos de par y las aplicaciones de los modelos YVF2/YVF3.

Esta distinción es importante porque un motor de cambio de polos no debe especificarse como si permitiera un ajuste continuo de la velocidad.

Preguntas frecuentes sobre las revoluciones por minuto (RPM) de los motores

¿Un motor de 1.500 rpm es siempre un motor de 4 polos?

A 50 Hz, 1.500 rpm es la velocidad síncrona de un motor de 4 polos. Un motor de inducción estándar suele tener unas revoluciones nominales inferiores bajo carga. Comprueba el valor real en la placa de características.

¿Puedo sustituir un motor de 1450 RPM por uno de 1470 RPM?

Es posible, pero la decisión depende del rango de velocidad admisible del equipo accionado, los requisitos de par, la tensión, el montaje y la compatibilidad mecánica. No se debe pasar por alto esta diferencia en el caso de equipos sensibles a la velocidad.

¿Un número de revoluciones por minuto (RPM) más bajo significa que el motor es más potente?

No. Las revoluciones por minuto (RPM) y la potencia nominal son características técnicas distintas. A igual potencia mecánica de salida, una velocidad menor implica un par de eje mayor, pero no indica una potencia nominal en kW más alta.

Comprueba las revoluciones por minuto (RPM) necesarias antes de realizar el pedido

Para la maquinaria industrial de velocidad fija, nuestra serie de motores de inducción YE3 ofrece múltiples configuraciones de polos. Cuando los equipos requieren varias velocidades definidas, nuestra serie YD2 de cambio de polos puede ser la opción adecuada.

Para proyectos de sustitución, facilite la placa de características original, la frecuencia de alimentación, la velocidad del eje requerida, el equipo accionado y las dimensiones mecánicas. Podemos comprobar la configuración del motor con respecto a la instalación existente antes de elaborar el presupuesto.