1 ELEMENTOS DE LA INSTALACION ELECTRICA PARA MOTORES.

La instalación eléctrica para motores se debe de hacer siempre de acuerdo con las disposiciones de las normas técnicas para instalaciones eléctricas que se refieren no sólo a la instalación misma de los motores, sino, también a los requisitos que deben llenar los elementos que la conforman.

En la figura siguiente se muestran los elementos principales de la instalación eléctrica de uno o varios motores.

Para el cálculo de los distintos elementos de la instalación eléctrica de un motor se parte de un dato básico que es:

La corriente a plena carga.

Es la corriente que toma o consume un motor cuando desarrolla su potencia nominal y se indica por lo general en su placa de características. Los valores de corriente a plena carga para motores monofásicos y trifásicos se dan por lo general en tablas, para los fines del cálculo de las instalaciones eléctricas.

De la figura anterior:

Alimentador (A).

El calibre del alimentador para dos o más motores se calcula para la siguiente corriente

I = 1.25 x IPC (motor mayor) +  IPC (otros motores)

Donde : IPC = corriente a plena carga.

Protección del alimentador (B).

La protección del alimentador ya sea que se haga por medio de fusibles, interruptores automáticos (termomagnéticos o electromagnéticos) o cualquier otro tipo de interruptores se debe calcular para una corriente que tome en consideración la corriente máxima del motor mayor más la suma de las corrientes a plena carga de los otros motores conectados al mismo circuito. Es decir:

I = Iarranque máx. (motor mayor) +  IPC (otros motores)

La corriente de arranque es la que toma un motor justamente durante el periodo de arranque, y es considerablemente mayor que su corriente nominal, cuando el motor ha alcanzado su velocidad normal. Esto significa que los conductores que alimentan a los motores deben estar protegidos por un elemento contra sobrecarga con una capacidad suficientemente grande como para soportar la corriente de arranque por un tiempo corto.

La corriente de arranque de un motor depende principalmente de su reactancia, y se designa en algunos motores por medio de una letra, correspondiendo las primeras letras del abecedario a motores de alta reactancia y las últimas a motores de baja reactancia. Estas cantidades se expresan como kVA/Hp a rotor frenado y se dan como la corriente nominal, también en tablas.

Protección del circuito derivado (C).

Esta protección se puede hacer en los casos más simples por medio de fusibles, o bien por medio de interruptores automáticos. Ésta protección tiene como objetivo proteger a los conductores del circuito derivado contra corto circuito y debe tener una capacidad tal que permita el arranque del motor sin que se desconecte (abra) el circuito. Se calcula de acuerdo con la tabla 3.

Circuito derivado (D).

A los conductores que conectan el motor con el tablero de distribución o con el alimentador se les denomina “el circuito derivado del motor”. A estos conductores para su cálculo se les considera una sobrecarga del 25%, es decir, para su cálculo se considera la siguiente expresión:

I = 1.25 x IPC

Desconectador (E).

El propósito del desconectador es aislar el motor mediante un control del circuito derivado, para que, en caso necesario se puedan hacer trabajos de mantenimiento o ajustes en el motor sin ningún problema para la persona que los efectúe. El desconectador es básicamente un interruptor de navajas que debe tener una capacidad dada por la corriente

I = 1.15 x IPC

Por lo general el desconectador no tiene la función de apertura estando el motor en operación.

Protección del motor (F).

Esta protección es contra una sobrecarga para evitar que el motor se sobrecaliente, para lo cual se calcula para un valor máximo permisible del 25%. Es decir el elemento de protección se calcula para una corriente

I = 1.25 x IPC

Por lo general este elemento se encuentra dentro del control del motor, formando parte del mismo.

Control del motor (G).

En el concepto elemental, este control se refiere al dispositivo que permite arrancar, poner en operación y para un motor.

Según el tamaño y el tipo del motor este dispositivo puede ser un simple interruptor de navajas o bien un desconectador manual o automático o en ocasiones otros elementos adicionales para arrancar a voltaje reducido o con resistencias en el rotor, como es el caso de los motores con rotor devanado.

Control secundario (H).

Cuando se tienen motores eléctricos con rotor devanado, su control se efectúa mediante un reóstato que se conecta al devanado del rotor a través de los anillos rozantes.

Estación de botones para control remoto (J).

Cuando los motores están controlados por medio de dispositivos electromagnéticos o termomagnéticos, se puede accionar la operación de arranque o para por medio de una estación de botones que normalmente no se encuentra cercana al motor (de aquí que se le denomine de control remoto).

2 LA CORRIENTE NOMINAL DE LOS MOTORES DE INDUCCION.

Este valor representa la corriente que demanda un motor de su fuente de alimentación cuando desarrolla su potencia nominal. Debido a que las potencias de los motores (expresada en Kw o Hp) se encuentran normalizadas de acuerdo al número de fases y voltaje de alimentación y considerando también que para las velocidades de operación más comunes a la frecuencia de alimentación, para un número de polos dado, estos valores se encuentran dentro de rangos típicos que aparecen en las normas técnicas para instalaciones eléctricas, en los catálogos de los fabricantes de motores y equipo de control, en reglas de cálculo diseñadas ex profeso, etc., y estos valores son los que se usan para el cálculo de las componentes de su instalación eléctrica.

Cuando se requieren conocer la máxima y la mínima corriente de arranque, entonces es posible hacer uso de la información relacionadas con las letras de código. En consecuencia, si la potencia de un motor en Hp y su letra de código se leen de sus datos de placa, se puede calcular en forma muy sencilla los kVA de arranque y la corriente máxima de arranque.

3 CENTRO DE CONTROL DE MOTORES.

Es esencialmente un tablero que se usa en primer término para montar las componentes del alimentador de los motores y de sus circuitos derivados.

El número de secciones en un centro de control de motores depende del espacio que tome cada una de sus componentes, de manera que si el diseñador sabe que componentes se incluirán, se puede diseñar el centro de control de motores.

El centro de control de motores ofrece las siguientes ventajas:

• Permite que los aparatos de control se alejen de lugares peligrosos.

• Permite centralizar al equipo en el lugar mas apropiado.

• Facilita el mantenimiento y el costo de la instalación es menor.

Para diseñar el centro de control de motores se debe tomar en consideración la siguiente información:

1 Elaborar una lista de los motores que estarán en el CCM indicado para cada motor:

- potencia en Hp o kW.

- voltaje de operación.

- corriente nominal a plena carga.

- forma de arranque

- si tiene movimiento reversible

- lámparas de control e indicadoras