Características par-velocidad

Características par-velocidad

Modificando el diseño de un motor tipo jaula de ardilla es posible controlar hasta cierto punto la corriente y el par de arranque. Dentro de las normas NEMA (National Electrical Manufacturers Association), estos diseños se han agrupado en cuatro clasificaciones principales:

1. Motores de par normal y corriente de arranque normal (diseño NEMA A).

2. Motores de par normal y baja corriente de arranque (diseño NEMA B).

3. Motores de alto par y baja corriente de arranque con doble jaula en el rotor (diseño NEMA C).

4. Motores de alto deslizamiento (diseño NEMA D).

Existen otras variantes de motores, como los de baja resistencia, que en el arranque toman una corriente 8 o 10 veces mayor que la de plena carga. Estos motores tienen alta eficiencia y se aplican frecuentemente en cargas de operación continua, como ventiladores, máquinas-herramienta, bombas y grupos motor-generador.

Los tipos básicos de motores mencionados se derivan de la norma NEMA MG1-1.16. Las curvas par-velocidad para cada tipo (o diseño NEMA) se muestran en la figura 1-11. En la figura 1-12 se indica la variación de la potencia con la velocidad.

Un motor de diseño A tiene corriente de arranque de 6 a 10 veces la corriente nominal.

Tiene además eficiencia y factor de potencia aceptables, alto para máximo y bajo deslizamiento. El par de arranque es cercano al 150% del par normal, y el par máximo sobrepasa el 200% de este último.

Un motor de diseño B tiene mayor reactancia que uno de diseño A, lo cual se logra mediante el uso de barras delgadas y profundas en el rotor. Esto permite reducir la corriente de arranque a un valor del orden de cinco veces la nominal.

Este tipo de motor puede arrancar a voltaje pleno en algunos casos en los que el motor de diseño A requeriría un arrancador de tensión reducida. El par de arranque, deslizamiento y eficiencia son casi del mismo valor que para el motor de diseño A, en tanto que el par máximo y factor de potencia son menores. Esto último puede hacer inadecuado el empleo del motor de diseño A en casos en que tengan picos considerables en la carga. El motor de diseño B es de uso generalizado para potencias de 1 a 150 hp en construcción abierta a prueba de goteaduras, y hasta 100 hp aproximadamente en construcción cerrada con ventilación forzada externa.

El motor de diseño C tiene mayor par de arranque que los de los diseños A o B, aproximadamente un 200% del nominal. Por otra parte, el par máximo es menor que el de los diseños A o B, aproximadamente un 180 % del nominal.

Combina un alto par de arranque con baja corriente de arranque.

El par nominal (de plena carga) es igual al de los diseños Ay B. Este tipo de motor tiene una <<jaula doble>> formada por dos grupos de barras concéntricas; una jaula está cercana a la periferia del rotor, y tiene alta resistencia y baja reactancia; la otra está dentro de aquélla, a mayor profundidad, y tiene baja resistencia y alta reactancia. En operación, la reactancia de ambos devanados disminuye a medida que aumenta la velocidad del rotor, y decrece la frecuencia del voltaje inducido en las barras. Durante el arranque, la mayor parte de la corriente inducida fluye por la jaula exterior, debido a que la reactancia de la otra jaula es bastante alta. Al incrementarse la velocidad del rotor se reduce la reactancia de jaula interior, y como su resistencia es baja, la mayor parte de la corriente circula por ella.

Este diseño toma una corriente de arranque o inicial menor que el tipo de motor estándar. su par de arranque es del 200% o más, lo cual hace que este motor sea especialmente adecuado para cargas que requieren un alto par inicial. Sin embargo, el par máximo tiende a ser menor que el de arranque, lo cual hace a este tipo de motor inadecuado para cargas que presenten picos elevados.

El motor de diseño NEMA D produce un par de arranque muy alto: aproximadamente el 275% del nominal. Sin embargo, no tiene en realidad un par máximo bien definido, ya que el par disminuye en forma continua al aumentar la velocidad. La corriente de arranque de este motor es reducida, su

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