CONTROL DE MOTORES

Esta área es una de las más importantes dentro de las instalaciones eléctricas industriales por ser el alma de la producción en cualquier planta después del alumbrado.

Es de vital importancia tener dominio de la simbología a emplear en el área para facilitar la comprensión de los circuitos tratados y sobretodo adoptar una simbología estandarizada.

Se tienen los diagramas de fuerza y control por separado para representar a un solo diagrama eléctrico del gobierno de una maquina sopladora, inyectora, troqueladora, agitadora, etc. y que se puede fusionar en uno solo llamado diagrama de alambrado.

Control manual.- es aquel donde interviene la mano del hombre para realizar cada una de las operaciones del motor tales como arranque, paro, inversión de rotación y regulación de velocidad
 Por medios magnéticos se le conoce como control tres alambres y tiene protección contra bajo voltaje, contra ausencia de voltaje y contra alto voltaje.

Control automático.- es aquel  donde interviene la mano del hombre solo para dar la señal de inicio, posteriormente el motor se gobernará por si solo, Claro refiriéndose a un dispositivo de control automático basado en la presencia de una variable, tales como: presión, tiempo, temperatura, nivel, flujo, límite, etc. a este tipo de control se le cooce como control dos alambres por que al extremo del contacto automático solo se tienen dos alambres que se conectan entre el dispositivo a controlar y el dispositivo piloto automático, ya sea que gobiernen directamente al motor, o indirectamente primero a un arrancador  y este a su ves a un motor eléctrico J. A.

 

Las protecciones también se deben de incluir para los motores y si es por separado mejor aun para cada circuito derivado.  Se puede proteger contra corto circuito desde el 150 al 300 % de la Intensidad a plena carga (Ipc) dependiendo de los KVA de arranque de dicho motor ya sea monofásico o trifásico garantizando no fundir los fusibles durante el periodo de arranque.

 Ejemplo: a un motor que se protege con interruptor de cuchillas con tres polos al 300% por que así lo establece sus KVA de acuerdo a la tabla NEMA para ese rubro y su corriente de placa es de 45 ampers, se tiene que multiplicar la corriente nominal (Ipc) de 45 a por 300 entre 100 ó aplicar la siguiente formula:

Fus = Ipc x 300/100 que una vez simplificada quedaría de la siguiente manera:

Fus = Ipc x 3 = aplicada al motor

Fus = 45 A x 3 = 135A

Dudas sobre el proceso o tabla nema preguntale a tu instructor. 

En conclusión se tiene que utilizar un interruptor de cuchillas 3 x 150 A. para garantizar la protección contra corto circuito al motor del ejemplo citado.

La protección contra sobrecarga es aún más elemental, porque podríamos estar accionando una maquinaria con un motor más pequeño de lo que requiere el sistema y por consiguiente este se estaría forzando, y en virtud de que todo motor trata de mantener su velocidad asíncrona se absorbe mas corriente del circuito de la que es la Ipc del motor, esto hace que se caliente el devanado y con el tiempo se deteriore y se queme dicho motor. Lo cual se puede evitar protegiendo contra sobrecarga al motor eléctrico desde 115% de la Ipc hasta 140% de la siguiente manera: 115% si se considera insuficiente 125% para motores con Factor de servicio de 1, pero en casos críticos (elementos térmicos no ajustables) podría incrementarse pero nunca sobrepasar el 140% de acuerdo a ROIE y la NOM001 sede 2005.

Si continuamos con el ejemplo anterior el motor trifásico, consume en su corriente de placa o Ipc 45 Ampers su factor de servicio es 1 y el 115% es insuficiente, se debe utilizar 125% para el cálculo de los reles térmicos del motor. El proceso seria multiplicar la Ipc del motor por 125 después dividirlo entre 100 o sea.

Eter = Ipc x 125/100 y simplificando la formula obtendremos lo siguiente:

Eter = Ipc x 1.25  = 45 A x 1.25 = 56.25 A

En este caso los elementos térmicos o reles son ajustables por lo que el valor no sube al inmediato superior como se hacía antiguamente con Elementos térmicos no ajustables, solo se mueve el ajuste lo mas próximo a 56.25 A. y se considera protegido el motor contra sobrecarga durante su ciclo de trabajo.

Los cables de alimentación del circuito si no hay una distancia mayor a los 20 metros del CCM no se considera caída de tensión y se calcularan solo por corriente utilizando la tabla A-310-1 de la NOM 001.

Si seguimos con el mismo caso los conductores para el motor 3 ᴓ de In o Ipc de 45 A se multiplica su corriente por 1.25 asi:

Cal = Ipc x 1.25 = 45 A 1.25 = 56.25  conductor a 75 °C según tabla A 310-1 el conductor cal 6 THHW soporta 58 ampers, por lo cual ese conductor es el adecuado.

Cables por caida de tension solo cuando la distancia es mayor a 20 metros:

Los cables por caída de tensión a más de 20 metros se deben de calcular por formula según el tipo de circuito trifásico 4 hilos y trifásico 3 hilos para el ultimo que es el más usual la fórmula es la siguiente

S= 2 L I (Γ3)

      E   e%

Donde S= sección en mm2

L= Longitud en metros

I = Intensidad del circuito

Γ3 = Raíz cuadrada de 3

E = voltaje entre fases

e% = porcentaje de caída de tensión permisible para motores max 3 %

S = 2 x 60 x 45  x 1.732      9352.8   14.17mm2        cal 4

        220  x 3                         660

Los conductores para este motor con 60 metros del CCM deben ser calibre 4 por tener mas de 14.17 mm2, para que no tenga caída de tensión.