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BOLETN MENSUAL PREPARADO POR WWW.MOTORTICO.COM, COSTA RICA DICIEMBRE 2014

Cuando se selecciona un motor elctrico uno de las principales consideraciones es definir el tipo de recinto o cerramiento (Enclosure en ingls), ya que se deben tomar en cuenta diversos factores para hacer la correcta escogencia. El recinto debe cumplir con los requisitos ambientales especficos para restringir la entrada de objetos extraos, como el agua, el polvo y otras partculas, as como los requisitos de seguridad para la proteccin personal. Tambien se toman en cuenta consideraciones de enfriamiento del motor, lo que aade otros aspectos al diseo del tipo de recinto. Todo motor incluye una carcasa que contiene todos los componentes de trabajo, la cual debe ser diseada y construida de cierta manera para cumplir con los requerimientos de la aplicacin. En este boletn se revisan algunos aspectos para una mejor seleccin.

Consideraciones Generales

Al seleccionar el tipo de recinto se toman en cuenta numerosos aspectos, las cuales se resumen de manera general en la Tabla 1.

Tabla 1 Consideraciones generales para seleccin del recinto

Dentro de las consideraciones de la primera columna estn las siguientes:

- Motor de propsito general para condiciones libres de humedad y contaminacin, para uso en interiores. - Motor de propsito general para condiciones hmedas y sucias, para uso en exteriores, posibilidad de recibir lluvia. - Motor para aplicaciones lavables, como la industria alimenticia que lava con agua a presin (Futuros boletines). - Motor para localizaciones peligrosas o a prueba de explosin (Futuros boletines). - Motor para condiciones severas, para cumplir las normas IEEE 841, API541 o API547, o con denominaciones en ingls como: Severe,

Corrosion, Automotive, Marine, Farm Duty (Futuros boletines).

Tipos de recintos en motores elctricos

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Cada estandar de fabricacin define sus particularidades en el momento de establecer los tipos de recinto, a continuacin se revisan ambas normas.

Estndar de fabricacin NEMA

La Asociacin Nacional de Fabricantes Elctricos (NEMA), que rige la fabricacin de motores en Norte Amrica, proporciona un estndar mnimo para motores de uso general en CA tipo induccin de jaula de ardilla. Esta norma se designa como MG 1. Dentro de sta, se proporcionan descripciones de varias clasificaciones de proteccin para los recintos. En general, hay dos tipo de categoras, estas son: mquinas abiertas y totalmente cerradas. Un motor abierto tiene aberturas que permiten que el aire exterior pase por encima y alrededor de los devanados del motor, lo que proporciona la refrigeracin necesaria. Por otro lado, la carcasa de un motor cerrado no significa que es totalmente hermtico, en l la refrigeracin de los devanados se hace por algn medio externo, como un ventilador o refrigeracin por fluidos. La Tabla 2 presenta un resumen de los tipos de recintos NEMA.

Tabla 2 Clasificacin de recintos NEMA

Estndar de fabricacin IEC

Fuera de Norte Amrica (USA y Canad), la norma que rige la fabricacin de motores es definida por la Comisin Electrotcnica Internacional (IEC). Muchos de los requisitos son similares a las de NEMA. La norma IEC ha proporcionado una descripcin ms detallada de la proteccin del motor contra el ambiente, adems de las pruebas para determinar la designacin de recinto, por medio del ndice de Proteccin (IP) o Grado de Proteccin. Estas clasificaciones de los grados de proteccin se han incluido en la norms MG-1. La Tabla 3 y 4 presentan el ndice de proteccin, para el primer y segundo dgito. La designacin IEC para grados de proteccin consiste en las letras "I" y "P" seguida de dos nmeros. El primero representa el nivel de proteccin contra partculas slidas. El segundo define la posibilidad de entrada de lquidos que el recinto debe proteger. Por ejemplo, un motor con grado de proteccin IP22 indica que es abierto, con la posibilidad de entrada mxima de partculas de 2.5mm (primer nmero 2), y la inclinacin mxima permitida de entrada es de 15 para la gota de fluido (segundo nmero 2). Se trata de un motor abierto, similar al ODP de NEMA.

Tabla 3 Significado del primer dgito: IP*X

Otro ejemplos son:

Motor IP54: el 5 de la Tabla 3 indica proteccin contra polvo, y el 4 de la Tabla 4 indica proteccin contra chorros de agua a baja presin, lo que significa que es un motor cerrado, similar al TEFC, pero no lavable.

Motor IP56: el 5 de la Tabla 3 indica proteccin contra polvo, y el 6 de la Tabla 4 indica proteccin contra chorros de agua alta presin, lo que significa que es un motor cerrado, similar al TEFC, pero lavable. Los fabricantes NEMA usan Washdown para designar motores lavables.

Motor IP68: el 6 indica motor sellado, y el 8 permite inmersin completa, lo que significa un motor sumergible.

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Tabla 4 Significado del segundo dgito: IPX*

La Fig. 1 muestra ejemplos ensayos de prueba del ndice de Proteccin en laboratorio.

Figura 1 Pruebas reales del ndice de Proteccin IP

Comparacin NEMA e IEC

La Tabla 5 presenta una comparacin en ambas normas en cuanto al tipo de recinto, incluyendo algunos adicionales, como el Washdown relacionado con motores para aplicaciones lavables, donde el motor recibe agua a presin.

Tabla 5 Comparacin de tipos de recintos NEMA vrs. IEC

Adicionalmente, se presenta en la Fig. 2 parte del ndice de la norma MG-1 que ayuda a determinar las equivalencias NEMA e IEC.

Por ejemplo, el motor TEFC es equivalente al IP54 como mnimo, ya que podra ser tambin equivalente a IP55 o IP56 si el motor NEMA presenta alguna especificacin especial de fabricacin como: Washdown, IEEE 841 (Ser explicado en un futuro boletn), Farm Duty, Automotive Duty, otros.

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Figura 2 Extracto ndice de la norma NEMA MG-1 sobre tipo de proteccin y mtodo enfriamiento

Fuente: Norma NEMA MG-1 2004

Mtodo de Enfriamiento en IEC

A diferencia de NEMA, donde el tipo de recinto incluye tambin el mtodo de enfriamiento, IEC usa el cdico IC para designar la forma en que se enfria el motor. La Fig. 3 presenta los ms usados, pero se aclara que son muchos ms. Adems, en la descripcin se indica el equivalente NEMA para el cdigo.

Figura 3 Algunos Cdigos de Enfriamiento IC de IEC

Fuente: Norma IEC 60034 Parte 6.

Por ejemplo, la Fig. 4 muestra una descripcin de un fabricante para un motor IEC, donde el equivalente NEMA sera ODP, especficamente un WPI. Se resalta en los datos (otro color) cmo sevindica que el motor es IP23, y tiene un cdigo de enfriamiento IC01.

Figura 4 Ejemplo de motor de media tensin de un fabricante indicando Grado de Proteccin (IP) y Mtodo de Enfriamiento (IC)