1.-Nuevos Motores NEMA Premium. [Modo de Compatibilidad]

Siemens IndustriaStandard Drives

Manejando hacia el Futuro

Motores de Eficiencia Nema Premium &

Ahorro de energía

Certificación

ISO 9001

Puebla, Pue. Diciembre 2009 Página 2

Industry Sector / Drive Technology / Standard Drive s

Sector Industrial

Siemens

Fábrica Guadalajara

ISO 9001

Certificado ISO 9001

Motores trifásicos Nema 1 a 400 hp / 600v

Motores monofásicos Nema ¼ - 2 hp

Producción Nafta (EU, Canadá, México, Centroamérica)

Estándares para motores eléctricos

EuropeaIEC

International Electrotechnical Commission



Sector Industrial

AmericanaNEMA

National Electrical Manufacturers Association

Estándares para motores eléctricos

IEC NEMA

VS



Sector Industrial

VS

¿Diferencias?

Elemento Rotor

Pricipios de los Motores Trifásicos Asíncronos



Sector Industrial

Elemento Estator

Ventilador

Balero de bolas lado flecha

Capuchón

Partes principales motor eléctrico

CáncamoRotor



Sector Industrial

Caja de Conexiones

Cuña / Cuñero

Flecha / Espiga

Escudo lado flechaCarcasaPatas

Estator

ns = f x 60p

nS = velocidad síncrona

f = frecuencia del sistema

p = numero de polos (par)

Modo de Funcionamiento

- Número de Polos



Sector Industrial

No. de polos No. de polos pares nS a 50 Hz nS a 60 Hz

2 1 3000 min-1 3600 min-1

4 2 1500 min-1 1800 min-1

6 3 1000 min-1 1200 min-1

8 4 750 min-1 900 min-1

El número de polos del motor es una medida de la velocidad del motor.

Caja de Conexiones

Por estándar los motores NEMA de Siemens llevan su caja de conexiones principal del lado izquierdo, viendo el motor del lado de accionamiento (Montaje F1).

Dentro de la caja de conexiones se encuentran las puntas o terminales claramente identificadas, para facilitar su conexión.


- Características básicas



Sector Industrial

La caja de conexiones colocada en la parte superior del motor (montaje F3) es manejado como estándar en motores IEC.

En su interior se ubica una tablilla de terminales para realizar la conexión del motor a la red de alimentación.

Tamaños de Armazón (Frame)

La designación de tamaños de armazón es un código utilizado para identificar fácilmente las dimensiones del armazón.

Motores NEMA

Los primeros 2 dígitos del armazón determinan la altura de la flecha en pulgadas. Para calcular la altura de la flecha se divide los primeros 2 dígitos del





Sector Industrial

pulgadas. Para calcular la altura de la flecha se divide los primeros 2 dígitos del armazón entre 4. Ejemplo:

Tamaño de armazón 254T. Altura de la flecha: 25/4 = 6.25”.

El tercer digito representa la distancia entre centros de orificios en las patas del motor. Este dato es determinado por la siguiente tabla indicada en la Norma NEMA MG-1.

La distancia entre centros de orificios en patas del motor para armazón 254T corresponde a 8.25”.





Sector Industrial

Motores IEC

La altura de los motores IEC es medida en mm .

Ejemplo:

La altura (H) de la flecha de un motor armazón 280 es 280 mm.





Sector Industrial

La mayoría de los tamaños de armazón NEMA e IEC tiene equivalencia con respecto a la altura de la flecha.





Sector Industrial

Motores NEMA son aislados a clase térmica F, utilizada en clase B

Pulp &PaperOil & Gas

Aplicaciones Industriales



Sector Industrial

PetrochemicalOffshore Minning

Motores Eléctricos

Premisas

Ahorros



Sector Industrial

Source: News from „Mein N-Ergie“ August 2007 Nürnberg

FansPumpsCompressor

• Potencia (HP o KW)

• Velocidad (RPM)

• Voltaje y frecuencia (Volts, Hz)

• Tipo de montaje

• Tipo de acoplamiento

Selección adecuada de motores eléctricos



Sector Industrial

• Tipo de acoplamiento

• Condiciones de operación

• Temperatura ambiente

• Altitud (m.s.n.m.)

• Consumo de corriente

Eficiencia en Motores Eléctricos

• La eficiencia de un motor eléctrico es la medida (porcentaje) de su habilidad para convertir la potencia eléctrica que toma de la red en potencia mecánica útil.

Que es la eficiencia?



Sector Industrial

� = (Potencia Mecánica / Potencia Eléctrica)X100

Potencia Eléctrica (KVA)

Potencia Mecánica

(HP)



Sector Industrial

Medidas para la reducción de pérdidas

¿Cómo mejorar la eficiencia del motor?

Estator E. Std. Estator A. Ef.



Sector Industrial

Partes activas cambián en cantidad y calidad

Rotor A. Ef.Rotor E. Std.

Eficiencia NEMA Premium+



• Acero al silicio usado en paquetes de laminación y cobre en bobinado con mejores propiedades magnéticas

• Mayor cantidad de cobre en bobinas

• Mayor sección transversal de los conductores



Sector Industrial

• Calibre de la lámina mas delgada

• Mayor longitud del núcleo

• Reducción de la distancia del entrehierro



• Tipo de rodamientos (antifricción)

Balero de rodillos-Polea y Banda-



Sector Industrial

Balero de bolas- Directo -

Nuestros motores hasta armazón 405T tienen como estándar balero de bolas. A partir del armazón 444T, son baleros de rodillos. ¿Que aplicación tendrá el motor?



• Diseño eficiente del sistema de enfriamiento y ventilador

Ventilador de policarbonato y diseño de capuchón para un máximo enfriamiento .



Sector Industrial

Diseño de aletas -Disipación de calor

Niveles de eficiencia de los Nuevos Motores NEMA (4-Polos, Motores TCCVE)



Sector Industrial

Los Motores ultra eficientes de Siemens NEMA Premiu m son líderes.

¡Todos los niveles de eficiencia excedieron los req uerimientos de NEMA Premium!

Los costos de operación a través del nivel de eficiencia de motores es lo que importa! Costos durante la vida util en un periodo de 3000 hrs/año

Ahorro de Energía



Sector Industrial

Motores Eléctricos

Premisas

IMPACTO ECONÓMICO

El ahorro en el consumo de energía permitirá a las empresas ganar en competitividad, al producir la misma cantidad de bienes y



Sector Industrial

Los motores eléctricos absorben entre el 60% al 70% de la demanda de energía en el sector industrial..Reducción de contaminantes CO2

misma cantidad de bienes y servicios con una cantidad menor de energía consumida

Nueva Ley de Eficiencias(NOM-016-ENER-2010)



Sector Industrial

(NOM-016-ENER-2010)

Nueva Ley de Eficiencia en Motores Trifásicos NOM-016-ENER-2010

Principales puntos de la Nueva Ley:

1. Fecha en Diario Oficial de la Federación ( 19 de Octubre del 2010 )

2. Fecha de Entrada (19 de Diciembre del 2010)

3. Aplica solo a Motores Trifásicos de 0,746 kW a 373 kW

4. Esto incluye Horizontales y Verticales



Sector Industrial

5. También están considerados los Motores de Propósitos Definidos.

6. Esta Norma sustituye la anterior NOM-016-ENER-2002

7. Todo Motor que fue fabricado antes del 19 de Diciembre del 2010, podrá ser comercializado hasta agotar el Inventario.

8. Se cuentan con algunas familias certificadas y el resto esta en proceso de certificación.

9. Esto aplica también para todos los Motores que se pretenda introducir a México de otros países.

10. Podremos hacer modificaciones en los Motores fabricados antes del 19 de diciembre del 2010 sin importar la fecha del cambio.

Tabla Comparativa de Eficiencias

NOM 016 ENER 2010Potencia MOTORES CERRADOS

Nominal Cp 2 Polos 4 Polos 6 Polos 8 Polos1 77,0 85,5 82,5 74,0

1,5 84,0 86,5 87,5 77,0

2 85,5 86,5 88,5 82,53 86,5 89,5 89,5 84,05 88,5 89,5 89,5 85,5

7,5 89,5 91,7 91,0 85,5

10 90,2 91,7 91,0 88,515 91,0 92,4 91,7 88,5

NOM 016 ENER 2002Potencia MOTORES CERRADOS

Nominal Cp 2 Polos 4 Polos 6 Polos 8 Polos1 75,5 82,5 80,0 74,0

1,5 82,5 84,0 85,5 77,02 84,0 84,0 86,5 82,5

3 85,5 87,5 87,5 84,05 87,5 87,5 87,5 85,5

7,5 88,5 89,5 89,5 85,510 89,5 89,5 89,5 88,515 90,2 91,0 90,2 88,5



Sector Industrial

15 91,0 92,4 91,7 88,5

20 91,0 93,0 91,7 89,5

25 91,7 93,6 93,0 89,530 91,7 93,6 93,0 91,0

40 92,4 94,1 94,1 91,0

50 93,0 94,5 94,1 91,760 93,6 95,0 94,5 91,7

75 93,6 95,4 94,5 93,0

100 94,1 95,4 95,0 93,0

125 95,0 95,4 95,0 93,6150 95,0 95,8 95,8 93,6200 95,4 96,2 95,8 94,1

250 95,8 96,2 95,8 94,5300 95,8 96,2 95,8 ---

350 95,8 96,2 95,8 ---

400 95,8 96,2 --- ---450 95,8 96,2 --- ---

500 95,8 96,2 --- ---

15 90,2 91,0 90,2 88,520 90,2 91,0 90,2 89,525 91,0 92,4 91,7 89,5

30 91,0 92,4 91,7 91,040 91,7 93,0 93,0 91,050 92,4 93,0 93,0 91,7

60 93,0 93,6 93,6 91,775 93,0 94,1 93,6 93,0

100 93,6 94,5 94,1 93,0

125 94,5 94,5 94,1 93,6150 94,5 95,0 95,0 93,6200 95,0 95,0 95,0 94,1

250 95,4 95,0 95,0 94,5300 95,4 95,4 95,0 ---350 95,4 95,4 95,0 ---

400 95,4 95,4 --- ---450 95,4 95,4 --- ---500 95,4 95,8 --- ---

Ejemplos de Placas Nuevos Modelos



Sector Industrial

Necesidad en el ahorro de engría



Sector Industrial

Motores de Alta EficienciaVS

Motores de Eficiencia Estándar

Aanual = 0.746 x HP x R x TR (1/E1 - 1/E2 )

Aanual = Ahorro Anual

Cálculo de ahorro de energía



Sector Industrial

Aanual = Ahorro AnualHP = Potencia del motorR = Tarifa de la compañía suministradora ( $ / kWh )

TR = Horas de operación al añoE1 = Eficiencia del motor estándarE2 = Eficiencia del motor de alta eficienciaM1 = Motor de Eficiencia EstándarM2 = Motor de Alta Eficiencia

Recuperación = ($M1 - $M2) / Aanual

¿En donde utilizar motores de eficiencia Premium?

� En instalaciones nuevas

� Cuando se realicen modificaciones mayores en procesos existentes

� Para sustituir motores que han fallado

� En motores estándar que operan sobrecargados o con baja carga



Sector Industrial

carga

� En la adquisición de equipos nuevos como compresores, sistemas de bombeo

� Cuando se desee reducir los costos de operación por el ahorro del consumo de energía eléctrica y de la demanda máxima.

Ejemplo

Motor de 40HP, 2Polos, 3600rpm

Motor de eficiencia estándar M1E = 89.5 %Precio = $ 17,000.00

Motor de alta eficiencia M2 E = 93.6 %

Cálculo de ahorro de energía



Sector Industrial

Aanual = 0.746 x 40 x 1.4 x 5475 x ( 1 /0.895 - 1/0.936 )= $ 11,194.00 (Ahorro anual)

Recuperación de la inversión= ($M1 - $M2) / Aanual= 3,157.00 / 11,194.00= 0.28 años ( 3.4 meses)

E = 93.6 %Precio = $ 20,157.00

Tarifa Compañía = 1.4KW / hr

Diferencia de precios

$M2 - $M1 = : $ 3,157.00

“SinaSave”

Programa de Ahorro de Energía



Sector Industrial

“SinaSave”

Energy Saving Software

El Software SinaSaveTM esta diseñado para cálculo de ahorro de energía en motores eléctricos. Se puede calcular los ahorros y el tiempo de recuperación de la inversión inicial; comparando motores EFF1 y NEMA Premium en contra de tres diferentes casos:

�Caso 1 Contra motores Siemens EFF2 o EPAct�Caso 2 Contra motores diferentes a Siemens�Caso 3 Estudio completo de instalación de una planta

Programa de Ahorro de Energía SinaSaveTM



Sector Industrial

�Caso 3 Estudio completo de instalación de una planta

También el software es usado para ahorro de energía en variadores de velocidad

“SinaSave energy-saving program” puede ser descargado en forma gratuita de la siguiente dirección de Internet:

www.siemens.com/energysaving

Programa de Ahorro de Energía SinaSaveTM



Sector Industrial

Programa de Ahorro de Energía SinaSaveTM (Ejemplo)



Sector Industrial




Sector Industrial

Evite mandar reparar motores

Programa de Ahorro de Energía



Sector Industrial



Sector Industrial

Motores de Eficiencia Nema Premium (GAMA)

Características

� Construcción TCCVE **� Diseño NEMA B� F.S. 1.15 , 40°C ambiente� Cumple los niveles de eficiencia de

NOM-016-2010.

Motor Uso General Fundición Gris Eficiencia NEMA Pr emium GP100 & GP100+



Sector Industrial

Tamaños: 143T ...449T

Potencias: 1 ... 200 HPPolos: 2, 4, 6 & 8

Voltaje: 208-230/460V, 60Hz230/460V, 460V

NOM-016-2010.� Rotor de inyección de aluminio (1 – 200HP)� Rotor de inyección de cobre como

especial (1 – 20HP).� 36 meses de garantía

Uso general, alto ahorro de energía.

Características


NOM-016-2010.

Motor Uso General Carcasa de Aluminio Eficiencia NE MA Premium GP100A & GP100A+



Sector Industrial


Potencias: 1... 20 HP

Polos: 2, 4, 6

Voltaje: 208-230/460V, 60Hz




GPA – Características y Beneficios(Armazones 140-250)

F-1



Sector IndustrialF-2

F-3

F-1

Ventilador de policarbonato y un capuchón con un diseño único de aberturas radiales para un máximo enfriamiento .

GP – Características y BeneficiosFuncionamiento Frío



Sector Industrial

GP10 y GP100:Patas de fundición gris integradas a la carcasa.

GP10A y GP100A:Patas de alumino desmontables.

Provisiones para tornillo a tierra en carcasa.

Sistema de aislamiento para uso inversor de frecuencia, NEMA Clase F - NEMA MG1-2003, parte 31 . Rotor dinámicamente.

Líder en la industria de motores con rotor de cobre (GP100+)Rotor de aluminio (GP100)

GP – Características y BeneficiosMáximo Desempeño de Operación



Sector Industrial

(GP100)

Estator bobinado con laminaciones de acero de grado eléctrico Premium.

GP10 VS GP100

Propósitos Generales

GP10 GP100

EWN



Sector Industrial

NMA

•Toda la línea

Características


NOM-016-2010.

Motor Uso Severo Eficiencia NEMA Premium SD100 & SD100+



Sector Industrial

Tamaños: 143T ...S449LS

Potencias: 1.0 ... 400 HP

Polos: 2, 4, 6, 8

Voltaje: 208-230/460V, 60Hz230/460V, 460V




Placa de datos de acero inoxidable -capacidades en uso variador de frecuencia.

Rodamientos de bolassobredimensionados, sellados y reengrasables . Previstos para montaje de sello tipo Inpro/Seal® (IP55)

Cáncamo de elevación - armazones 180+.

SD – Características y BeneficiosCalidad Comprobada



Sector Industrial

Disponible con Brida C o Brida D.

Pintura epóxica -protección contra corrosión.

Los drenes para condensación - impedir cualquier acumulación de humedad.

SD10 VS SD100

Uso Severo

EWN

SD10 SD100



Sector Industrial

NMA

•Se tendrá hasta la armazón 449 T

•La armazón S449LS será como el SD10 NMA

Características

� Construcción TCCVE **� Diseño NEMA B� F.S. 1.15 , 40°C ambiente.� Aislamiento Clase F.� Carcasa de fundición gris.

Motor Uso Severo Eficiencia NEMA Premium SD100 IEEE 841 & SD100+ IEEE 841



Sector Industrial

� Carcasa de fundición gris.� Baleros re-engrasables.� Protección IP55� Cumple los niveles de eficiencia de


especial (1 – 20HP).� 5 años de garantía.

Cumple con IEEE841 – 2001.

Tamaños: 143T ...S449LS

Potencias: 1.0 ... 400 HPPolos: 2, 4, 6, 8

Voltaje: 460V, 60Hz

SD100 IEEE841 – Características y Beneficios

Placa de datos de acero inoxidable marcada en alto relieve con todos los datos requeridos por IEEE 841 & NEMA

Rodamientos de bolas sobredimensionados con un solo sello y reengrasables.Como estándar es suministrado un sello tipo Inpro/Seal® en eje lado accionamiento y lado ventilador (IP55).



Sector Industrial

Pipetas sin costura para salida de grasa son estándar en todos los motores SD100 IEEE841.

Rotor dinámicamente balanceado (balanceo de precisión ISO G1.0) ajustado a una flecha de acero al carbón de alta resistencia.. Líder en la industria de motores con rotor de cobre

Características

� Construcción TCCVE� Diseño NEMA B� F.S. 1. 00, Div. 1, Cl. 1, Gr. D; Cl. 2,

Gpos. F & G. T3C.� F.S. 1. 15 – Div. 1, Cl. 1, Gr. D. T2A.

Motor a Prueba de Explosión Eficiencia NEMA Premium XP100



Sector Industrial

� F.S. 1. 15 – Div. 1, Cl. 1, Gr. D. T2A.� Sello UL para atmósferas clasificadas.� 40°C ambiente, Aislamiento Clase F.� Carcasa de fundición gris.� Baleros re-engrasables.� Cumple los niveles de eficiencia de

NOM-016-2010.� 36 meses de garantía


Potencias: 1.0 ... 300 HP

Polos: 2, 4, 6, 8

Voltaje: 208-230/460V, 60Hz230/460V, 460V

Aplicaciones en áreas peligrosas.

RGZZESD VS XP100

Cambio Total

Motor a Prueba de Explosión



Sector Industrial

HSRGZVESD VS HS100

Vertical Flecha Hueca

•No tendremos en los tamaños EWN.

•Cada potencia de NMA usara la carcasa

Superior inmediata.



Sector Industrial

•Esta pendiente la confirmación de

la potencia de 300 HP por FG.



Sector Industrial

Motores Monofásicos (GAMA)

Características

� Eficiencia estandar� Diseño NEMA B� F.S. de acuerdo a NEMA , 40°C ambiente� Aislamiento Clase B� Arranque por capacitor� Carcasa de lámina rolada

Monofásico abierto NEMA 56 Uso General 1RF3



Sector Industrial

Tamaño: 56

Potencias: 0.25 ... 2 HPPolos: 2, 4

Voltage: 127V, 60Hz127/220V, 60Hz

� Escudos de aluminio� Flecha con cuñero� 18 meses de garantía

Aplicación: - Bombas- Compresores- Ventiladores- Sopladores- Máquinas herramienta- Y más

Monofásico para aplicaciones generales.

Características

� Construcción TCVE� Eficiencia estandar� Diseño NEMA B� F.S. 1.00 , 40°C ambiente� Aislamiento Clase B� Arranque por capacitor� Carcasa de fundición gris

Motor Monofásico Cerrado 1LF3



Sector Industrial

Tamaño: 182T … 256T

Potencias: 3 ... 10 HPPolos: 2, 4

Voltage: 127/220V, 60Hz220V, 60Hz

� Carcasa de fundición gris� Escudos de aluminio� Disponibles brida C, CH, D y JM� Mecanismo centrífugo y de platinos� 18 meses de garantía

Aplicación: - Bombas Centrífugas- Uso agrícola- Bandas- Ventiladores

Para uso industria.

Motores Especiales



Sector Industrial

Motores Especiales

Dispositivos de protección

•Termostatos Klixon

•Termistores PTC

•RTD’s ó PT100 en devanados y en rodamientos

Ejecuciones especiales

•Protección IP 55

•Uso Marino (Pintura epoxica)

•Doble eje

•Ejes especiales



Sector Industrial

Accesorios

•Resistencias calefactoras

•Termómetros

•Sensores de vibración

•Frenos electromagnéticos

•Ejes especiales

•Pintura especial

•Condiciones de Temperatura y altitud diferentes a la estándar

•Ventiladores antichispas metalico.

•Etc.

• Aislamiento Clase H.

• Conexión Estrella – Delta.• Resistencias Calefactoras.• Termostatos Klixon.

Ejecuciones Especiales (Lista de Precios)



Sector Industrial

• Termostatos Klixon.• Voltaje Especial (200 a 600V).

• Doble Eje (Flecha Especial).

• Protección IP55 (Sello Inpro en Lado Flecha).

•Tropicalizado.

Motores Uso Variador (Inverter Duty)



Sector Industrial

SD100 1000:1 CTMotores diseñados para uso con inversor o aplicaciones vectoriales donde se requieren velocidades de par constante de hasta 1000:1.

Características

Motores Uso Variador (Inverter Duty)



Sector Industrial

� Construcción TEFC (1 a 5 HP).

� Construcción TEBC (ventilación independiente).

� Armazones no sobredimensionados.

� Par constante con relación de velocidad 1000:1.

PP LD (Equipo de Guadalajara).Product Promotion / Large Drives (Motores Baja Tensión)

Victor Hugo Ordoñez [email protected]

Mayela [email protected]

Marco Antonio Sá[email protected] Gracias!!



Sector Industrial

[email protected]

Héctor Daniel [email protected]

Jesus Villaseñ[email protected]

Fábrica GuadalajaraCamino a la Tijera No. 1, Km. 3.5, carretera Guadalajara-Morelia 45054,Tlajomulco de ZúñigaJalisco, MEXICO

Gracias!!

1.-Nuevos Motores NEMA Premium. [Modo de Compatibilidad]

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