i

En este artículo profundizaremos en losmedios disponibles para proteger losmotores eléctricos de las condicionesadversas que los rodean

El grado de protección IP

El grado de protección IP se describe en la normaIEC34-5 y determina los términos, designaciones,requisitos y test en máquinas eléctricas pero…

¿Cómo sabemos si el motor tiene el grado deprotección IP adecuado?

La norma está sirve para establecer reglas para laprotección de:

- Personas, contra el contacto con partespeligrosas del interior del motor (contactoeléctrico y mecánico).

- El interior del motor contra la penetración departículas sólidas.

- El interior del motor contra efectos dañinos por laentrada de agua.

La protección más común en motores de baja tensión esel grado IP55. Es el grado de protección que tienennuestros motores ABB de las gamas M2 y M3

Estos motores pueden soportar ambientes con polvo ocon salpicadura de agua: situaciones donde el motor seencuentre rodeado de polvo o donde pueda sersalpicado con agua desde cualquier dirección. La normaIEC 34-5 dice que si el motor es IP55, ni el polvo ni lasalpicadura de agua deberían perjudicarlo ni estropearlooperando en determinadas condiciones. La normadescribe bien cual son estas condiciones: el tipo departículas de polvo, la presión de la salpicadura de agua,el tiempo de exposición y los test a pasar, para que elfabricante pueda marcar IP55 en su placa.

La norma no nos dice cómo fabricar el motor

Es importante saber que el diseño constructivo para elcumplimiento del grado de protección sigue siendo

responsabilidad de cada fabricante, y que la protecciónIP de una máquina vendrá determinada por losresultados de los test estandarizados del motor. No esobligatorio por parte del fabricante publicar los resultadosdel test.

No obstante, el fabricante que identifica sus productoscon el marcado CE, está certificando que cumplen conlas normas aplicables, incluyendo el grado de protecciónIP que indicado en la placa.

Un concepto que tiene mucho que ver con la protecciónIP es la “respiración” del motor y la importancia de lostapones de drenaje

Cuando los motores cerrados se calientan, el aire quecontienen en el interior se expande para luego volver acontraerse cuando se enfrían: De este modo decimosque los motores respiran, y lo hacen a través deencastes y aberturas. Por lo tanto, existe un intercambioreal entre el aire del interior del motor y del exterior. Elaumento o disminución del volumen de aire dentro de lamáquina dependerá de la diferencia de temperatura conel aire del ambiente.

Protección de motores eléctricosMedios disponibles para proteger los motores eléctricos

Existen aplicaciones (por ejemplo en motores anti-polvoo anti-llamas), donde no está permitido este intercambioya que el aire exterior de carácter explosivo no debe

acceder al interior del motor. Usando toda la capacidadtérmica del motor podemos esperar aumentos de presiónde entre el 20% y el 50%. En la práctica tenemosmotores presurizados, y esto exige diseños mecánicos yprocesos de fabricación sensiblemente más elaboradosque en los motores estándar.

Cuando el motor “inhala” (cuando se enfría), partículasde polvo o gotas de agua situadas en el eje cerca delcojinete o en la caja de bornes cerca de la junta puedenser absorbidas hacia el interior del motor, es decir hacialos rodamientos y el cableado, siendo éstas muyhabituales causantes de fallos en los rodamientos porcontaminación de la grasa o protagonistas dederivaciones a tierra por cortocircuitos en lasconexiones.

Por consiguiente, la ventaja de tener orificios de drenajese basa en que para respirar, las partículas no tienenque pasar a través de los cojinetes y la caja de bornes yes por esta razón, además de la ya conocida parafacilitar la evacuación de la eventual condensación deagua, que los orificios de drenaje deben mantenerselimpios con un adecuado mantenimiento. Es mucho máseconómico limpiar regularmente estos orificios quecambiar un rodamiento o, en el peor de los casos, unmotor entero.

¿Cómo sé si la protección IP se ajusta a correctamente ami aplicación?

Si una máquina de un determinado grado IP falla bajodeterminadas circunstancias, la mayor parte de lasveces se podría afirmar que se le ha seleccionado ungrado de protección inadecuado (y no que la máquina nocumple con la protección IP que se ha pedido).

El grado de protección que se ha de escogerdependiendo de las condiciones en las que operará elmotor es principalmente responsabilidad del cliente ydeberá basarse en la experiencia en instalaciones bajocondiciones climáticas similares; además, la experienciadel fabricante debe tenerse también en consideración.

El usuario se preguntará:

“¿Cómo se yo cuándo tengo condiciones climáticasextremas, cuándo hay humedad constante, cuándo lainstalación está desprotegida…?”

“¿Cuándo puedo saber que el IP55 ya no es suficiente?”

Por eso, para evitar sobredimensionar ciertos motores,pidiéndolos todos IP56, nosotros recomendamoscontactar con la línea de soporte ABB para aconsejarles.Es muy importante, sin embargo, recoger ciertainformación vital para poder describir la situaciónclimática a la que se va a enfrentar el motor.

Las siguientes preguntas deberían tener respuesta:

- ¿Dónde está instalado el motor, en interior oexterior?

- ¿Está el motor instalado en horizontal, vertical?¿Eje hacia arriba o hacia abajo?

- ¿Qué clima podemos esperar? ¿Temperaturasambiente máximas/mínimas?

- ¿El usuario prevé alguna cubierta o cualquierotro elemento de su máquina que parcialmenteproteja el motor de la lluvia o rayos solares o elmotor está completamente expuesto?

- ¿Nuestro motor va a substituir a otro? Teníaalguna especialidad? ¿Desde cuándo operaba?

Además, debemos hablar también de las característicasde la atmósfera que envuelve el motor

Quizás tengamos una protección IP adecuada pero si noprestamos atención a posibles condiciones atmosféricasagresivas, o contaminadas, el motor y su protecciónpueden verse afectados al cabo de cierto tiempo,reduciendo la eficacia de la protección.

Si no se especifica lo contrario, se entenderá que elambiente alrededor del motor tendrá una “contaminaciónindustrial ligera”.

Hay que prestar atención e identificar los siguientesescenarios:

- Polvos: (¿Está el motor instalado en una fábricade cemento, una mina, un silo o similar?)

- Lluvia: (¿Está el motor expuesto directamente afuertes lluvias?)

- Infestación por hongos: (¿Está el motor instaladoen el trópico, o en contacto con producciónalimentaria o similar?)

- Radiación solar (¿Está el motor instalado en eltecho o en un lugar con mucha luz solar?)

- Radioactividad (¿Está el motor instalado en unaplanta nuclear, qué zona…?)

- Contaminación química (¿Está el motor dentrode una planta química, en el puerto conambiente salobre, hay otros elementosquímicos…?)

La influencia de estos factores en el aislamiento,lubricación y corrosión de las partes expuestasnecesitará ser analizado por separado al IP.

Este artículo sobre protección del motor no alcanzaría suobjetivo si no mencionásemos el tratamiento de pinturade los motores.

Todos los metales se corroen de diferente forma bajo lainfluencia de humedad y/o químicos. El aluminio, porejemplo, es muy sensible al agua salada. La superficiecristalina del hierro fundido protege contra gran cantidadde químicos (pero no en las piezas mecanizadas comoagujeros o apliques). El tratamiento de pintura debetener en consideración el tipo de material a cubrir y sumecanización, la temperatura de la superficie, laconcentración de elementos corrosivos y su posibleinteracción con agua.

El usuario debe tener especial atención en proteger laspiezas mecanizadas del motor, así como cualquier parteexpuesta del eje del motor, el perímetro de los agujerosde acoplamiento etc... Una buena recomendación es lade pulverizar estos elementos con un fluido anticorrosivoadecuado.

Poliuretano y epóxidos: estos son los 2 principales tiposde pintura utilizados. Para los dos, la calidad de la capade imprimación, que puede ser acrílica o zinc, es de granimportancia para asegurarse de que las capasposteriores se adhieran correctamente.

ABB suministra motores standard preparados contra lacorrosión según C3M y de acuerdo con la norma EN ISO12944-5 2007. Esto significa que nuestros motoressoportarían de 5 a 15 años en áreas con bajacontaminación industrial, hasta que más de un 1% de lasuperficie del motor se corroa. ABB puede suministrarmotores con mayor protección cuando se espere unacorrosión más elevada. Podemos proponer eltratamiento C4 o incluso C5. Contacten con ABB en casode duda, pero procuren, aquí también, nosobredimensionar sin necesidad, ya que estostratamientos son costosos.

¿Cuáles son mis conclusiones?

El lector habrá observado, que definir el motor según laperspectiva de IP, según entorno ambiental o lacorrosión puede resultar complejo porque gran multitudde factores pueden afectar dicha elección. Además, amenudo el usuario desconoce o no cuantificacorrectamente las condiciones reales de funcionamiento.

En estos casos, confiar en un fabricante como ABB, quecuenta con más de cien años de experiencia, adquierepleno sentido.

Durante todo este tiempo ABB ha ayudado a sus clientesen las aplicaciones más diversas y adversas,adquiriendo conocimientos y experiencia que no puedenser emulados por nuestros competidores y nosdiferencian por seguridad, confianza y estabilidad.

Eladio Muñiz

Product Market Manager IEC LV Motors

Fuente: Der Drehstrommotor: Ein Lexikon für die Praxis – Karl Falk.(VDE Verlag)

Para más información visite:

www.abb.es/motors

© Copyright 2012 ABB. Todos los derechos reservados. Especificaciones sujetasa cambios sin previo aviso.