El motor de un compresor de aire
12 de septiembre de 2024
En este artículo repasamos las principales características del motor de un compresor de aire: eficiencia, aislamiento, protección, refrigeración y más:
2. Motor de un compresor de aire: protección, refrigeración e instalación
Cojinetes de un compresor ZH de Atlas Copco, centrífugo y exento.
Si hablamos del motor de un compresor de aire, el más común es el de inducción trifásico de jaula de ardilla, que recibe ese nombre por la similitud del rotor cilíndrico con una jaula para roedores.
Este tipo de motor está presente en todo tipo de industrias porque son silenciosos y muy fiables. Integran dos piezas principales: el estátor, que produce un campo magnético giratorio; y el rotor, que convierte esa energía en movimiento.
El aislamiento del motor de un compresor de aire viene dado por el material aislante del devanado, que es el alambre que rodea la bovina.
Este se categoriza de acuerdo con la IEC 60085, una norma publicada por la Comisión Electrotécnica Internacional.
Cada clase de aislamiento se identifica con una letra que representa la temperatura máxima que admite el material aislante.
Si se sobrepasa este límite en 10ºC durante un periodo de tiempo ininterrumpido, la vida del aislamiento se reduce a la mitad.
| Clase de aislamiento: | B | F | H |
| Max. temp. bobinados ºC: | 130 | 155 | 180 |
| Temperatura ambiente ºC: | 40 | 40 | 40 |
| Aumento de temperatura ºC: | 80 | 105 | 125 |
| Margen térmico ºC: | 10 | 10 | 15 |
Por otro lado, las clases de protección, según la IEC 60034-5, hacen referencia al grado en el que el motor de un compresor de aire está protegido. Se expresan con las letras IP y dos dígitos. El primer dígito indica la protección contra el contacto de un objeto sólido y el segundo contra el agua.
Por ejemplo, IP23 representa un nivel 2 de protección contra objetos sólidos (mayores de 12mm) y un nivel 3 de protección contra el agua (salpicaduras directas con una inclinación de hasta 60º de la vertical.
En un motor IP54, el nivel 5 ofrece protección contra el polvo y el 4 contra salpicaduras en todas las direcciones.
En un IP55, protección contra el polvo y contra chorros de agua a baja presión desde todas las direcciones.
El método de refrigeración de un motor de un compresor de aire se refiere, de acuerdo con la IEC 60034-5, a la forma en la que se enfría el motor. Se indica con las letras IC seguidas de una serie de dígitos que representan el tipo de refrigeración (sin ventilación, autoventilado, refrigeración forzada…) y el modo de enfriamiento (refrigeración interna, superficial, en circuito cerrado…).
El método de instalación (IEC 60034-7) indica la forma en la que debe instalarse un motor. Se designa con las letras IM y cuatro números: por ejemplo, IM 1001 significa dos rodamientos, eje con un extremo libre y estátor con patas. IM 3001, en cambio, señala dos rodamientos, eje con un extremo libre, cuerpo del estátor sin patas y una brida con orificios de fijación planos.
Un motor es un dispositivo que transforma algún tipo de energía -en este caso eléctrica- en energía mecánica.
Y la eficiencia hace referencia a las pérdidas que se producen durante esta conversión de energías por diferentes motivos: pérdidas resistivas, por ventilación, pérdidas de magnetización, pérdidas por rozamiento…
Cerca del 70% del consumo energético mundial está relacionado con motores eléctricos, mientras que la iluminación solo consume el 3% y el calentamiento de procesos, un 16%.
En este contexto de creciente preocupación por la sostenibilidad en las industrias existen diversas normas que regulan la eficiencia de los motores.
Actualmente conviven en el mundo distintas normativas sobre la eficiencia de los motores (IEC, NEMA, GB, AS/NSZ, etc), pero es posible compararlas.
Desde el 1 de enero del 2017 todos los motores con una potencia nominal de 0,74 a 375 kW no pueden tener una clasificación inferior a IE3, o IE2 si integran variador de velocidad.
El mantenimiento del motor de un compresor de aire no solo es importante para que funcione correctamente, también para sostener la eficiencia en niveles óptimos y evitar costosas facturas eléctricas.
Eso en relación al motor, pero el mantenimiento de las distintas partes de un compresor permite, en general, que el equipo rinda de manera fiable y segura. Estos son los dos aspectos más importantes que debemos tener en cuenta:
1) La lubricación del motor
Demasiada lubricación puede ser tan perjudicial como muy poca lubricación. Un motor debe lubricarse de acuerdo con las especificaciones que indica el fabricante en función de las horas de funcionamiento de la máquina y de su velocidad.
En un motor con cojinetes, el primer paso es limpiarlos y quitar el tapón de drenaje. Se debe entonces aplicar grasa nueva de alta calidad y dejar funcionando el motor durante una hora antes de volver a poner el tapón.
Esto permite que la grasa se purgue del motor sin dañar los devanados
2) La limpieza del motor
Los motores necesitan disipar el calor y por eso es importante mantener todas las ranuras de ventilación limpias y sin obstrucciones.
En el caso de un motor cerrado, las aletas de enfriamiento deben estar limpias también.
La refrigeración defectuosa de un motor puede aumentar su temperatura y la resistencia del bobinado, lo que se traduce en una menor vida útil del equipo y un aumento del consumo de energía.
3) Mantenimiento periódico
Por último, los motores que usan correas requieren cierto mantenimiento periódico.
La tensión de las correas debe ser la adecuada: un exceso podría desgastar los cojinetes, poca tensión podría soltar las correas y hacernos perder energía.
Las correas se estiran y se desgastan así que, como norma general, se deben ajustar cada 400 horas de funcionamiento.
Atlas Copco ofrece reparación de compresores, piezas de repuesto y mantenimiento para cualquier marca