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manuel7
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Eficiencia en motores eléctricos

03 Feb 2014, 12:55

Buenas,

Les comento un poco mi situación a ver si alguién me puede ayudar. Estoy trabajando en Alemania actualmente y se me ha encargado la realización de un proyecto de optimización de motores en una fábrica. Estoy haciendo un Internship, es mi primer trabajo con responsabilidad y estoy un poco perdido. (Soy Ing. Mecánico por lo que esto no es mi campo exactamente).

Bueno la cuestión es que he ido a la fábrica, he recogido los datos de los motores que tenía en los planos y tambíen he sacado fotos a las placas de identificación de dichos motores.

Ahora ahí va la pregunta: Teniendo los datos de dicho motor (Kw, A, Hz, Voltaje), ¿como puedo saber la eficiencia de los motores? ¿Hay alguna fórmula que me lo indique?

Si alguién fuese tan amable de ayudarme me salvaría el cuello.

Saludos y gracias.


 
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Gambier39
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Re: Eficiencia en motores eléctricos

03 Feb 2014, 17:18

La fórmula en cuestión es la imagen adjunta.

La til en el eje la obtienes de la placa del motor en Kw y la Pabsorbida de esta fórmula:

Pabsorbida= √3 * U * I * Cos φ

Donde √3= raíz cuadrada de 3
U= tensión
I= intensidad


U , I , Cos φ de la fórmula anterior están también en la placa del motor trifásico.

Por tanto el rendimiento será:

Rendimiento= Pútil/Pabsorbida x 100 = %


Saludos
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Hefner
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Re: Eficiencia en motores eléctricos

04 Feb 2014, 14:57

... Todos esos datos no te servirán para nada: un motor cuando se rebobina "deja de comportarse según las leyes teóricas de la electricidad"
La forma coherente de saber las características de un motor, y su aplicación mecánica, es estudiándolo a través de un analizador de redes. Luego
te tienes que fijar en un dato en el motor que es si figura por algún lado el "EFF1" y "EFF2" que ahora han sido sustituidos por las siglas "IE 1; IE2; IE3"
Cualquier motor de estas características (es obligatorio desde hace unos años) "ahorra mas de lo que cuesta". Investiga un por la red "motores de alta eficiencia" y verás de qué te estoy hablando
Esa labor estaría mas enfocada para un ingeniero eléctrico que para uno mecánico...

Un saludo


 
manuel7
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Re: Eficiencia en motores eléctricos

11 Feb 2014, 14:15

Gracias por las respuestas!!!

Soy consciente de que no es una labor para un ingeniero mecánico, pero me la han delegado y como todos sabemos un ingeniero estudia desde que empieza la carrera hasta que se jubila... así que mejor es intentarlo que decir que no.

Otra pequeña duda que tengo... hay ciertos motores en los que no he podido acceder a la placa de identificación (o bien no la tenían o se encontraban fuera de mi alcance). Lo que si tengo de todos los motores son los Kw, los A y las r.p.m. ¿Con estos tres datos hay alguna forma de sacar el valor del cos phi para posteriormente calcular la eficiencia del motor?

Saludos y gracias!!!


 
sacra
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Re: Eficiencia en motores eléctricos

11 Feb 2014, 21:03

manuel7 escribió:
Otra pequeña duda que tengo... hay ciertos motores en los que no he podido acceder a la placa de identificación (o bien no la tenían o se encontraban fuera de mi alcance). Lo que si tengo de todos los motores son los Kw, los A y las r.p.m. ¿Con estos tres datos hay alguna forma de sacar el valor del cos phi para posteriormente calcular la eficiencia del motor?


Me temo que sea imposible.

Pero lo cierto es que si conoces la potencia y la intensidad, ya tienes una buena referencia sobre la eficiencia del motor.

Calcula la intensidad que tendría con coseno de phi 1 y rendimiento 100%, y la comparas con la intensidad real del motor. Así obtendrías la "máxima ineficiencia" que en teoría tendría tu motor.

Como no existe el motor con coseno 1 y rendimiento 100%, puedes compararlo con cualquier otro motor que sea eficiente y cuyas características si que conoces.

Un saludo. Sacra.


 
manuel7
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Re: Eficiencia en motores eléctricos

12 Feb 2014, 10:39

Hola Sacra,

Eso que me comentas sería una salida "fácil" a mi problema? O está igualmente aceptado que realizar los cálculos anteriores contando con cos phi?

Ahora mismo me encuentro en la fábrica recogiendo datos, pero desde que vuelva a estar en la oficina haré un par d comparaciones con datos que ya tengo a ver que resultados obtengo.

Muchas gracias,

Saludos!!!


 
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Hefner
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Re: Eficiencia en motores eléctricos

12 Feb 2014, 13:37

... El coseno de Phi es una magnitud mensurable, bien con una pinza especifica o bien con una multirango...

Con una como esta casi que tienes el problema resuelto:

http://www.htinstruments.es/pinza-amper ... sarmonicos

Un saludo


 
sacra
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Re: Eficiencia en motores eléctricos

12 Feb 2014, 21:23

manuel7 escribió:
Eso que me comentas sería una salida "fácil" a mi problema? O está igualmente aceptado que realizar los cálculos anteriores contando con cos phi?


Yo es que creo que el asunto es más sencillo de lo que tu planteas.

Tu tienes un motor (o muchos, da igual). Ese motor tiene una potencia, un coseno de phi y un rendimiento, de manera que cuando lo conectas a una tensión dada consume una corriente. Realmente los dos parámetros que tu necesitas son esos, la potencia y la intensidad.

Y ahora te coges otro motor que te da la misma potencia pero con menor intensidad, evidentemente debido a que tiene mejor coseno de phi y mejor rendimiento, sencillamente es más eficiente que el primero.

Y se acabó lo que se daba.

Ahora compara los precios de los motores y conociendo los tiempos de funcionamiento calcula el coste de usar uno u otro motor, así sabrás si compensa o no el cambio de uno por el otro.

Un saludo. Sacra.


 
manuel7
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Re: Eficiencia en motores eléctricos

14 Feb 2014, 16:54

Entiendo lo que quieres decir, pero el problema es que mi trabajo consiste en calcular la eficiencia de los motores, ya si lo cambian o no es cosa de la empresa para que se está realizando el proyecto.

He tratado de calcular el la intensidad con el cos phi 1 y el rendimiento 100, pero me da unos valores muy bajos.

Te pongo un ejemplo de lo que estoy haciendo a ver si es que me estoy equivocando.

Tengo un motor de 52,1A, 30kW y cos phi 0,90.

Al calcular la eficiencia me sale que tiene una del 92.34%.

30
Eff=------------------------ *100*1000 = 92.34%
raíz(3)*400*52,1*0,9


Ahora si lo hago como me comentabas, imaginando que no sabemos el cos phi de ese motor:

30
100=------------------*100*1000 --> I=43.35
raíz(3)*400*I*1

Ya aquí es cuando me pierdo un poco...

Ahora diviendo los dos me da que: 43.35/52.1= 0.83 ---> 83% (Eso sería la eficiencia??)

¿Cómo me puede dar 83 respecto a los 92 que tenía en principio?

Saludos y gracias!


 
sacra
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Re: Eficiencia en motores eléctricos

14 Feb 2014, 22:09

¡Vaya pifostio mental que tienes Manuel7!

Primero dices que desconoces el coseno y ahora me haces el cálculo con un coseno que si que conoces, primero tendríamos que aclararnos.

Pero veamos:

El cálculo que haces y te da el 92,34% es correcto, se acabó pues ya has calculado lo que querías. Las pérdidas mecánicas de tu motor son del 7,66%.

Ya no necesitas hacer nada más.

Y el segundo cálculo que haces que te da el 83% quiere decir que su tuvieses un motor ideal con coseno 1 y rendimiento del 100%, ESTE MOTOR IDEAL consumiría un 83% de la intensidad que consume el motor que tu tienes. Ni eficiencia ni otras gaitas.

Si calculas la corriente para un motor que electricamente fuese igual que el que tienes (30 kW; y 0,9) pero con rendimiento ideal del 100%, la corriente que te daría sería de 48,11 A. Ahora si que 48,11/52,1 te da el 92,34% que es el rendimiento del motor que tienes.

De manera que hay que comparar, pero comparando bien.

Un saludo. Sacra.




 

 


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