Motores eléctricos sobredimensionados:¿Deberían ser reemplazados?

El sobredimensionamiento de motores se ha convertido en una práctica cada vez más común en estos días. Sobredimensionar un motor básicamente significa seleccionar una potencia superior a la necesaria. Hay varias razones por las que muchas personas eligen sobredimensionar. Por un lado, se cree que el sobredimensionamiento compensa las disparidades en las operaciones del sistema. Otros también citan medidas preventivas, ya que creen que el costo de un motor más grande es más fácil de manejar que el costo de un percance mecánico.

Sin embargo, a muchas personas tampoco les gusta el sobredimensionamiento de motores porque piensan que los motores eléctricos sobredimensionados suelen costar más para funcionar y solo conducen a un desperdicio de energía. Para ellos, los motores más apropiados pueden minimizar el uso de energía y, en consecuencia, reducir los costos de operación. Básicamente, creen que los motores de gran tamaño son ineficientes y deben reemplazarse de inmediato con unidades de tamaño adecuado que sean eficientes energéticamente.

Sin embargo, en realidad, el reemplazo no siempre es la mejor solución para un motor eléctrico de gran tamaño. Hay varios datos que deben obtenerse primero para llegar a una evaluación precisa del ahorro de energía. Estos incluyen la carga del motor, la eficiencia del motor en un punto de carga específico y la velocidad de operación del motor.

Carga del Motor

Los motores eléctricos son básicamente máquinas que convierten la energía eléctrica en energía mecánica para actuar sobre una carga mecánica. La carga es la carga colocada sobre el motor cuando ocurre este proceso mecánico. En general, es necesario que la carga del motor coincida correctamente con el motor, ya que evita daños al motor y evita operaciones ineficientes y costosas.

El uso de un motor que está significativamente sobredimensionado en comparación con la carga del motor generalmente genera gastos innecesarios tanto en lo que respecta al costo inicial como a la operación continua del motor. Sin embargo, a veces, también se puede requerir un motor significativamente sobredimensionado cuando se esperan picos de carga sustancialmente mayores.

No obstante, aunque algunas situaciones pueden exigir un sobredimensionamiento para las cargas máximas, siempre es mejor seleccionar un motor que funcione de manera eficiente en el rango de carga del 75 al 100 por ciento. En algunos casos, la reducción del tamaño del motor puede generar ahorros en la demanda de energía.

Eficiencia del motor en un punto de carga específico

La eficiencia del motor es esencialmente la relación entre la cantidad de trabajo mecánico que realiza el motor y la energía eléctrica que consume para realizar el trabajo. Esta medida suele determinarse en porcentaje. Naturalmente, a medida que aumenta la carga, también aumenta la eficiencia del motor. Esto se debe principalmente a que las fricciones juegan un papel cada vez menor en la eficiencia general del motor a medida que aumenta la carga.

Generalmente, los motores eléctricos sobredimensionados se consideran menos eficientes en comparación con los de tamaño adecuado. Estos motores están en su punto de trabajo óptimo cuando funcionan entre el 30 % y el 100 % de la carga nominal.

Sin embargo, en algunos casos, los motores de mayor tamaño también pueden operar con cargas de hasta el 25 por ciento de la carga nominal con una eficiencia significativamente alta.

En esencia, la eficiencia de un motor eléctrico dependerá de varias facciones, como su diseño, materiales, clasificación, carga, calidad de la energía y condiciones de funcionamiento.

Velocidad de funcionamiento del motor

La velocidad de un motor eléctrico suele estar determinada por la frecuencia de la fuente de alimentación, así como por el número de polos en su campo magnético. La velocidad de operación real de un motor es generalmente menor que su velocidad síncrona. Esta diferencia entre la velocidad real y la síncrona se denomina "deslizamiento". El deslizamiento y la velocidad de funcionamiento generalmente dependen de la carga aplicada, y la carga impuesta sobre un motor depende a su vez de su tamaño.

A medida que aumenta la carga en un motor, comienza a girar más lentamente hasta que opera a la velocidad de carga completa. Por lo tanto, los motores sobredimensionados tienden a operar a velocidades que se aproximan a la sincronía. En la mayoría de los casos, los motores sobredimensionados tienden a operar a una velocidad más alta que los motores eficientes en energía y de tamaño adecuado. Esto debe tenerse en cuenta al determinar los ahorros de energía y demanda.

Conclusión

Por lo general, existen varias preocupaciones y características que determinan si el sobredimensionamiento es adecuado para sistemas específicos. Por un lado, el sobredimensionamiento puede aumentar los costos operativos y requerir el rebobinado o el reemplazo del motor eléctrico cuando se producen tensiones debido a la incapacidad del sistema para manejar energía adicional. Al enfrentar problemas con el motor, se deben hacer preguntas cruciales antes de decidir si rebobinar o reemplazar el motor.

Por otro lado, el sobredimensionamiento puede compensar la falta de mantenimiento, especialmente cuando el reacondicionamiento del generador no se realiza con regularidad. Aunque no se le dé mantenimiento, un motor con una potencia superior puede funcionar durante más tiempo en las mismas condiciones. En general, las ventajas y desventajas del sobredimensionamiento del motor no se pueden generalizar.