Para que los motores eléctricos ayuden a cumplir muchísimas aplicaciones industriales, comerciales y residenciales, es indispensable que tengan un buen diseño. La forma en que esto se logra es mediante una serie de estándares internacionales que garantizan la eficiencia, seguridad y compatibilidad de los equipos.
Hay varias organizaciones encargadas de establecer estándares para regular la fabricación de motores recomendados para las industrias, siendo la International Electrotechnical Commission (IEC) y la National Electrical Manufacturers Association (NEMA) las más conocidas. Ambos organismos ofrecen lineamientos específicos para el diseño, operación y aplicaciones de los motores, pero sus enfoques y características presentan ciertas diferencias que vale la pena conocer con más detalle y que trataremos en esta publicación.
¿Por qué son indispensables los estándares de fabricación de motores?
Por la simple razón de que aseguran que los motores cumplan con ciertos criterios de rendimiento y seguridad, facilitando la interoperabilidad en diferentes mercados y aplicaciones. Gracias a estas normativas, los fabricantes pueden producir motores eléctricos que satisfagan las necesidades específicas de cada industria y región. Además, permiten que los usuarios finales sientan confianza al elegir motores, sabiendo que cumplirán con los requisitos de su aplicación.
¿Qué es IEC?
Empecemos por la International Electrotechnical Commission. Se trata de un organismo internacional que desarrolla y publica estándares técnicos para una amplia gama de tecnologías eléctricas y electrónicas. En el caso del motor eléctrico, los estándares IEC son ampliamente adoptados en Europa, Asia, África y muchas otras regiones del mundo.
Los motores diseñados bajo la norma IEC se clasifican con base en su potencia en kilovatios (kW), asimismo, sus especificaciones técnicas suelen adaptarse a aplicaciones globales. La IEC igual regula aspectos como la eficiencia energética, tamaño del motor y condiciones de operación en diferentes entornos.
¿Qué es NEMA?
La National Electrical Manufacturers Association es un organismo estadounidense que establece estándares para equipos eléctricos y electrónicos. Los motores importantes construidos bajo la norma NEMA se utilizan principalmente en América del Norte.
Los motores NEMA clasifican su potencia en caballos de fuerza (HP) y ofrecen especificaciones que se ajustan a los requisitos y prácticas del mercado estadounidense. Cabe agregar que regula aspectos como la eficiencia, materiales de aislamiento, protección contra sobrecargas y condiciones ambientales específicas para aplicaciones industriales.
Y… ¿en qué se diferencian?
En los siguientes aspectos:
Clases térmicas
En lo que respecta a los motores eléctricos fabricados bajo la normativa IEC, existen un total de ocho clases térmicas, clasificadas según la temperatura máxima tolerada en el punto más caliente del motor. Por ejemplo, la clase Y resiste hasta 90°C en su punto más caliente, mientras que la clase R puede soportar hasta 220°C.
Por otro lado, un motor eléctrico industrial fabricado bajo la normativa NEMA recurren a las mismas clasificaciones, no obstante, suelen ajustarse más a las prácticas de los estadounidenses, lo que puede conllevar cierto margen de tolerancia térmica en entornos específicos.
Factor de servicio
El factor de servicio (FS) consiste en un indicador que muestra cuánta sobrecarga puede manejar un motor sin comprometer su desempeño o vida útil. En este punto, destacan las siguientes diferencias:
- Generalmente, los motores IEC tienen un factor de servicio de 1.0, lo que indica que están diseñados para operar a su capacidad nominal sin sobrecarga.
- Los motores NEMA suelen tener un factor de servicio de 1.15, lo que significa que pueden operar a un 15% por encima de su capacidad nominal en condiciones específicas sin riesgo de daños.
Un punto importante es que IEC brinda múltiples regímenes de servicio, que describen tanto la regularidad como frecuencia con que opera una carga. Hay 10 regímenes de servicio, por lo que son más flexibles en este punto que los motores fabricados según NEMA.
Voltaje y frecuencia
Las especificaciones de voltaje y frecuencia varían entre ambos estándares debido a las diferencias en las redes eléctricas de las regiones que representan.
- Los motores IEC se diseñan para funcionar con voltajes comunes en Europa y otras regiones, como 380 V a 50 Hz o 40 0 V a 50 Hz.
- Los motores NEMA se fabrican para operar en las condiciones típicas de América del Norte, como 230 V a 60 Hz o 460 V a 60 Hz.
Eficiencia energética
Ambos estándares promueven la eficiencia energética, pero utilizan sistemas de clasificación diferentes. Por una parte, IEC clasifica la eficiencia de los motores en niveles IE, desde IE1 (Eficiencia estándar) hasta IE4 (Eficiencia premium). En cambio, NEMA utiliza categorías como NEMA Standard Efficiency, Energy Efficient, y Premium Efficiency, alineándose con los requisitos del Departamento de Energía de los EE. UU.
Condiciones ambientales
En el caso de los motores IEC, especifican grados de protección mediante la clasificación IP (Ingress Protection), que indica el nivel de protección contra polvo y agua. Por otra parte, NEMA recurre a basado en descripciones como TEFC (Totally Enclosed Fan Cooled) o ODP (Open Drip Proof), que se centran en el tipo de ventilación y protección del motor.
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