Lo que se necesita conocer acerca del "Factor de Servicio"

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Electric Motor Testing: What Will It Find?
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El ‘factor de servicio’ de un motor eléctrico es probablemente uno de las especificaciones menos comprendidas en la placa del motor. Para muchos podría parecer muy simple, pues si por ejemplo se tiene un valor de 1.0 el motor puede funcionar al 100% de la carga, pero si se tiene un valor de 1.15 entonces el motor podría funcionar hasta con una carga del 115% del diseño original. ¿Simple verdad?  Lo anterior es erróneo, no es tan simple.

Primero echemos un vistazo a la ‘National Electrical Manufacturers Association’ (NEMA) y lo que tiene que decir acerca del factor de servicio en el estándar: (NEMA MG-1)

Para obtener un funcionamiento óptimo y la total longevidad del motor, es importante entender el factor de servicio.

1.42 Factor de Servicio—Motores AC
El factor de servicio de un motor AC es un multiplicador que cuando es aplicado a los caballos de fuerza, indica la carga permisible de caballos de fuerza que pueden ser soportados bajo ciertas condiciones para el factor de servicio (ver 14.37).

14.37.1 General
Un motor de propósitos generales de corriente alterna o cualquier motor de corriente alternante, que tiene un factor de servicio en concordancia con 12.52 es apto para la continua operación de la carga especificada, bajo las condiciones usuales de servicio dadas en 14.2. Cuando el voltaje y la frecuencia se mantienen dentro del valor especificado en la placa del motor, el mismo podría ser sobrecargado hasta el máximo de caballos de fuerza obtenidos al multiplicar los caballos de fuerza especificados por el factor de servicio en la placa del motor.

Cuando un motor es operado a cualquier factor de servicio mayor a 1.0, puede que se tenga una eficiencia, factor de potencia y velocidad diferentes a los de la carga especificada originalmente, pero el torque de arranque y el torque máximo continuarán sin cambios.

Un motor operando continuamente a cualquier factor de servicio mayor a 1.0 podría reducir su tiempo de vida o funcionamiento, al ser comparado con un motor que opera según las especificaciones de caballos de fuerza de la placa. La vida del aislamiento interno y el rodamiento podrían reducirse debido a la carga del factor de servicio.

Por lo tanto, ahora lo relacionado al factor de servicio debería estar muy claro, ¿verdad?  La respuesta puede ser que no, pues si ahondamos más en NEMA MG-1, podríamos encontrar algunas estipulaciones o condiciones para exceder el factor de servicio de 1.0:

  1. Para acomodar la inexactitud al tratar de predecir la demanda de caballos de fuerza en sistemas intermitentes.
  2. Para aumentar la vida del aislamiento reduciendo la temperatura del embobinado a la carga especificada.
  3. Para manejar sobrecargas intermitentes u ocasionales.
  4. Para temperatura ambientes ocasionales mayores a 40°C.
  5. Para compensar voltajes desbalanceados o bajos voltajes de la fuente.

La referencia que NEMA hace acerca del término ‘intermitente’ puede ser otro punto de confusión. Pues, ¿Cómo definiríamos intermitente?  Un buen consejo podría ser monitorear la temperatura de motores que están funcionando con sobrecarga dentro del factor de servicio. Si la temperatura del aislamiento se acerca o excede a las especificaciones a las que fue diseñada, la carga debería ser reducida.

NEMA agrega algunas precauciones al hablar acerca del factor de servicio:

  1. Operar con cargas dentro del factor de servicio por extendidos períodos de tiempo podría reducir la velocidad, vida y eficiencia del motor.
  2. Los motores podrían no proveer torques ‘Pull-up’ adecuados y podría cometerse errores al calcular el starter y la sobrecarga. Lo anterior podría reducir el tiempo de vida del motor.
  3. No se debe confiar en la capacidad del factor de servicio para aplicar la carga de manera continua.
  4. El factor de servicio se establece para la operación bajo ciertas condiciones de voltaje, frecuencia, ambiente y altura sobre el nivel del mar.

Para obtener un funcionamiento óptimo y la total longevidad del motor, es importante entender el factor de servicio.

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