PLACA DE CARACTERÍSTICAS DE LOS MOTORES ELÉCTRICOS

CENTRO INDUSTRIAL DE MANTENIMIENTO INTEGRAL

REGIONAL SANTANDER

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA

Girón

2019

GC-F -005 V. 01
AA2 _ Placa de características de los motores eléctricos

PLACA DE IDENTIFICACIÓN DE MOTORES

Introducción
Esta lección explica los datos que se encuentran en la placa de fábrica de un motor y en el catálogo del
fabricante de motores. Ahí se especifica el tipo del bastidor (carcasa) del motor y sus características
mecánicas, las características de entrada y salida y las condiciones bajo las cuales debe operar el motor.
La lección también comenta los procedimientos de instalación y montaje del motor.
Objetivos
El video y la guía de estudio están diseñados para que usted pueda
 Explicar los datos que aparecen en la placa de fábrica de un motor
 Reconocer cuando un motor opera en condiciones que no le son adecuadas
 Determinar cuando los circuitos de alimentación y los dispositivos de protección requieren de
modificación para un motor de repuesto
 Reconocer aquellos motores que requieren de atención de mantenimiento especial en una
aplicación particular.
 Instalar y conectar un motor de manera adecuada.

Número de modelo, de serie, de catálogo, de parte y de existencia

Algunos de estos números aparecen en la mayoría de las placas de fábrica. Normalmente tienen códigos
que incluyen
 La fecha de fabricación del motor
 La planta o la línea de ensamble
 La serie de producción
 La serie y el diseño particular del motor
 Ciertas características del motor como:
 Su tipo básico
 El tamaño del bastidor o carcasa, la potencia (caballos de fuerza)
 El número de polos, etc.
El catálogo del fabricante puede proveer los códigos para algunos de estos números. Por lo general, los
códigos del número del modelo dan una breve descripción de un motor. Al ordenar las partes de un motor
o un repuesto exacto del mismo, se debe hacer referencia a los números de partes, de existencia y del
catálogo.
Guarde siempre los catálogos del fabricante y los documentos originales que le sean enviados con su motor
en algún lugar donde fácilmente pueda localizarlos. Dichos documentos contienen información importante
en relación con la aplicación, instalación, la garantía, el servicio, la reparación y el mantenimiento de su
motor.
Tipo de motor
Es posible que la placa de fábrica especifique el tipo de motor, ya sea como parte del número de modelo
o como una categoría independiente.
Los tipos comunes de los motores de C.D. son los motores en serie, en derivación, los compuestos y los de
imán permanente. Los términos “estabilizado” y “compensado” también son utilizados para describir
motores que tienen un campo débil en serie además de un campo principal en derivación.

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Los tipos comunes de motores de C.A. son los motores sincrónicos y los de inducción. Dentro de cada
clasificación principal hay muchas variedades. Los motores de arranque por repulsión/inducción, los
universales y los de c.a-c.d son, también, bastante comunes.
Las características de operación de los diferentes tipos de motores son bastante diferentes. Por lo general,
un tipo de motor no puede ser remplazado con otro.

Potencia y Trabajo
La potencia nominal o de placa de fábrica es la potencia que un motor puede suministrar sin
sobrecalentarse. El régimen de potencia de un motor se relaciona con tiempo y con el trabajo nominal.
 La mayoría de los motores tienen un régimen para trabajo continuo. Ellos pueden suministrar
continuamente la potencia indicada en la placa de fábrica sin sobrecalentarse.
 Si un motor es especificado para un trabajo de 20 o 30 minutos en cada hora, se sobrecalentará si
se espera que produzca la potencia especificada en la placa de fábrica durante más de dicho
tiempo sin dejarlo enfriar.
 Un motor puede accionar una carga que le permita operar libremente durante la mayor parte del
tiempo y, después, de manera periódica o intermitente requiera más de la potencia indicada en la
placa de fábrica. Mientras el motor pueda producir la potencia pico necesaria, no deberá
sobrecalentarse si:
 La salida de potencia promedio no es superior a la potencia indicada en la placa de fábrica
 El tiempo durante el cual se espera que el motor produzca más de la potencia indicada en la
placa de fábrica es breve.
 Los arranques demasiado frecuentes sobrecalentarán un motor aun cuando éste no esté
suministrando más de su potencia nominal al operar. El frenado eléctrico de un motor también
hace que se caliente.

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Un motor debe tener la potencia adecuada para su carga. Un motor sobrecargado se sobrecalentará,
disparará los disyuntores de protección contra sobrecarga o se quemará. Un motor subcargado operará
en forma ineficiente y con un factor de potencia bajo.
Ejercicio 1
Un motor de 3 HP ha venido operando de manera satisfactoria un compresor de aire de 4 HP.
Recientemente se conectó otro tanque de pintura al tanque de aire alimentado por el compresor y el
motor del compresor que había estado llevando a cabo su ciclo de encendido/apagado, ahora opera de
forma continua y se sobrecalienta. El problema básico es que el motor
a. No puede producir un momento o fuerza de torsión suficiente para accionar el compresor
b. No puede disipar el calor mientras está funcionando
c. Está operando demasiado rápido
d. Está produciendo más de su potencia nominal
Velocidad
La velocidad mencionada en la placa de fábrica es
a. La velocidad aproximada a la cual el motor de inducción produce su potencia nominal.
b. La velocidad normal de operación de un motor sincrónico.
c. La velocidad “base aproximada de un motor de c.d. Los motores de corriente directa operarán a una
velocidad superior a la velocidad base al reducir la corriente de campo y a una velocidad inferior al
reducir el voltaje de la armadura (inducido).

La mayoría de los motores reducirán su velocidad conforme aumenta su carga. Los motores con una
regulación deficiente de la velocidad (motores de c.d. en serie o motores de c.a-c.d) cambian mucho su
velocidad cuando la carga cambia. Los motores con una buena regulación de velocidad (la mayoría de los
motores de c.d en derivación y de inducción) mantienen una velocidad constante conforme la carga
cambia. Los motores sincrónicos operarán a la velocidad sincrónica desde la condición sin carga hasta que
llevan una sobrecarga considerable; sin embargo, cuando la torsión de carga se incrementa más allá de un
cierto punto, su velocidad desciende repentinamente.
En algunos motores, la placa de fábrica indicará la velocidad sin carga aproximada. En ocasiones, se
encontrará el rango de velocidad de operación aceptable del motor. A menudo, la velocidad mínima
mencionada depende de la capacidad de enfriamiento del motor. Ningún motor cuyo enfriamiento
dependa de un ventilador impulsado por eje debe ser operado a una velocidad demasiado baja.
Corriente de carga completa (FLA)
Los motores consumen corriente de carga completa cuando producen su potencia nominal. A la corriente
de carga completa se hace referencia, en la placa de fábrica, como “FLA” (Full Load Amperage). Bajo una
carga ligera o sin carga los motores consumen menos del Amperaje de carga completa y bajo condiciones
de sobrecarga consumen más de dicho amperaje.
El amperaje de carga completa indicado en la placa de fábrica de los motores trifásicos es la corriente en
cada conductor de fase. Para que el motor opere en la forma apropiada, la lectura del amperaje en cada
conductor de fase debe ser igual, si acaso con una diferencia porcentual muy pequeña.
La corriente de carga completa es un factor importante al seleccionar los alimentadores correctos del
circuito derivado, los conductores del circuito derivado y el equipo de protección, los contactores del
motor y el equipo de control.

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Los disyuntores de protección contra sobrecarga (overload breakers o OLs) en el equipo de arranque y
control del motor, deben ser también los adecuados para el amperaje de carga completa. Dichos
disyuntores protegen al motor contra el sobrecalentamiento detectando el calor que la corriente del
motor genera en un elemento de calentamiento de baja resistencia. El calor depende de la corriente.
Cuando la corriente es demasiado alta, durante mucho tiempo, un interruptor térmico abre el circuito de
control del motor y para el motor. Con frecuencia el interruptor térmico es ajustable dentro de un rango
limitado y se cuenta con diferentes elementos de calentamiento para que los dispositivos de protección
contra sobrecarga puedan ser calibrados para acoplarse al amperaje de carga completa de diferentes
motores.
Al remplazar el motor con otro, hay que asegurarse de verificar el amperaje de carga completa indicado
en la placa de fábrica
a. Si el motor de repuesto consume más corriente que el motor anterior, será necesario recalibrar
los disyuntores de protección contra sobrecarga para que se disparen con una corriente más alta
y evitar su disparo inapropiado. Es posible que también se necesiten conductores, fusibles y
equipo de control del motor más grandes.
b. Si el motor de repuesto consume menos corriente que el motor anterior, los disyuntores de
protección contra sobrecarga deben ser recalibrados para dispararse con menos corriente. Sin
embargo, serán independientes los ajustes de los dispositivos de protección del circuito y del
equipo de control.
Código
La letra Código (“Code”) que aparece en la placa de fábrica permite el cálculo de la Corriente de Rotor
Enclavado.
Un motor consume su Corriente de Rotor Enclavado (“Locked Rotor Current” o “LRA”) cuando se aplica el
voltaje sin que el rotor gire, como en el arranque o cuando la carga se vuelve tan grande que el motor se
ahoga. La corriente de rotor enclavado de muchos motores es 4 o 5 veces el amperaje de carga completa.
Algunos motores consumen más de 10 veces el amperaje de carga completa en el arranque y cuando se
ahogan.
Normalmente un motor consume su amperaje de carga completa en forma tan breve que los disyuntores
no se disparan ni se queman los fusibles. Sin embargo, la corriente alta en los motores, aun cuando sea
breve, puede causar problemas:
1. Las compañías de servicio eléctrico frecuentemente incluyen cargos extras por las corrientes
excesivas que son tomadas de sus líneas.
2. La corriente alta a través de las líneas de energía hace descender el voltaje que va hacia cualquier
elemento conectado a las mismas. La intensidad de la luz baja y algunos motores pueden atascarse
o tener dificultad para arrancar.
Claramente se prefieren los motores que consumen una corriente baja con rotor enclavado

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Muchas veces el conocer la corriente de rotor enclavado o LRA de un motor es crucial para el
dimensionamiento de los disyuntores del circuito (“Circuit breakers”) y de otro equipo que lleva corriente.
La tabla relaciona la letra código que aparece en la placa de fábrica con los amperes-kilovoltios del rotor
enclavado por caballo de fuerza. Para calcular la corriente de rotor enclavado de un motor, multiplique las
cifras de la tabla por la potencia nominal del motor y divida el resultado entre los kilovoltios aplicados.
Cuando un motor tiene una letra código que está más adelante en el alfabeto que la letra código del motor
que está remplazando, puede quemar los fusibles o dispara los disyuntores durante el arranque.
Ejemplo
Un motor con una potencia de 50 caballos de fuerza que opera a 575 voltios tiene una letra código G en
su placa de fábrica. ¿Cuánta corriente consumirá en el arranque?
R/.
Según la tabla anterior, la corriente de arranque con rotor enclavado se encuentra en el siguiente rango

𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 50 𝐻𝐻𝐻𝐻 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 50 𝐻𝐻𝐻𝐻

�5.6 �� � ≤ 𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 ≤ �6.3 �� � → 486.95 𝐴𝐴 ≤ 𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 ≤ 547.82 𝐴𝐴
𝐻𝐻𝐻𝐻 0.575 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝐻𝐻𝐻𝐻 0.575 𝑘𝑘𝑘𝑘

Voltaje
A menudo los motores de c.d tienen un régimen para los diferentes voltajes de armadura (inducido) y de
campo o para un rango de voltajes de campo (suponiendo que la velocidad del motor sea controlada
ajustando el voltaje de campo).
El voltaje de alimentación mencionado para los motores de c.a es voltaje completo que el motor necesita
a la frecuencia de c.a mencionada para producir su salida de potencia nominal.
Debido a las pérdidas de transmisión de la línea, es probable que el voltaje real en cualquier motor sea
algo inferior al voltaje nominal de alimentación del sistema.
Debido a esto, el voltaje mencionado en la placa de fábrica es ligeramente inferior a los voltajes nominales
de alimentación. Por ejemplo, es probable que el régimen que se asigne a un motor nuevo que se va a
conectar a un suministro de corriente alterna de 480 voltios, sea de 460 voltios. A la mayoría de los

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motores de c.a construidos antes de la mitad de la década de 1960, época en la que entraron en vigor
nuevas normas, se les asignaba un régimen de servicio de voltajes relativamente inferiores
(característicamente de 110/220/440 V) a aquellos que fueron construidos posteriormente (115/230/460
V).
Dependiendo de la carga total del sistema de alimentación, el voltaje de un motor puede variar de vez en
cuando. Los motores son construidos para operar con voltajes que difieren alrededor de un 10 % por arriba
o por debajo del voltaje indicado en la placa de fábrica.
Cuando el voltaje real en los terminales de un motor conectado directamente a las líneas de energía,
difiere en un porcentaje mayor a ± 10% del voltaje indicado en la placa de fábrica, hay posibilidad de que
surjan problemas:
1. Los motores de inducción y los motores de c.d reducen un tanto su velocidad cuando el voltaje
fluctúa y hay posibilidades de que desciendan la potencia y la torsión máximas disponibles de un
motor.
2. Hay más posibilidades de que los motores sincrónicos salgan de sincronía con el voltaje bajo
3. Hay más posibilidades de que los motores de inducción se ahoguen bajo la carga pico o de que no
arranquen con el voltaje bajo.
4. Por lo general, la eficiencia y el factor de potencia de un motor bajan con el voltaje alto o bajo.
5. Algunos motores que impulsan ciertos tipos de cargas, consumirán más corriente cuando el voltaje
es demasiado bajo. Otros consumirán más corriente cuando el voltaje es demasiado alto. De
acuerdo con la ley de Ohm, la corriente del motor no está relacionada directa y simplemente con
el voltaje. La corriente alta hacia un motor producirá el sobrecalentamiento sin importar que el
voltaje sea alto o bajo.
No conecte un motor al voltaje equivocado, ni espere que produzca su salida nominal con voltaje alto o bajo.
Ejercicio 2
Un motor monofásico, de 460 voltios, una potencia de 10 caballos de fuerza y un código H, es accionado
por medio de líneas de energía que tienen una resistencia total de 0.5 ohms. El motor necesita, por lo
menos, 370 voltios para arrancar. ¿Arrancará?
R/.

Motores de voltaje doble

Muchos motores están devanados en tal forma que puedan ser conectados a cualquiera de dos voltajes,
uno de los cuales es el doble del otro. Al instalar el motor, los devanados del motor son conectados en
serie cuando hay un voltaje alto y en paralelo cuando hay voltaje bajo.

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La placa de fábrica puede especificar el voltaje en la siguiente forma 208-230/460 voltios. Esto significa
que el motor puede ser conectado a 230 o 460 voltios. El fabricante también aprueba el uso del motor con
208 voltios cuando éste está conectado para 230 voltios.
No conecte un motor a una fuente de voltaje para el que no esté aprobado.
Cuando se mencionan dos o más voltajes, las dos o más corrientes indicadas corresponden a los voltajes.
La corriente más alta corresponde al voltaje más bajo. Debido a que la corriente será menor, pueden
utilizarse equipo de arranque y conductores más pequeños y más baratos para el voltaje más alto.
Asegúrese de que todos los dispositivos de protección de circuitos y contra sobrecarga tengan el tamaño adecuado
para la corriente nominal al voltaje utilizado.
Fuente de energía
Corriente
La mayoría del servicio industrial utiliza energía trifásica de c.a de 50 o 60 Hz que es suministrada por una
planta generadora.
La mayoría de los motores de c.a tienen un régimen para 50 0 60 Hz y, normalmente operarán con otra
frecuencia en una emergencia, pero no a la velocidad normal. Un motor de 60 Hz accionado con 50 Hz
operará a la quinta o sexta parte de su velocidad normal. Un motor de 50 Hz operará más rápido de lo
normal con 60 Hz. En ambos casos, la salida de energía disponible será inferior.
Las plantas generadoras locales pueden producir c.d o alguna forma no estándar de c.a, tal como aquella
de dos fases, 0 25 Hz, 400 Hz, o alguna otra frecuencia de c.a.
Un motor debe ser el adecuado para la energía que esté a su disposición.
Voltaje

Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3

El voltaje de c.d de una batería o conjunto motor-generador es perfectamente suave como se muestra en
la figura 1, lo que no sucede cuando se rectifica una señal de c.a. como se muestra en las figuras 2 y 3.

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Aunque el voltaje es de corriente continua porque no se invierte, el voltaje real instantáneo varía entre 0
y el valor pico.
Algunos motores de c.a. se diseñan especialmente para operar con las formas de onda distorsionadas
producidas por los controladores de motores de c.a. de frecuencia variable.
Es probable que a los motores de c.d. accionados por c.a rectificada y no filtrada (fig.2) y a los motores de
c.a accionados por controladores de frecuencia variable, les falte potencia y operen con ruidos y en
caliente, a menos que estén diseñados para ese tipo de suministro.
Factor de servicio
El factor de servicio (“Service Factor” o “SF”) provee una indicación de la sobrecarga continua que un
motor puede tolerar sin dañarse.
Un motor de cuatro caballos de fuerza (4 HP) con un factor de servicio de 1.25 puede realmente producir
4 x 1.25 = 5 caballos de fuerza antes de que se sobrecaliente. Sin embargo, un motor con un régimen de 5
HP producirá 5 caballos de fuerza en forma más eficiente y con un factor de potencia más alto.
Un motor que va a estar frecuentemente sujeto a la sobrecarga, debe tener un factor de servicio alto.
Factor de potencia
El Factor de potencia (“Power Factor” o “PF”) de un motor de c.a, es un número decimal entre 0 y 1 que
representa una medida de la corriente del motor que está en fase con el voltaje que le llega.
1. Cuando el factor de potencia es 1, el voltaje y la corriente están totalmente en fase. Toda la
corriente, multiplicada por el voltaje, produce vatios que son convertidos en potencia eléctrica o
calor en el motor.
2. Cuando el factor de potencia es 0, el voltaje y la corriente están desfasados 90°. En este caso la
corriente multiplicada por el voltaje no produce vatios (W) sino voltamperios (VA). El motor no
puede producir salida de potencia y no podrá girar, aunque no tenga carga.
3. El factor de potencia mencionado en las especificaciones del motor es el factor de potencia a la
carga nominal. Normalmente fluctúa entre 0.6 y 1. El factor de potencia sin carga o cuando el
motor está arrancando será menor.
Si un motor cuenta además con todas las demás características, se prefiere un factor de potencia alto. Un
motor con un factor de potencia alto recibe menos corriente que uno que tenga un factor de potencia
bajo, aunque los vatios utilizados pudieran ser los mismos.
Nota: Todos los motores de inducción de c.a tienen un factor de potencia de retraso. En otras palabras, la
corriente que llega al motor está detrás de la onda senoidal del voltaje. Sin embargo, algunos motores
industriales sincrónicos están diseñados para operar sin carga con un factor de potencia de 1. Hay otros
con un factor de potencia de adelanto de 0.8; éstos son utilizados para compensar el factor de potencia
de retraso de los motores de inducción en la planta.
Temperatura ambiente
La mayoría de las placas de fábrica especifican la temperatura máxima del ambiente alrededor del motor.
Esta “temperatura ambiente” especificada es, con frecuencia, de 40°C, que corresponde a 104°F.
A temperaturas ambiente más altas, el motor no podrá liberarse del calor proveniente de sus diferentes
pérdidas y se sobrecalentará. Si un motor debe operar en un ambiente más caliente, no debe ser operado
a su capacidad de carga completa.

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Muchos ambientes industriales tienen una temperatura superior a los 40°C:

 Cuando los motores están al Sol.
 Cuando se está cerca del lugar en donde se lleva a cabo un proceso o hay un contenedor de
reacción de alguna clase.
 Cuando se está cerca de un tubo de vapor o de una caldera.
 Cuando el motor está cerca del escape de un respiradero de aire caliente o de un motor de
combustión interna.
 Cuando el motor se encuentra en un espacio cerrado o con poca ventilación. La fuente de calor en
este caso es el propio motor.
Cuando se indica para un motor, un régimen de temperatura ambiente superior a los 40°C, dicho motor
estará diseñado para operar en condiciones de alta temperatura. No lo reponga con un motor estándar
diseñado para operar a una temperatura ambiente de 40°C, a menos que sepa que no va a operar a altas
temperaturas.
A menos que haya una especificación contraria, la temperatura de operación más baja permisible es de
0°C. Los motores que son operados a temperaturas inferiores a 0°C 0 32°F, podrían requerir de un
calentador o de un lubricante especial para los cojinetes.
Elevación de la temperatura
La temperatura dentro de un motor es mucho más alta que la temperatura del aire circundante. Esta es la
razón por la que los motores normalmente pierden calor disipándolo hacia el medio que los rodea.
Muchos de los motores antiguos tenían un régimen de temperatura que les permitía una elevación de la
misma, de hasta 40°C; si usted pone un termómetro en el bastidor (carcasa) del motor, la lectura no debe
exceder la temperatura ambiente por más de 40°C.
Si la temperatura ambiente fuera de 40°C, un motor cuya temperatura se elevara 40°C, operaría a 80°C.
De hecho, la temperatura en el interior de los devanados del motor en donde sería imposible introducir
un termómetro, probablemente excedería dicha temperatura en unos 25°C.
Los materiales de aislamiento en muchos motores anteriores, que en su mayoría son papel, algodón y
otros papeles de celulosa, se deteriorarán rápidamente a las temperaturas superiores a los 105°C (80°C
más un factor de seguridad de 25°C).
Clase de aislamiento
Por lo general, la placa de fábrica en un motor moderno indica la clase de aislamiento (“insulation” o “INS”)
en vez de la elevación de la temperatura.
El aislamiento de la Clase A, soporta 105°C
El aislamiento de la Clase B, soporta 130°C
El aislamiento de la Clase F, soporta los 155°C y
El aislamiento de la Clase H, soporta 180°C
Se puede utilizar un motor con aislamiento de la Clase F o H en lugar de un motor con aislamiento de la
Clase A o B. Sin embargo, no se debe remplazar un motor con otro que tenga una Clase de aislamiento
inferior.

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Todos los regímenes de temperatura del motor son aplicables a altitudes inferiores a los 1000 metros
(3300 pies). A elevaciones superiores, debe reducirse la capacidad de los motores debido a que el aire es
más delgado y no disipa tan bien el calor.
Ejercicio 3
La temperatura del bastidor (carcasa o “frame”) de un motor que opera a una temperatura ambiente de
40°C y con aislamiento de la Clase F se determina como de 195°C. El motor:
a. Está operando al límite de su temperatura
b. Debe estar operando en un ambiente con una temperatura superior a los 40°C.
c. No durará por mucho tiempo.
d. Operaría más frío si tuviera un aislamiento de la Clase B o A.
Eficiencia
La placa de fábrica en muchos motores modernos incluye un régimen de eficiencia a plena carga. La figura
sirve para hacer una comparación entre motores. Un motor que opera bajo una carga muy ligera o bajo
condiciones de sobrecarga será menos eficiente de lo indicado.
Muchos fabricantes ofrecen una línea de motores de primerísima eficiencia. Estos consumen menos
amperaje de carga completa que los motores estándar a su salida nominal. En comparación con un motor
de eficiencia estándar, con la misma potencia, tendrán más hierro y cobre y pueden tener un espacio de
aire menor entre el rotor y el estator.
Asegúrese de recalibrar los disyuntores de protección contra sobrecarga al remplazar un motor estándar
con un modelo de alta eficiencia. Los disyuntores de protección contra sobrecarga (OLs) deben dispararse
a un nivel de corriente inferior para proteger el motor en forma adecuada.
Diseño NEMA

La NEMA, Asociación Nacional de Fabricantes de Elementos Eléctricos,

ha estandarizado las curvas de operación características en el caso de los
motores de inducción trifásicos.
La diferencia principal entre los diseños de la NEMA es la forma de los
conductores del rotor de jaula de ardilla. Normalmente estos
conductores están empotrados en partes donde no pueden verse en el
núcleo del rotor; por lo tanto, no hay forma de determinar su diseño al
observar el motor.
Los motores de diseño C o D son utilizados para las aplicaciones de
arranque difícil, debido a que producen un momento de torsión de
arranque superior, por amperio, que aquel que produce el motor más
común de diseño B.

Sin embargo, se deslizan un poco más y son menos eficientes que un motor de diseño B a la velocidad
constante.
Asegúrese de que un motor de repuesto tenga el mismo diseño NEMA que el motor al que está sustituyendo.
Tamaño del bastidor o “frame” NEMA

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La NEMA también ha estandarizado las dimensiones mecánicas de montaje de muchos motores, tanto en
lo que se refiere a los tamaños fraccionales (menores a 1 HP) como a aquellos integrales (superiores a 1
HP).
Las dimensiones principales cubiertas por las normas son el diámetro del eje, la longitud del eje, la
superficie plana del eje o chavetero, la brida (“flange”) o pie de montaje y la relación entre el eje y la
superficie / agujeros de montaje.
Las normas no cubren otras dimensiones del motor. El diámetro, la longitud y la forma variarán de acuerdo
con los diferentes fabricantes.
Las letras después del número básico del bastidor (“frame” o “FR”) especifican las variaciones:

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LETRA ESPECIFICACIONES
El motor tiene una brida o cara maquinada y orificios de pernos (tornillos) para
C
poderse fijar directamente en otro componente
LETRA ESPECIFICACIONES
La distancia entre los agujeros de los pernos, en el pie de montaje, es superior a
H
aquella en un motor sin la H
J El motor tiene un montaje de cara especial y un extremo de eje roscado
El motor tiene un cubo para el montaje directo en una bomba de sumidero o de
K
sentina
El motor tiene una brida de montaje especial para el montaje directo como un motor
M,N
de bomba / ventilador de quemador de aceite
Se refiere a las normas de la NEMA para los motores de potencia integral
T
establecidas en 1964
Se refiere a las antiguas normas de 1953. Los motores con bastidor U son más
U
grandes y más pesados que los motores con bastidor T de la misma potencia.
Y En cierta forma, el montaje no es estándar; consulte los dibujos del fabricante
Z En cierta forma, el eje tampoco es estándar

El tamaño del bastidor de la NEMA asegura la compatibilidad de montaje entre los motores, aun cuando
difieran los detalles de construcción. Por ejemplo, el pie de montaje podría ser de acero soldado o unido
con pernos sobre el bastidor o podría ser una pieza fundida integrada al bastidor y, en el caso de los
motores de “montaje resiliente”, podría haber una abrazadera que sujetara el motor sobre anillos de hule.
No obstante, las dimensiones de los orificios de los pernos son iguales en todos los motores con el mismo
número de bastidor NEMA.
El único problema es que muchos motores anteriores hechos con tamaños U de bastidor NEMA ya no
están siendo manufacturados y, por lo tanto, podría ser necesaria cierta clase de placa de base y/o
adaptador de acoplamiento al remplazarlos con un motor con bastidor T.
CAJA (Housing)

Para una mejor ventilación y accesibilidad, los

motores se hacen en ocasiones totalmente abiertos.
Sin embargo, frecuentemente las partes internas son
protegidas, por lo menos parcialmente, la lluvia,
mugre y basura caigan al interior del motor y
también, para evitar la introducción de dedos u otros
objetos extraños.

 Los motores abiertos a prueba de goteo (open drip – proof) tienen respiraderos de aire que
permiten un flujo razonable de aire libre a través del motor. Sin embargo, los respiraderos se protegen
o colocan en tal forma que se evite que las gotas o la lluvia caigan dentro de los 15 grados de la posición
vertical.

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 Los motores abiertos a prueba de salpicamiento (open splash – proof) están protegidos contra la
entrada de cualquier material que provenga de la parte superior o de alguno de los lados. Sin embargo,
los líquidos o las partículas pequeñas si podrían entrar desde la parte de abajo. Ambos tipos de
motores abiertos deben montarse horizontalmente con la base hacia abajo para ser clasificados como
a prueba de goteo o salpicamiento.
 Los motores totalmente encerrados (tatally enclosed) no tienen respiraderos para la circulación de
aire. Las cuchillas del ventilador en el interior agitan el aire encerrado, pero no permiten el paso del
aire proveniente del exterior.

 Los motores TEV (Totalmente encerrados y ventilados – Totally enclosed ventilated) tienen un
ventilador impulsado por el eje del motor en un extremo. Este ventilador sopla el aire sobre la
superficie del motor para ayudar al enfriamiento del mismo. Alrededor del ventilador hay un aro de
refuerzo que dirige el aire sobre el motor.
 Los motores TENV (Totalmente encerrados y sin ventilación – Totally enclosed non-ventilated) no
tienen un ventilador exterior y para su enfriamiento, dependen de la radiación y de la convección
natural del aire.
 Los motores con flujo de aire (air-over) en la parte superior, tanto totalmente encerrados como
abiertos, son destinados a ser montados en una corriente de aire para su enfriamiento.
Frecuentemente los motores de abanico y ventilador son de este tipo.
 Los motores a prueba de explosión (explosión proof) son motores totalmente encerrados,
diseñados para ser herméticos. Tienen un bastidor suficientemente fuerte para soportar una explosión
interna, para que no se rompan ni incendien alguna atmósfera explosiva en el exterior del motor.
Otros tipos de caja (Housing o HSG) incluyen aquellas que tienen sellos y revestimientos de superficie del
motor especiales para los ambientes excepcionalmente abrasivos, corrosivos o sucios o para las
aplicaciones en las que el motor se ve sujeto a rocíos o agua de manguera.
Por lo general, los motores de repuesto deben tener el mismo tipo de caja que el motor que está siendo
sustituido.
Cuando un motor abierto falle debido a daños derivados del agua, mugre o ventilación obstruida, podría
reponerse con un motor totalmente encerrado. Sin embargo, los motores totalmente encerrados son más
grandes, más pesados y más caros que los motores abiertos de la misma potencia y con el mismo tamaño
de bastidor NEMA. Una mejor solución podría ser el poner un techo sobre el motor abierto o una malla
protectora a su alrededor. Sin embargo, habrá que asegurarse de que las protecciones no restrinjan el
movimiento libre del aire.

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Ejercicio 4
Un motor 142T de c.d. abierto y a prueba de goteo es repuesto debido a que las chispas que producen sus
escobillas representan un riesgo de incendio. El motor de reemplazo propuesto es un motor 142T TEV con
igual voltaje, corriente, potencia, velocidad, temperatura, aislamiento, factor de servicio y especificaciones
de eficiencia. Un posible problema que podría surgir con el motor nuevo es:
a. Que no encajaran el eje y los pernos (tornillos) de montaje.
b. Que fuera demasiado grande para el espacio disponible.
c. Que tuviera un factor de potencia diferente.
d. Que se sobrecalentara a altas velocidades.

PROTECCIÓN TÉRMICA
Algunos motores tienen protección térmica integrada. Un motor limitador (de seguridad) de alta
temperatura detecta la temperatura del motor y se abre para parar el motor si éste se calienta demasiado.
Normalmente, un interruptor (switch) térmico debe reponerse manualmente antes de que el motor vuelva
a operar. Sin embargo, el interruptor en ocasiones se repone (reset) en forma automática cuando el motor
se ha enfriado y vuelve a arrancar el motor. Esto puede ser peligroso y cualquiera que trabaje cerca de
este tipo de motor debe estar consciente de la posibilidad que existe de que el motor pueda arrancar
nuevamente en forma inesperada.
A veces, los motores modernos son suministrados con sensores térmicos empotrados en las bobinas. Estos
sensores requieren de circuitería externa que abra el circuito de arranque cuando el motor está demasiado
caliente.
COJINETES DEL MOTOR

Los motores tienen cojinetes con elementos lisos o rodantes.

1. Cojinetes lisos
Algunos motores pequeños y baratos utilizan cojinetes de plástico que no requieren de lubricación
alguna. Prácticamente, los cojinetes metálicos lisos siempre requieren de una lubricación continua con
aceite. Los sistemas de lubricación incluyen:
a. El metal poroso del cojinete que retiene el aceite a modo de esponja y lo libera cuando el cojinete
está bajo presión
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b. Una arandela de fieltro o empaque de algún tipo que retiene el aceite y lo suministra al cojinete
como si fuera una mecha
c. El aceite en un depósito o sumidero, introducido en el cojinete por medio de un anillo o cadena
montados alrededor del eje y que se sumerge en el depósito que está en la parte de abajo.
d. Una bomba que suministra aceite bajo presión.
La terminología puede ser confusa. Los cojinetes “esféricos” son un tipo de cojinete liso que tiene una
superficie exterior esférica que lo hace autoalineable. La mayoría de los cojinetes lisos son cojinetes
de “manguito” que tienen una concha cilíndrica que hace presión en el interior de las cajas del extremo
del motor o que se sujeta en mitades en un soporte de cojinetes del motor.
2. Cojinetes con elementos rodantes
Estos incluyen barios tipos de cojinetes de bolas, rodillos esféricos, rodillos cilíndricos y cojinetes de
aguja. La lubricación puede llevarse a cabo con aceite, pero con más frecuencia se utiliza grasa.
Dependiendo de la clase de sellos, los requerimientos de relubricación pueden variar ampliamente.
Los cojinetes de elementos rodantes frecuentemente son utilizados en el extremo de transmisión de
los motores que están conectados a una cadena, correa o sistema engranajes, debido a que pueden
tolerar las altas cargas laterales impuestas. También son utilizados, a menudo, en motores de eje
vertical o cuando debe soportarse el empuje del extremo del eje.
Todo motor de repuesto debe tener la clase correcta de cojinetes para la aplicación de que se trate.
Asegúrese de considerar el tipo de carga de eje y la posición de montaje del motor.
INSTALACIÓN DEL MOTOR
¡Siempre que vaya a instalar o a reponer un motor, enclave (cierre) las líneas de energía en el dispositivo
de desconexión principal!
1. Instalación Eléctrica
Normalmente, con el motor se suministra un diagrama de conexiones que, generalmente, se incluye
en la placa de características o en la caja de bornes.
Asegúrese de entender el diagrama. El motor debe ser conectado de tal forma que pueda operar con
el voltaje disponible, a la velocidad correcta y en la dirección adecuada.
Asegúrese de aislar los extremos de cualquier cable no utilizado y los empalmes entre cables ya que
normalmente estarán sometidos a un voltaje cuando el motor esté operando y esto puede llevar a
hacer corto con el bastidor del motor. Para reducir los riesgos de choque, los bastidores de motores
deben ponerse correctamente a tierra ya sea a través de un alambre de tierra o del conducto alrededor
de las líneas de alimentación.
2. Instalación mecánica
a. Los motores deben ser anclados de una manera sólida para que no vibren ni cambien de posición.
Los motores pequeños que accionan equipo a través de correas se montan, en ocasiones, sobre
una base ajustable que puede estar embisagrada o ser deslizante, para proveer una tensión
ajustable de la correa. Los pivotes o correderas no deben permitir que el motor se tuerza y se
desalinee bajo las diferentes condiciones de carga; por lo tanto, hay que asegurarse de que todos
los sujetadores, pivotes o correderas estén apretados.

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Prácticamente, todos los motores de potencia (caballos de fuerza) integral están diseñados para
ser conectados rígidamente a una base sólida, tal como un bastidor de máquina, ya sea a través
de un “pie” de montaje o de una brida (flange) cara C. Por lo general, los motores grandes se
sujetan con pernos sobre bancadas o placas de asiento y se fijan con precisión utilizando mezclas
en las fundaciones de concreto.
b. Las cargas del eje no deben tensionar los cojinetes del motor en forma inapropiada.

 La tracción de la correa debe ser exactamente perpendicular al eje para evitar que se
aplique un empuje longitudinal sobre el eje. La tensión de la correa o cadena no debe ser
superior a la necesaria para mantener el deslizamiento dentro de los límites normales; de
lo contrario, se sobrecargarán los cojinetes del motor. Las poleas, las poleas acanaladas y
las catarinas deben instalarse tan cerca como sea posible del cojinete del motor.
 Al conectar un acoplamiento de eje en un motor de cojinete de manguito, asegúrese de
que el eje del motor esté centrado entre sus límites de juego longitudinal. Por lo general,
las fuerzas magnéticas centran los rotores cuando el motor está operando. Un
acoplamiento rígido podría transmitir esta fuerza centradora del motor al equipo
impulsado como empuje longitudinal.
 Los motores con cojinetes de bolas normalmente no tienen juego longitudinal de eje y si
lo tienen, éste es muy pequeño. No los conecte a cargas que impongan cargas externas
de empuje sobre el eje del motor a menos que los cojinetes hayan sido diseñados para las
cargas de empuje.
 Alinee siempre los acoplamientos con todo cuidado. El motor y los ejes de carga deben
quedar alineados exactamente, aun cuando el acoplamiento sea más o menos flexible.
Cualquier tipo de desalineación sobrecargará el motor y los cojinetes del equipo.
c. Antes de desenclavar el circuito del motor y de accionar la energía:
 Asegúrese de que el motor y los ejes de carga puedan girar libremente y de que todas las
partes móviles estén debidamente ajustadas y alineadas.
 Quite cualquier clavija de división que se utilice para evitar la rotación mientras se le está
dando servicio al equipo.
 Quite todas las herramientas y tuercas o pernos de repuesto para que no vayan a volar o a
servir de cuñas en el equipo.

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¡Antes de arrancar un motor, verifique siempre la lubricación de los cojinetes! Muchos motores son
enviados sin grasa ni aceite para que el lubricante inicial puedas ser aquel especificado en el
programa de mantenimiento de la planta.
3. Pruebas de post instalación
Una vez que el motor esté conectado y opere apropiadamente, mida
a. La corriente en todas las líneas durante el arranque y bajo carga normal
b. Las velocidades de operación del motor bajo condiciones de carga normal
c. La temperatura de operación del motor.
Todas las lecturas deben indicar la operación normal.
Si el programa de mantenimiento de la planta incluye las lecturas periódicas sobre la temperatura de
cojinetes y la vibración, la resistencia del aislamiento al alto voltaje, el ruido del motor o cualquier otra
información significativa, registre las lecturas de la línea de base sobre el nuevo motor en el
expediente del motor porque esto puede ser de utilidad en la detección subsecuente de fallas y para
trazar las tendencias en los programas de mantenimiento preventivo y predictivo.
Ejercicio 5
La placa de características de un motor monofásico de arranque con capacitor incluye un diagrama de
conexiones para los terminales de la caja de empalmes igual al diagrama A, incluido a continuación. El
circuito del motor está representado en el diagrama B. Cuando se conectan a 115 V, los devanados de
marcha y arranque se conectan en paralelo. Cuando se conectan a 230 V, los devanados de marcha se
conectan en serie y el devanado de arranque se conecta a través de un devanado de marcha.
Haga las conexiones necesarias en el siguiente diagrama, para conectar el motor a 230 V y asigne colores
a los cables en los espacios en blanco.

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