Los motores no son implementos eternos y ningún motor vive para siempre. Según Acorn Industrial Services Ltd. , la mayoría de los motores eléctricos tienen una expectativa de vida de entre 30,000 y 40,000 horas de funcionamiento. Pero esa estimación depende de una serie de factores. ¿Está bien asegurado el motor y se han minimizado las vibraciones? ¿Se mantienen limpios los lugares de trabajo para minimizar la contaminación por suciedad y mugre? ¿Y su motor recibe energía de alta calidad?
Esa última pregunta puede sonar un poco extraña para algunos. El poder es poder, ¿verdad? No exactamente. En esta publicación, explicaremos la relación entre el voltaje, amperaje y potencia, así como también cómo pueden afectar la longevidad de su bomba.
¿Qué determina la potencia de un motor?
Durante el siglo XVIII, el científico práctico escocés James Watt desarrolló una forma de medir una sola unidad de potencia. La preocupación de Watt eran las máquinas de vapor, pero su fórmula matemática terminó centrándose en algo completamente distinto: el humilde caballo de tiro. Calculó una sola unidad de potencia (es decir, un caballo de fuerza), haciendo que un caballo de tiro levantara un peso de 550 libras un pie en un segundo. En forma de fórmula, se ve así:
Caballos de fuerza = Trabajo / Tiempo
En el caso de que el caballo mueva su peso, el trabajo es igual a la fuerza por la distancia.
Aunque la potencia es una medida básica, se puede aplicar de varias maneras diferentes según el caso de uso. Esto lo podemos ver, por ejemplo, al bombear fluidos. En tal escenario, el trabajo será igual a:
Caballos de fuerza = Pies verticales recorridos * Flujo en galones por minuto * Gravedad específica del fluido) / 3960
En esta ecuación, los galones por minuto por pie ocupan el lugar del tiempo y equivalen a 3960. Si alguna de las variables cambia, como el flujo, los pies recorridos o la viscosidad del fluido, la potencia requerida también cambiará.
Cuando examinamos los motores que alimentan las bombas de forma aislada, vemos otras dos formas de determinar la potencia. Los caballos de fuerza mecánicos alteran la fórmula para que diga:
Caballos de fuerza = (Torque * Revoluciones por minuto) / 63,025
Los caballos de fuerza eléctricos son mucho más simples de calcular. Los caballos de fuerza también se pueden medir en vatios, con un caballo de fuerza que equivale a 745.699872 vatios. (Las aplicaciones eléctricas generalmente rondan los 746 vatios). Es fácil convertir una a otra, y esta relación jugará un papel importante en nuestra próxima sección.
Cómo el voltaje afecta la salida y velocidad del motor
Todos sabemos que el vatio está relacionado con la electricidad y que también es una medida de potencia. Sin embargo, está lejos de ser la única métrica importante cuando se mide la electricidad. También debe prestar atención a:
- Voltios
- Amperios (una medida de la corriente que fluye a través de un circuito)
- Ohmios (también conocido como resistencia o cantidad máxima de electricidad que puede fluir a través de un circuito, que disminuye a medida que se agregan elementos al circuito)
Los vatios tienen una relación directa con los voltios, que se puede expresar mediante la siguiente fórmula matemática:
Vatios = Voltaje * Amperios
Siempre que el par motor (es decir, la fuerza de rotación) no cambie, la velocidad del motor tendrá una relación de uno a uno con el voltaje. Si el voltaje cae, la velocidad del motor disminuirá en la misma cantidad. Lo contrario también es cierto si aumenta el voltaje.
Efecto del suministro de bajo voltaje
Sin embargo, el voltaje es simplemente un elemento único en juego cuando se trata de suministrar energía a un motor. El amperaje (es decir, la resistencia) es una parte clave de la ecuación. También lo es la corriente, aunque no la verás en la fórmula.
En pocas palabras, la corriente describe la forma en que se entrega la electricidad. Una batería proporcionará corriente continua (CC) constante. Sin embargo, la energía de una planta se entrega como corriente alterna (CA), que se puede considerar como una onda sinusoidal que oscila por encima y por debajo de una cantidad media de voltaje. La corriente de baja calidad puede tener variaciones extremas, lo que puede causar problemas, como veremos.
Una vez que comprenda la relación entre estos factores, puede comenzar a ver los problemas del suministro de bajo voltaje: altera los amperios y la corriente utilizada por un motor, lo que puede tener consecuencias no deseadas.
¿Qué causa que un motor consuma amperios más altos?
Los motores requieren una cierta potencia en vatios para funcionar, y este es el resultado de un voltaje multiplicado por amperios. Entonces, cuando cae el voltaje, la resistencia aumenta para suplir la diferencia, y el motor también consumirá más corriente. Ahora, se espera alguna variación dada la naturaleza de la corriente alterna. Los fabricantes de motores incluso producen clasificaciones de la placa que muestran la cantidad máxima de corriente que puede consumir el dispositivo. Pero cuando el voltaje cae demasiado bajo (o, como veremos en un momento, sube demasiado), los amperios y el consumo de corriente pueden aumentar.
¿Qué sucede si los amperios son demasiado altos?
Cuando los amperios aumentan demasiado, lo que generalmente tiene un exceso de consumo de corriente concomitante, suceden varias cosas. Estos pueden incluir:
- Una subida de temperatura que reduce la vida económica del motor.
- Una disminución en la eficiencia operativa.
- Capacidad inicial reducida
- Paradas no programadas eventuales debido a la falla de la bomba
Curiosamente, un aumento en el voltaje más allá de los parámetros operativos típicos también puede conducir a resultados negativos similares. ¿Por qué? Cuando el voltaje sube demasiado, tiende a interrumpir la parte magnética de un motor. Luego, el motor comienza a extraer corriente adicional en un intento de remagnetizarse. Los resultados son en gran medida los mismos que cuando el voltaje es demasiado bajo.
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