Motores de bomba: domine sus requisitos especiales para evitar errores de selección

motores de bombaestán diseñados para adaptarse a cargas de torsión cuadrada-, ofrecen alta eficiencia en amplias condiciones de funcionamiento y presentan una excelente resistencia a la vibración, resistencia a la cavitación y un alto rendimiento de protección. Sus requisitos son fundamentalmente diferentes de los de los motores para maquinaria general que funcionan en condiciones de par-constante o de potencia-constante.

Las bombas centrífugas y las bombas de flujo-mixto representan más del 80 % de las aplicaciones de bombas. Siguen la característica de par-cuadrado: el par es proporcional al cuadrado de la velocidad de rotación y la potencia es proporcional al cubo de la velocidad de rotación, lo que aporta un considerable potencial de ahorro de energía-. Su par de arranque requerido es sólo de 0,3 a 0,5 veces el par nominal. Por el contrario, las bombas de desplazamiento positivo, como las bombas de engranajes, funcionan bajo cargas de par constante-y requierenmotores de bombapara generar un par constante de forma continua. Las dos categorías tienen demandas operativas distintas.

En cuanto al arranque y la regulación de velocidad, las bombas centrífugas adoptan un arranque de carga ligera-con un par de arranque no inferior a 0,4 veces el valor nominal. Para bombas de desplazamiento positivo y bombas que transportan medios de alta-viscosidad, el par de arranque debe alcanzar no menos de 1,2 veces el par nominal para evitar que se cale. El motor deberá funcionar suavemente al 80% de la tensión nominal. Dado que el caudal y la altura de la bomba necesitan un ajuste dinámico, es imprescindible una compatibilidad de frecuencia variable de amplio-rango. Los motores especiales de frecuencia variable pueden evitar el sobrecalentamiento a bajas velocidades. Además, la velocidad nominal del motor debe coincidir exactamente con el punto de mejor eficiencia de la bomba; una compensación superior al 5% provocará una fuerte caída en la eficiencia general.

Para lograr confiabilidad estructural, la coaxialidad entre la bomba y el motor se debe controlar dentro de 0,05 mm para evitar resonancias. El impacto de alta-frecuencia resultante de la cavitación de las bombas centrífugas requiere una unión reforzada para los devanados finales y un aislamiento de clase F o superior. Las bombas sumergibles tendrán una clasificación IP68 para protección de sellado y el nivel de ruido de las estaciones de bombeo no excederá los 85 dB.

Las clases de protección se seleccionan según los entornos operativos: IP54 para estaciones de bombeo estándar, IP55 o IP56 para sitios químicos y al aire libre, e IP68 para bombas sumergibles. Todos los devanados adoptan aislamiento Clase F. Los motores utilizados a grandes altitudes requieren una reducción de potencia o una refrigeración mejorada. Los diseños anticorrosión se aplican para entornos químicos y están certificados.Motores-a prueba de explosionesson obligatorios para áreas inflamables y explosivas.

En términos de eficiencia energética, las normas nacionales estipulan que los motores deben alcanzar el nivel de eficiencia IE3 o superior. La eficiencia demotores de bombapermanecerá por encima del 85% bajo cargas que oscilan entre el 40% y el 100%. Cuando se acciona mediante sistemas de frecuencia variable, el factor de potencia del sistema no será inferior a 0,9 y la distorsión armónica total (THDi) no excederá el 30%. Para igualar la potencia, la potencia nominal de los motores para bombas centrífugas debe ser de 1,05 a 1,1 veces la potencia del eje de la bomba, mientras que se requiere un margen de potencia de 1,2 a 1,5 veces para bombas de desplazamiento positivo y bombas de fluidos de alta-viscosidad. La selección final deberá cumplir con las características hidráulicas y las condiciones reales de trabajo de la bomba.