Aspectos normativos NEMA e IEC I

Introducción: Estándares relacionados con Máquinas Eléctricas Prof.: Fabricio Salgado D.

Estándares relacionados con máquinas eléctricas
IEC (Unión Europea) – NEMA (Estados Unidos). En Chile existe un conjunto de normas, basadas en estándares internacionales. Sin embargo, en CHILE no existen normas que clasifiquen los motores según su eficiencia.
NCh2096/1.Of2007 IEC 60034 Máquinas eléctricas rotatorias - Parte 1: Clasificación y comportamiento
NCh2096/2.Of2007 IEC 60034 Máquinas eléctricas rotatorias - Parte 2: Determinación de pérdidas y eficiencia a partir de ensayos
NEMA Std MG 1, Motors and Generators.
NEMA Std MG 2, Safety Standards for Construction and Guide for Selection, Installation, and Use of Electric Motors and Generators.

Otras normativas:
NEMA Std MG 10, Energy Management Guide for Selection and Use of Polyphase Motors.
IEEE Std 1415-2006, IEEE Guide for Induction Machinery Maintenance Testing and Failure Analysis.
IEEE Std. C37.96-2000 (Rev. Std. C37.96-1978), IEEE Guide for AC Motor Protection.
IEEE Std. 620-1996 (Rev. Std. 620-1987), IEEE Guide for the Presentation of Thermal Limit Curves for Squirrel Cage Induction Machines.
IEEE Std C37.96-1988, IEEE Guide for AC Motor Protection (ANSI).

Otras normativas:
IEEE Std. 86-1987 (Rev. ANSI/IEEE Std 86-1975), IEEE Recommended Practice: Definitions of Basic Per-Unit Quantities for AC Rotating Machines.
IEEE Std. 58-1978 (Rev. Std. 58-1956), IEEE Standard Induction Motor Letter Symbols.

Instituto de Normalización Nacional

Estándares relacionados con el control de velocidad de máquinas eléctricas
IEEE Std 1566-2005, IEEE Standard for Performance of Adjustable Speed AC Drives Rated 375 kW and Larger.
IEEE Std 112-2004, IEEE Standard Test Procedure for Polyphase Induction Motors and Generators.
IEC 61800-3-2004, Adjustable Speed Electrical Power Drive Systems—EMC Requirements and Specific Test Methods.
IEC 61800-5-1-2003, Adjustable Speed Electrical Power Drive Systems - Part5-1: Safety Requirements - Electrical, Thermal, and Energy.
IEEE Std C57.18.10-1998, IEEE Standard Practices and Requirements for Semiconductor Power Rectifier Transformers.
IEEE Std 115-1995 (Reaff 2002), IEEE Guide: Test Procedures for Synchronous Machines - Part I: Acceptance and Performance Testing - Part II: Test Procedures and Parameter Determination for Dynamic Analysis.

Falencias en el ámbito normativo chileno
Ciclo de vida de un motor.
Convertidores de frecuencia.
Motores especiales de velocidad variable (para ser accionados con convertidores de frecuencia)
Exigencias de eficiencia.
Tolerancia al error de estimación de la eficiencia.

Normas Chilenas

Sistemas ISO, NEMA, IEC
Las normas más utilizadas en la fabricación de motores:
IEC - International Electrotechnical Commission
NEMA – National Electrical Manufacturers Association
El motor puede ser clasificado de acuerdo a su tamaño, aplicación, velocidad, características eléctricas, protección mecánica (IP Code), métodos de enfriamiento (IC Code).

Sistemas ISO, NEMA, IEC

Dimensiones de fabricación NEMA, IEC
Las principales dimensiones normalizadas son: H, A, B, C, K, D, E.
Se han establecido dimensiones preferenciales para los ejes D, E, F, G.
Debe notarse que estos valores no están relacionados al formato. Sino a la potencia y velocidad.
Es interesante notar que sólo hay ligeras diferencias entre las dimensiones IEC H, A, B, C, K, D, E y las NEMA D, 2E, 2F, BA, H, U, NW.

Eficiencia según estándares
Según el estándar (método indicado) adoptado por un país se tienen distintos valores de eficiencia nominal de un motor. La tabla presenta los estándares de Japón, Europa y EEUU.
IEC asume que las pérdidas adicionales con carga (stray load loss) son un 0.5% de la potencia nominal de salida, mientras que IEEE las mide directamente.
La corrección por temperatura de la resistencia en la IEC depende del nivel de aislación, mientras que la IEEE recomienda la medición de la temperatura.
Por lo general el método de la IEC resulta en mayores valores de eficiencia. (recordemos que IEC – NCh 2096-2/2007)

La determinación de la eficiencia según la norma NCh 2096-2006, se basa en diferentes métodos para determinar las pérdidas:
Máquina calibrada.
Factor de potencia igual a cero.
Método de retardo.
Ensayo eléctrico en oposición.
Ensayo calorimétrico.

¿por qué preocupa el consumo de los motores eléctricos?
EUROPA
Consumen 3243 TWh/año. El 30% corresponde al consumo de motores eléctricos 973 TWh/año. 69% del sector industrial.
U. S. A.
Consumen 1735 TWh/año. Consumo de motores industriales 31.2%, 541 TWh/año.
CHILE
Consume 49 TWh/año. (2004). 50% consumo de motores eléctricos 22.75 TWh/año.

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Aspectos normativos NEMA e IEC I

by fabricio_salgado_diaz on Jul 12, 2011

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