Diferencias entre un motor de bajo y medio voltaje

Sabemos que en ocasiones es difícil decidirse entre un motor de bajo y medio cilindraje, sobre todo por la diferencia de costos, ya que evidentemente los motores de bajo cilindraje son más conocidos y su costo disminuye considerablemente respecto a los medios.

Sin embargo, a medida que aumenta la potencia (hp), puede haber ventajas al cambiar a un motor de voltaje medio. Los motores de bajo voltaje generalmente alcanzan los 1000 hp, mientras que los motores de voltaje medio pueden alcanzar los 250 hp y más.

Seleccionar el motor adecuado para una aplicación te puede ahorrar tiempo, espacio y dinero.

Y esa es la razón por la que estamos aquí, en este espacio analizaremos algunas áreas a considerar al elegir entre motores eléctricos de baja y media tensión. 

• Cableado

En los motores de bajo voltaje, a medida que aumenta el rango de hp, incrementa el tamaño del cableado para manejar el aumento de amperios. Ya que los conductores son un componente de cobre, este aumento en el calibre del cable puede agregar costos, especialmente en tramos de cableado más largos a través de una instalación grande o en una larga distancia hasta una estación de bombeo remota. 

Lo cual hace que los radios de giro sean mayores, como consecuencia aumentando la dificultad para realizar las conexiones dentro de las cajas de terminales. Lo que te puede llevar a introducir un riesgo adicional para el equipo de mantenimiento durante la configuración inicial del motor. 

Por otro lado, los motores de media tensión permiten cables más pequeños (conductores) incluso a mayor potencia. El uso de cables de menor calibre reduce el costo por pie para esas conexiones de larga distancia a estaciones de bombeo remotas. Además, durante los procedimientos de conexión del motor, es más fácil trabajar con los cables de calibre pequeño y conectarlos dentro de la caja de terminales del motor. Esto puede reducir el tiempo del equipo de mantenimiento para realizar las conexiones y reducir el riesgo de daños a los cables.

El costo del cobre como producto básico y la diferencia en el grosor de los cables dimensionados para máquinas de bajo voltaje versus máquinas de voltaje medio pueden ser tan grandes que este puede ser el principal factor determinante en qué servicio de voltaje se especifica. 

• Tamaño

Otro factor que debes considerar es el tamaño del motor, ya que la variación entre uno u otro puede reflejar un impacto importante en los componentes del sistema.

Los variadores de baja tensión son más pequeños que los variadores de media tensión cuando las aplicaciones de velocidad variable desempeñan un papel en la selección del motor. Sin embargo, por encima de los 1000 hp, esta relación comienza a cambiar y el tamaño de la unidad puede ser comparable o incluso más pequeño.

Debido a los amperios más bajos, los motores de voltaje medio también permiten el uso de interruptores, transformadores de suministro y controles más pequeños.

• Devanados 

Para evitar accidentes y preservar la longevidad de los devanados de media tensión, generalmente se fabrican utilizando un sistema de aislamiento de bobinado de forma. 

El sistema de aislamiento se sella mediante un sistema de impregnación a presión al vacío (VPI), que llena los vacíos en los serpentines para protegerlos de la contaminación. Las bobinas están organizadas fuera del núcleo del estator para garantizar el espacio ideal entre las vueltas, lo que permite que el aire fluya alrededor de las bobinas para mejorar la transferencia de calor. 

Esto requiere más trabajo, pero se adapta bien a los rigores de los impulsos de voltaje de un sistema de voltaje medio. Además, debido a los conductores más pequeños utilizados en los devanados, existe la posibilidad de tener más vueltas, por lo que existe una mayor flexibilidad en el diseño eléctrico, lo que permite lograr características específicas de desempeño.

En los devanados de motores de bajo voltaje con conductores de mayor diámetro, existen más limitaciones en el diseño eléctrico pero menos necesidad de bobinas ordenadas con precisión requeridas para soportar el voltaje medio. 

Debido a esto, las máquinas de bajo voltaje pueden usar un diseño de devanado aleatorio o en papilla más rentable con un barniz completo de inmersión y horneado que a menudo se combina con una impregnación al vacío del devanado para garantizar que el material aislante llene todos los vacíos.

El resultado es un sistema de aislamiento de bajo voltaje que es capaz de superar los estándares de la industria en términos de longevidad mientras logra las características de rendimiento necesarias para una amplia gama de aplicaciones.

Elegir un motor de voltaje bajo o medio para un sistema de bombeo no es una tarea fácil. Hay varios aspectos a tener en cuenta, incluidos los detalles del sitio y la instalación. 

Al elegir un motor para una aplicación, la evaluación de estos tres factores debería proporcionar el mejor motor completo para la instalación.

Información basada en el artículo de Pump Sand Systems