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Velocidad del motor: polos, deslizamiento, variador y poleas

Indique la placa del motor, la frecuencia del variador y las poleas para saber la velocidad del motor y de la máquina, el deslizamiento y a cuántos hercios ajustar el variador para llegar a la velocidad deseada.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Predimensionamiento
Motor
Variador de frecuencia
Transmisión a la máquina

Use los diámetros primitivos (de referencia) de las poleas, grabados en ellas o en el catálogo, y no el diámetro exterior.

—Velocidad del motor con el variador
—

Velocidad según la frecuencia

Velocidad del motor y de la máquina con la carga indicada; las líneas marcan la frecuencia actual y la necesaria para la velocidad deseada.

Toque el gráfico para ver los valores.

Tensión, par y potencia disponibles

En porcentaje de los valores nominales, con control V/f: par constante hasta la frecuencia nominal y potencia constante por encima.

Toque el gráfico para ver los valores.

Velocidad síncrona por número de polos

ns = 120 × f ÷ polos, a 50 y 60 Hz, y la velocidad estimada con el deslizamiento de este motor.

Siguiente paso

Lleve los resultados de esta página a otra calculadora, con los campos ya rellenados.

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. El informe completo incluye también los gráficos y las interpretaciones, en color. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Velocidad síncrona: ns = 120 · f ÷ p; deslizamiento nominal: s = (ns − n_placa) ÷ ns
Con variador: n(f) = 120 · f ÷ p − Δn; Δn = (ns − n_placa) · carga, multiplicado por (f ÷ fn)² por encima de la frecuencia nominal
V/f: V = Vn · f ÷ fn hasta fn; par disponible = 100% hasta fn y fn ÷ f por encima; potencia disponible = mín(f ÷ fn; 1)
Poleas: n_máquina = n_motor · d_motor ÷ d_máquina · (1 − deslizamiento); par nominal T = 9550 · P ÷ n

Hipótesis y límites

  • Deslizamiento proporcional al par de la carga en el margen normal, con flujo constante hasta la frecuencia nominal (control V/f o vectorial). Por debajo de unos 5 Hz el control V/f simple pierde precisión.
  • El par disponible no tiene en cuenta la reducción por refrigeración a baja velocidad ni el límite de par máximo en el debilitamiento de campo; use las curvas del fabricante del motor y del variador.

Normas y documentos técnicos

  • IEC 60034-1: Rotating electrical machines — Rating and performance
  • IEC/TS 60034-17: Cage induction motors when fed from converters — Application guide
  • IEC 61800-2: Adjustable speed electrical power drive systems — General requirements
  • NEMA MG 1: Motors and Generators, Part 30 and Part 31 (inverter-fed motors)
  • Fitzgerald, A. E.; Kingsley, C.; Umans, S. D. Electric Machinery, 6th ed., McGraw-Hill, 2003

Legislación y reglamentos en España y la UE

  • Real Decreto 1215/1997: seguridad en la utilización de equipos de trabajo (resguardos de poleas y correas)
  • Real Decreto 842/2002, REBT, ITC-BT-47: motores
  • UNE-EN 60034-1: máquinas eléctricas rotativas

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula la velocidad de un motor?

La velocidad síncrona es 120 × frecuencia ÷ número de polos: 120 × 50 ÷ 4 = 1500 rpm para un motor de 4 polos a 50 Hz. El rotor gira algo por debajo por el deslizamiento: la placa del ejemplo indica 1470 rpm a plena carga. Con el 80% de la carga, la velocidad en la red ronda las 1476 rpm.

¿Qué es el deslizamiento?

Es la diferencia entre la velocidad del campo magnético y la del rotor, dividida por la síncrona. Sin ella el motor de inducción no produce par. En el ejemplo, (1500 − 1470) ÷ 1500 = 2%. Los motores grandes y de alto rendimiento tienen menos deslizamiento; los pequeños, más.

¿A qué velocidad gira el motor con variador?

Casi en proporción a la frecuencia, menos el deslizamiento en rpm. En el ejemplo, a 40 Hz el campo gira a 1200 rpm y el motor, con el 80% de la carga, a unas 1176 rpm. Cada hercio cambia la velocidad de un motor de 4 polos en 30 rpm.

¿A cuántos hercios ajusto el variador para la velocidad que quiero?

Indique la velocidad deseada en la máquina: la calculadora resuelve la frecuencia teniendo en cuenta poleas y deslizamientos. En el ejemplo, para 650 rpm en la máquina con poleas de 140 y 280 mm, el variador debe trabajar a unos 44,6 Hz. Si sale muy por debajo del 30% o por encima del 120% de la nominal, mejor cambiar las poleas.

¿Puedo hacer girar el motor por encima de 50 Hz?

Sí, dentro del límite mecánico del motor y de la máquina, pero por encima de la frecuencia nominal la tensión ya no sube y el par disponible baja: a 62,5 Hz, al 80% del nominal. Sirve para cargas ligeras; con cargas de par constante, el motor pierde velocidad.

¿Y por debajo de 25 Hz hay problema?

El par sigue disponible, pero el ventilador del propio motor gira despacio y refrigera menos. En bombas y ventiladores, que piden poco par a baja velocidad, no suele haber problema; en transportadores y otras cargas de par constante, siga la curva de reducción del fabricante o use ventilación independiente.

¿Cómo se calcula la velocidad con poleas?

Multiplique la velocidad del motor por la relación de diámetros primitivos: n_máquina = n_motor × d_motor ÷ d_máquina, descontando un 1% a 2% de deslizamiento en correas trapeciales. En el ejemplo, 1176 rpm × 140 ÷ 280 × 0,99 ≈ 582 rpm en la máquina.