La protección térmica de motores eléctricos es esencial para evitar fallas catastróficas y costosos tiempos de inactividad. Calcular correctamente la protección térmica según NTC 2050, NEC e IEC garantiza seguridad, eficiencia y cumplimiento normativo.
En este artículo descubrirás cómo dimensionar y seleccionar protecciones térmicas para motores eléctricos, fórmulas, tablas, ejemplos reales y una calculadora inteligente.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora de protección térmica para motores eléctricos – NTC 2050, NEC, IEC
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- ¿Cuál es el rango de protección térmica para un motor de 5 HP, 440 V, NEC?
- ¿Qué valor de corriente de disparo térmico corresponde a un motor de 30 HP, 380 V, NTC 2050?
Tablas de valores comunes para la Calculadora de protección térmica para motores eléctricos – NTC 2050, NEC, IEC
Las siguientes tablas presentan valores típicos de corriente nominal, ajustes de relé térmico y factores de corrección según las normativas NTC 2050, NEC e IEC. Estas tablas son esenciales para seleccionar y calcular la protección térmica adecuada para motores eléctricos en diferentes aplicaciones.
| Potencia Motor (HP) | Potencia Motor (kW) | Voltaje (V) | Corriente Nominal (A) | Ajuste Relé Térmico (A) | Norma | Factor de Servicio | Tipo de Arranque |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.75 | 220 | 3.6 | 3.8 – 4.0 | NTC 2050 | 1.15 | Directo |
| 3 | 2.2 | 220 | 8.6 | 9.0 – 9.5 | NEC | 1.15 | Directo |
| 5 | 3.7 | 380 | 7.6 | 8.0 – 8.5 | IEC | 1.0 | Estrella-Triángulo |
| 10 | 7.5 | 440 | 10.2 | 10.5 – 11.0 | NTC 2050 | 1.15 | Directo |
| 15 | 11 | 220 | 40.2 | 41.0 – 42.0 | NEC | 1.15 | Directo |
| 20 | 15 | 380 | 28.8 | 29.5 – 30.5 | IEC | 1.0 | Estrella-Triángulo |
| 30 | 22 | 440 | 36.0 | 37.0 – 38.0 | NTC 2050 | 1.15 | Directo |
| 50 | 37 | 380 | 72.0 | 73.0 – 75.0 | IEC | 1.0 | Estrella-Triángulo |
| 75 | 55 | 440 | 96.0 | 98.0 – 100.0 | NTC 2050 | 1.15 | Directo |
| 100 | 75 | 380 | 144.0 | 146.0 – 150.0 | IEC | 1.0 | Estrella-Triángulo |
La tabla anterior es solo una referencia. Para valores exactos, siempre consulte las tablas oficiales de la norma correspondiente y la placa de datos del motor.
Fórmulas para la Calculadora de protección térmica para motores eléctricos – NTC 2050, NEC, IEC
El cálculo de la protección térmica para motores eléctricos se basa en la corriente nominal del motor, el tipo de arranque, el factor de servicio y las recomendaciones de la norma aplicable. A continuación, se presentan las fórmulas más relevantes y su explicación detallada.
1. Cálculo de la corriente nominal del motor trifásico
- Potencia (W): Potencia del motor en vatios (W). 1 HP = 746 W.
- Voltaje (V): Tensión de alimentación del motor.
- Eficiencia: Rendimiento del motor (típico: 0.85 a 0.95).
- FP: Factor de potencia (típico: 0.8 a 0.9).
2. Ajuste del relé térmico según NTC 2050, NEC, IEC
- Corriente Nominal (A): Calculada previamente o tomada de la placa del motor.
- Factor de Servicio: Según la norma y condiciones de operación (típico: 1.0 a 1.25).
3. Factor de corrección por temperatura ambiente
- Factor de Corrección Temperatura: Depende de la temperatura ambiente (ver tabla siguiente).
| Temperatura Ambiente (°C) | Factor de Corrección |
|---|---|
| 20 – 30 | 1.00 |
| 31 – 40 | 0.96 |
| 41 – 50 | 0.91 |
| 51 – 60 | 0.87 |
4. Selección del relé térmico según la norma
- NTC 2050: El ajuste del relé térmico debe ser igual o ligeramente superior a la corriente nominal del motor, pero nunca mayor al 125% de la corriente de placa.
- NEC: Permite hasta el 125% de la corriente nominal para motores de servicio continuo.
- IEC: Recomienda el ajuste al 100% de la corriente nominal, salvo condiciones especiales.
5. Fórmula para motores monofásicos
Estas fórmulas permiten calcular la corriente de ajuste y seleccionar el relé térmico adecuado para cualquier motor eléctrico bajo las normativas internacionales.
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de protección térmica para motores eléctricos – NTC 2050, NEC, IEC
Ejemplo 1: Motor trifásico de 15 HP, 220 V, NTC 2050
- Datos de placa: 15 HP, 220 V, eficiencia 0.9, factor de potencia 0.85, temperatura ambiente 35°C.
- Paso 1: Convertir HP a W: 15 × 746 = 11,190 W.
- Paso 2: Calcular corriente nominal:
- Corriente Nominal = 11,190 / (1.732 × 220 × 0.9 × 0.85) = 11,190 / (290.6) ≈ 38.5 A
- Paso 3: Ajuste del relé térmico según NTC 2050 (máx. 125%):
- Ajuste Relé Térmico = 38.5 × 1.15 = 44.3 A
- Verificar que no supere el 125%: 38.5 × 1.25 = 48.1 A
- El ajuste de 44.3 A es válido.
- Paso 4: Corregir por temperatura ambiente (35°C, factor 0.96):
- Ajuste Corregido = 44.3 × 0.96 = 42.5 A
- Resultado: El relé térmico debe ajustarse a 42.5 A para cumplir NTC 2050.
Ejemplo 2: Motor trifásico de 30 HP, 440 V, IEC
- Datos de placa: 30 HP, 440 V, eficiencia 0.92, factor de potencia 0.88, temperatura ambiente 45°C.
- Paso 1: Convertir HP a W: 30 × 746 = 22,380 W.
- Paso 2: Calcular corriente nominal:
- Corriente Nominal = 22,380 / (1.732 × 440 × 0.92 × 0.88) = 22,380 / (618.6) ≈ 36.2 A
- Paso 3: Ajuste del relé térmico según IEC (100%):
- Ajuste Relé Térmico = 36.2 × 1.0 = 36.2 A
- Paso 4: Corregir por temperatura ambiente (45°C, factor 0.91):
- Ajuste Corregido = 36.2 × 0.91 = 32.9 A
- Resultado: El relé térmico debe ajustarse a 32.9 A para cumplir IEC.
Estos ejemplos ilustran la importancia de considerar todos los factores: potencia, voltaje, eficiencia, factor de potencia, temperatura ambiente y la normativa aplicable.
Consideraciones adicionales y mejores prácticas
- Siempre verifique la placa de datos del motor antes de calcular la protección térmica.
- Consulte las tablas oficiales de la norma aplicable (NTC 2050, NEC, IEC) para valores exactos.
- Considere condiciones especiales como arranques frecuentes, ambientes agresivos o motores con factor de servicio diferente a 1.0.
- Realice pruebas periódicas de disparo y ajuste de los relés térmicos para garantizar la protección efectiva.
- Utilice relés térmicos certificados y de fabricantes reconocidos para asegurar la confiabilidad del sistema.
Para información adicional y tablas oficiales, consulte los siguientes recursos de autoridad:
- NFPA 70: National Electrical Code (NEC)
- IEC 60947-4-1: Contactores y arrancadores de motores
- NTC 2050: Código Eléctrico Colombiano
La correcta selección y ajuste de la protección térmica para motores eléctricos es fundamental para la seguridad, eficiencia y cumplimiento normativo en cualquier instalación industrial o comercial.
Utiliza la calculadora de protección térmica para motores eléctricos – NTC 2050, NEC, IEC para optimizar tus proyectos y garantizar la protección adecuada de tus equipos.