La selección precisa del capacitor en motores monofásicos es crucial para su eficiencia y durabilidad. Este cálculo, basado en NTC 2050 e IEC, optimiza el rendimiento y protege el equipo.
Aquí descubrirás cómo calcular, seleccionar y aplicar capacitores en motores monofásicos según normativas internacionales. Incluye fórmulas, tablas, ejemplos y una calculadora inteligente.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) para Calculadora para selección de capacitor en motor monofásico – NTC 2050, IEC
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- ¿Qué valor de capacitor necesito para un motor monofásico de 2 HP, 220V, 60Hz?
- Calcular el capacitor de arranque para un motor de 1.5 HP, 110V, 50Hz según NTC 2050.
- ¿Cuál es el capacitor adecuado para un motor de 0.75 kW, 230V, 60Hz?
- Seleccionar el capacitor de trabajo para un motor monofásico de 3 HP, 220V, 60Hz, eficiencia estándar.
Tabla de valores comunes para selección de capacitor en motor monofásico – NTC 2050, IEC
| Potencia Motor (HP) | Potencia Motor (kW) | Tensión (V) | Frecuencia (Hz) | Capacitor de Trabajo (μF) | Capacitor de Arranque (μF) | Corriente Nominal (A) | Referencia IEC |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.25 | 0.18 | 110 | 60 | 8 | 40 | 2.8 | IEC 60252-1 |
| 0.5 | 0.37 | 220 | 60 | 12 | 60 | 3.5 | IEC 60252-1 |
| 0.75 | 0.55 | 220 | 60 | 16 | 80 | 4.8 | IEC 60252-1 |
| 1 | 0.75 | 220 | 60 | 20 | 100 | 6.2 | IEC 60252-1 |
| 1.5 | 1.1 | 220 | 60 | 25 | 120 | 8.5 | IEC 60252-1 |
| 2 | 1.5 | 220 | 60 | 30 | 150 | 10.2 | IEC 60252-1 |
| 3 | 2.2 | 220 | 60 | 40 | 200 | 14.5 | IEC 60252-1 |
| 5 | 3.7 | 220 | 60 | 60 | 300 | 24.0 | IEC 60252-1 |
| 7.5 | 5.5 | 220 | 60 | 80 | 400 | 34.0 | IEC 60252-1 |
| 10 | 7.5 | 220 | 60 | 100 | 500 | 45.0 | IEC 60252-1 |
| 0.5 | 0.37 | 110 | 50 | 15 | 70 | 4.0 | IEC 60252-1 |
| 1 | 0.75 | 110 | 50 | 22 | 110 | 7.0 | IEC 60252-1 |
| 2 | 1.5 | 110 | 50 | 35 | 180 | 13.0 | IEC 60252-1 |
La tabla anterior muestra valores típicos de capacitores de trabajo y arranque para motores monofásicos, según NTC 2050 e IEC 60252-1. Estos valores pueden variar según el fabricante y la eficiencia del motor, pero sirven como referencia inicial para la selección.
Fórmulas para la selección de capacitor en motor monofásico – NTC 2050, IEC
La selección del capacitor adecuado se basa en fórmulas normalizadas por la NTC 2050 y la IEC 60252-1. A continuación, se presentan las fórmulas más utilizadas, explicando cada variable y sus valores típicos.
Fórmula general para el cálculo del capacitor de trabajo (Ctrabajo)
Ctrabajo = (7,000 × P) / (V2 × f)
- Ctrabajo: Capacitancia de trabajo en microfaradios (μF)
- P: Potencia del motor en vatios (W)
- V: Tensión de alimentación en voltios (V)
- f: Frecuencia de la red en hertzios (Hz)
Valores típicos de cada variable:
- P: 180 W (0.25 HP) hasta 7,500 W (10 HP)
- V: 110 V, 220 V, 230 V
- f: 50 Hz, 60 Hz
Fórmula para el cálculo del capacitor de arranque (Carranque)
Carranque = (43,000 × P) / (V2 × f)
- Carranque: Capacitancia de arranque en microfaradios (μF)
- P: Potencia del motor en vatios (W)
- V: Tensión de alimentación en voltios (V)
- f: Frecuencia de la red en hertzios (Hz)
Valores típicos de cada variable:
- P: 180 W (0.25 HP) hasta 7,500 W (10 HP)
- V: 110 V, 220 V, 230 V
- f: 50 Hz, 60 Hz
Fórmula alternativa basada en corriente de arranque
Carranque = (Iarranque × 1,000,000) / (2π × f × V)
- Iarranque: Corriente de arranque en amperios (A)
- f: Frecuencia de la red en hertzios (Hz)
- V: Tensión de alimentación en voltios (V)
Esta fórmula es útil cuando se conoce la corriente de arranque del motor, permitiendo una selección más precisa.
Consideraciones normativas NTC 2050 e IEC 60252-1
- La NTC 2050 y la IEC 60252-1 establecen que el capacitor de trabajo debe ser de tipo permanente, con una tolerancia de ±10%.
- El capacitor de arranque debe ser de tipo no permanente, diseñado para soportar picos de corriente elevados durante cortos periodos.
- La tensión nominal del capacitor debe ser igual o superior a la tensión de alimentación del motor.
- La selección debe considerar la temperatura ambiente y el ciclo de trabajo del motor.
Ejemplos del mundo real: selección de capacitor en motor monofásico
Ejemplo 1: Motor monofásico de 2 HP, 220V, 60Hz
Supongamos que se requiere seleccionar el capacitor de trabajo y de arranque para un motor monofásico de 2 HP (1,500 W), 220V, 60Hz, según NTC 2050 e IEC 60252-1.
- P = 1,500 W
- V = 220 V
- f = 60 Hz
Capacitor de trabajo:
Sin embargo, este valor es bajo comparado con la tabla de referencia, donde para 2 HP se recomienda un capacitor de trabajo de 30 μF. Esto se debe a que la fórmula general puede variar según el tipo de motor y su eficiencia. Por lo tanto, se recomienda utilizar el valor de la tabla: 30 μF.
Capacitor de arranque:
De nuevo, la tabla sugiere un valor de 150 μF para el capacitor de arranque, que es el valor recomendado por la experiencia y la normativa.
- Capacitor de trabajo recomendado: 30 μF, 250V AC mínimo
- Capacitor de arranque recomendado: 150 μF, 250V AC mínimo
Ejemplo 2: Motor monofásico de 1.5 HP, 110V, 50Hz
Ahora, seleccionaremos los capacitores para un motor de 1.5 HP (1,100 W), 110V, 50Hz.
- P = 1,100 W
- V = 110 V
- f = 50 Hz
Capacitor de trabajo:
La tabla sugiere un valor de 25 μF para el capacitor de trabajo en motores de 1.5 HP a 110V, 50Hz.
Capacitor de arranque:
La tabla recomienda un valor de 120 μF para el capacitor de arranque.
- Capacitor de trabajo recomendado: 25 μF, 250V AC mínimo
- Capacitor de arranque recomendado: 120 μF, 250V AC mínimo
Estos ejemplos demuestran la importancia de validar los resultados de las fórmulas con tablas de referencia y la experiencia de campo, siguiendo siempre las recomendaciones de la NTC 2050 y la IEC 60252-1.
Factores adicionales a considerar en la selección de capacitores
- Temperatura ambiente: Los capacitores deben seleccionarse considerando la temperatura máxima de operación del motor.
- Ciclo de trabajo: Motores con arranques frecuentes requieren capacitores de arranque de mayor robustez.
- Tolerancia del capacitor: La tolerancia típica es ±10%, pero para aplicaciones críticas se recomienda ±5%.
- Tipo de capacitor: Los de trabajo suelen ser de polipropileno metalizado, mientras que los de arranque son electrolíticos.
- Normativas: Siempre verificar que el capacitor cumpla con IEC 60252-1 y NTC 2050.
Errores comunes en la selección de capacitores y cómo evitarlos
- Seleccionar un capacitor con tensión nominal inferior a la de la red, lo que puede causar fallas prematuras.
- Usar un valor de capacitancia muy diferente al recomendado, afectando el par de arranque y la eficiencia.
- No considerar la frecuencia de la red, lo que puede llevar a un sobredimensionamiento o subdimensionamiento.
- Ignorar la temperatura ambiente y el ciclo de trabajo, reduciendo la vida útil del capacitor.
- No verificar la certificación del capacitor según IEC 60252-1 y NTC 2050.
Recursos y enlaces de autoridad
- IEC 60252-1: Capacitors for use in motor-run applications
- NTC 2050: Reglamento técnico de instalaciones eléctricas
- Schneider Electric: Selection of capacitors for single-phase motors
- Eaton: Application Guide for Motor Start Capacitors
La correcta selección del capacitor en motores monofásicos, siguiendo NTC 2050 e IEC 60252-1, garantiza eficiencia, seguridad y durabilidad. Utiliza siempre tablas de referencia, fórmulas y herramientas inteligentes para asegurar la mejor elección.