Calculadora de protección térmica para motores eléctricos

La protección térmica de motores eléctricos previene fallas y extiende su vida útil de manera eficiente.

Encuentra tablas, fórmulas, ejemplos y una calculadora para dimensionar la protección térmica según NTC 2050 y NEC.

Protección Térmica de Motor

Corriente plena carga (A):

Valores típicos FLC (NEC Tab. 430.250, 460 V 3Φ)

HP	FLC (A)
½	1.1
1	2.1
2	3.4
3	4.8
5	7.6
7.5	11
10	14
15	21
20	27
25	34
30	40
40	52
50	65
60	77
75	96
100	124

Para protección de sobrecarga, usa siempre la corriente nominal de placa del motor (NEC 430.6(A)(2)). Esta tabla es solo una referencia para otros fines.
Para 230 V (trifásico), duplica aprox. el valor de esta tabla (460V).
Fuente de tabla: NEC 2023 430.250.

FS ≥ 1.15 o ΔT ≤ 40 °C:

Selecciona según la placa del motor

• Sí → Factor de Servicio (SF) ≥ 1.15 o aumento de temperatura (temp. rise) ≤ 40 °C.
  Ajuste inicial ≤ 125 % FLC.
  Ajuste máximo ≤ 140 % FLC (si no arranca).

• No → Otros motores (SF < 1.15 y ΔT > 40 °C).
  Ajuste inicial ≤ 115 % FLC.
  Ajuste máximo ≤ 130 % FLC (si no arranca).

Referencia: NEC 430.32(A)(1), (A)(2) y (C).

Criterio: NEC 2023 / NTC 2050 §430.32

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Tablas de valores comunes para la Calculadora de protección térmica para motores eléctricos – NTC 2050, NEC

Potencia Motor (HP)	Voltaje (V)	Corriente Nominal (A)	Rango Relé Térmico (A)	Factor de Servicio	Tipo de Arranque	Clase de Protección
1	220	3.2	2.8 – 4.0	1.15	Directo	Clase 10
3	220	7.5	6.5 – 8.5	1.15	Directo	Clase 10
5	220	13	12 – 15	1.15	Directo	Clase 10
7.5	220	20	18 – 22	1.15	Directo	Clase 10
10	220	28	25 – 30	1.15	Directo	Clase 10
15	220	38	35 – 40	1.15	Directo	Clase 10
20	220	48	45 – 50	1.15	Directo	Clase 10
1	440	1.6	1.4 – 2.0	1.15	Directo	Clase 10
5	440	6.5	6.0 – 7.5	1.15	Directo	Clase 10
10	440	13	12 – 15	1.15	Directo	Clase 10
15	440	21	20 – 23	1.15	Directo	Clase 10
20	440	27	25 – 30	1.15	Directo	Clase 10
25	440	32	30 – 35	1.15	Directo	Clase 10

La tabla anterior muestra valores típicos de corriente nominal y rangos de ajuste de relés térmicos para motores eléctricos trifásicos, según NTC 2050 y NEC. Estos valores pueden variar según el fabricante y las condiciones de operación.

Fórmulas para la Calculadora de protección térmica para motores eléctricos – NTC 2050, NEC

La selección y ajuste de la protección térmica para motores eléctricos se basa en la corriente nominal del motor, el factor de servicio y las recomendaciones de las normas NTC 2050 y NEC. A continuación, se presentan las fórmulas principales:

1. Cálculo de la corriente nominal del motor trifásico:

Corriente Nominal (A) = P / (√3 × V × FP × η)

P: Potencia del motor (W)
V: Tensión de línea (V)
FP: Factor de potencia (típico: 0.85 – 0.9)
η: Eficiencia del motor (típico: 0.85 – 0.95)

2. I_ajuste (A) = FLC × K

donde K es:

1,25 — motor con SF ≥ 1,15 o elevación de temperatura ≤ 40 °C
1,15 — demás motores

Si el motor no arranca con ese valor, el ajuste puede incrementarse hasta 1,40 × FLC o 1,30 × FLC respectivamente, sin superarlos.

3. Selección del rango del relé térmico:

El rango del relé térmico debe cubrir la corriente de ajuste calculada.

Ejemplo: Si el ajuste calculado es 13.8 A, seleccione un relé con rango 12-15 A.

Las normas NTC 2050 y NEC establecen que el ajuste del relé térmico no debe superar el 125% de la corriente nominal, salvo condiciones especiales justificadas.

Explicación detallada de variables y valores comunes

P (Potencia): Se expresa en vatios (W) o caballos de fuerza (HP). 1 HP = 746 W.
V (Voltaje): Tensión de línea del motor, comúnmente 220 V o 440 V en sistemas trifásicos.
FP (Factor de Potencia): Relación entre potencia activa y aparente. Motores industriales: 0.85 – 0.9.
η (Eficiencia): Relación entre potencia útil y consumida. Motores modernos: 0.85 – 0.95.
Factor de Servicio (FS): Indica la capacidad de sobrecarga del motor. Típico: 1.15.

El ajuste correcto del relé térmico es fundamental para evitar disparos intempestivos o daños por sobrecalentamiento.

Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de protección térmica para motores eléctricos – NTC 2050, NEC

Caso 1: Motor trifásico 10 HP – 220 V

Datos de placa: 10 HP, 220 V, 3 Φ, FLC = 28 A, SF = 1,15
Condición: SF ≥ 1,15 ⇒ aplica 125 % / 140 %

Ajuste inicial (I_ajuste = FLC × 1,25): 28 A × 1,25 = 35,00 A
Límite máximo (I_máx = FLC × 1,40): 28 A × 1,40 = 39,20 A
Selección del relé: rango 30-40 A; ajustar a 35,00 A (subir hasta 39,20 A sólo si el motor no arranca).

Caso 2: Motor trifásico 5 HP – 440 V

Datos de placa: 5 HP, 440 V, 3 Φ, FLC = 6,5 A, SF = 1,15
Condición: SF ≥ 1,15 ⇒ aplica 125 % / 140 %

Ajuste inicial (I_ajuste = FLC × 1,25): 6,5 A × 1,25 = 8,13 A
Límite máximo (I_máx = FLC × 1,40): 6,5 A × 1,40 = 9,10 A
Selección del relé: rango 8-10 A; ajustar a 8,13 A (subir hasta 9,10 A si el motor no arranca).

Recomendaciones adicionales y mejores prácticas

Verifique siempre los datos de placa del motor antes de calcular la protección térmica.
Considere condiciones ambientales: temperatura, ventilación y altitud pueden afectar el ajuste.
Revise periódicamente el ajuste del relé térmico para evitar disparos intempestivos o falta de protección.
Utilice relés térmicos certificados y compatibles con la normativa vigente.
Consulte siempre la NEC (NFPA 70) y la NTC 2050 para información actualizada.

La correcta selección y ajuste de la protección térmica es clave para la seguridad, eficiencia y durabilidad de los motores eléctricos en cualquier instalación industrial o comercial.

Preguntas frecuentes sobre la Calculadora de protección térmica para motores eléctricos – NTC 2050, NEC

¿Qué pasa si ajusto el relé térmico por encima del 125%?
Puede perder la protección contra sobrecarga, dañando el motor y violando la normativa.
¿Debo considerar el arranque del motor?
Sí, pero el relé térmico está diseñado para soportar el pico de arranque sin disparar.
¿Qué hacer si el motor opera en ambiente caliente?
Ajuste el relé a un valor menor o consulte tablas de corrección por temperatura.
¿Puedo usar la calculadora para motores monofásicos?
Sí, pero adapte la fórmula de corriente nominal para sistemas monofásicos.

Para más información técnica y normativa, consulte fuentes oficiales como NFPA y ICONTEC.

La calculadora de protección térmica para motores eléctricos según NTC 2050 y NEC es una herramienta esencial para ingenieros, electricistas y técnicos, garantizando seguridad y cumplimiento normativo en instalaciones eléctricas modernas.