La protección de motores eléctricos es esencial para la seguridad y eficiencia industrial, evitando daños costosos y paradas inesperadas. La correcta selección y cálculo de relés de sobrecarga, conforme a NTC 2050 y NEC, es fundamental.
Este artículo explica cómo calcular y seleccionar relés de sobrecarga para motores, siguiendo normativas internacionales. Encontrarás tablas, fórmulas, ejemplos prácticos y una calculadora inteligente para facilitar tu trabajo.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de relés de sobrecarga para motores – NTC 2050, NEC
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- Calcular el rango de ajuste de relé de sobrecarga para un motor trifásico de 15 HP, 220 V, 38 A.
- ¿Qué ajuste de relé de sobrecarga corresponde a un motor de 10 HP, 460 V, 13 A según NTC 2050?
- Determinar el valor de disparo para un motor de 5 HP, 220 V, 15 A, factor de servicio 1.15.
- ¿Qué relé de sobrecarga selecciono para un motor de 30 HP, 440 V, 40 A, SF 1.0?
Tablas de valores comunes para la Calculadora de relés de sobrecarga para motores – NTC 2050, NEC
La selección de relés de sobrecarga depende de la corriente nominal del motor, el tipo de arranque, el factor de servicio y la normativa aplicable. A continuación, se presentan tablas con valores típicos de ajuste y selección, basados en la NTC 2050 (Colombia) y el NEC (National Electrical Code, EE.UU.).
| Potencia Motor (HP) | Tensión (V) | Corriente Nominal (A) | Factor de Servicio (SF) | Rango Ajuste Relé (A) | Norma Aplicable |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 220 | 3.2 | 1.15 | 3.0 – 3.5 | NTC 2050 / NEC |
| 3 | 220 | 8.6 | 1.15 | 8.2 – 9.0 | NTC 2050 / NEC |
| 5 | 220 | 15.2 | 1.15 | 14.5 – 16.0 | NTC 2050 / NEC |
| 7.5 | 220 | 22.0 | 1.15 | 21.0 – 23.0 | NTC 2050 / NEC |
| 10 | 220 | 28.0 | 1.15 | 27.0 – 29.0 | NTC 2050 / NEC |
| 15 | 220 | 38.0 | 1.15 | 36.0 – 40.0 | NTC 2050 / NEC |
| 20 | 220 | 48.0 | 1.15 | 46.0 – 50.0 | NTC 2050 / NEC |
| 1 | 440 | 1.6 | 1.15 | 1.5 – 1.7 | NTC 2050 / NEC |
| 5 | 440 | 7.6 | 1.15 | 7.2 – 8.0 | NTC 2050 / NEC |
| 10 | 440 | 13.0 | 1.15 | 12.5 – 14.0 | NTC 2050 / NEC |
| 15 | 440 | 21.0 | 1.15 | 20.0 – 22.0 | NTC 2050 / NEC |
| 20 | 440 | 27.0 | 1.15 | 26.0 – 28.0 | NTC 2050 / NEC |
| 30 | 440 | 40.0 | 1.0 | 39.0 – 41.0 | NTC 2050 / NEC |
| 50 | 440 | 65.0 | 1.0 | 63.0 – 67.0 | NTC 2050 / NEC |
Estos valores son orientativos y pueden variar según el fabricante del motor y las condiciones de operación. Para una selección precisa, siempre consulta la placa de datos del motor y la normativa vigente.
Fórmulas para la Calculadora de relés de sobrecarga para motores – NTC 2050, NEC
El cálculo del ajuste del relé de sobrecarga se basa en la corriente nominal del motor y el factor de servicio, siguiendo las recomendaciones de la NTC 2050 y el NEC (artículo 430.32).
Ajuste Relé (A) = Corriente Nominal Motor (A) × Porcentaje de Ajuste
- Corriente Nominal Motor (A): Valor de placa del motor o tabla de la norma.
- Porcentaje de Ajuste: Según NTC 2050 y NEC:
- Para motores con factor de servicio (SF) ≥ 1.15 o temperatura de aislamiento clase B o superior: 115% de la corriente nominal.
- Para motores con SF = 1.0: 100% de la corriente nominal.
- En casos especiales, se puede aumentar hasta un 125% si el motor no arranca por condiciones de carga, pero debe justificarse.
Ejemplo de aplicación de la fórmula:
- Motor de 10 HP, 440 V, 13 A, SF 1.15:
- Ajuste Relé = 13 A × 1.15 = 14.95 A
- Motor de 30 HP, 440 V, 40 A, SF 1.0:
- Ajuste Relé = 40 A × 1.0 = 40 A
Corriente (A) = (Potencia (HP) × 746) / (√3 × Tensión (V) × Eficiencia × FP)
- Potencia (HP): Potencia del motor en caballos de fuerza.
- Tensión (V): Tensión de alimentación del motor.
- Eficiencia: Valor típico entre 0.85 y 0.95.
- FP (Factor de Potencia): Valor típico entre 0.80 y 0.90.
Valores comunes de eficiencia y factor de potencia:
- Motores pequeños (1-5 HP): Eficiencia 0.85 – 0.90, FP 0.80 – 0.85.
- Motores medianos (7.5-30 HP): Eficiencia 0.90 – 0.93, FP 0.85 – 0.88.
- Motores grandes (>30 HP): Eficiencia 0.93 – 0.95, FP 0.88 – 0.90.
La selección del relé debe considerar el rango de ajuste disponible en el catálogo del fabricante, el tipo de arranque (directo, estrella-triángulo, etc.) y las condiciones ambientales.
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de relés de sobrecarga para motores – NTC 2050, NEC
Caso 1: Selección de relé de sobrecarga para un motor de 15 HP, 220 V, SF 1.15
- Datos de placa:
- Potencia: 15 HP
- Tensión: 220 V
- Corriente nominal: 38 A
- Factor de servicio: 1.15
- Paso 1: Determinar el porcentaje de ajuste según NTC 2050/NEC:
- SF ≥ 1.15 → Ajuste al 115% de la corriente nominal.
- Paso 2: Aplicar la fórmula:
- Ajuste Relé = 38 A × 1.15 = 43.7 A
- Paso 3: Seleccionar el relé de sobrecarga con rango de ajuste que incluya 43.7 A (por ejemplo, 40-45 A).
- Paso 4: Verificar que el relé sea compatible con el contactor y la aplicación.
Caso 2: Ajuste de relé para motor de 10 HP, 440 V, SF 1.0
- Datos de placa:
- Potencia: 10 HP
- Tensión: 440 V
- Corriente nominal: 13 A
- Factor de servicio: 1.0
- Paso 1: Determinar el porcentaje de ajuste según NTC 2050/NEC:
- SF = 1.0 → Ajuste al 100% de la corriente nominal.
- Paso 2: Aplicar la fórmula:
- Ajuste Relé = 13 A × 1.0 = 13 A
- Paso 3: Seleccionar el relé de sobrecarga con rango de ajuste que incluya 13 A (por ejemplo, 12-14 A).
- Paso 4: Confirmar que el relé cumple con la curva de disparo recomendada por la norma.
Estos ejemplos ilustran la importancia de seguir las normativas y utilizar herramientas de cálculo precisas para garantizar la protección adecuada de los motores eléctricos.
Consideraciones adicionales y mejores prácticas
- Verifica siempre la placa de datos del motor antes de seleccionar el relé.
- Consulta los catálogos de fabricantes para elegir el rango de ajuste correcto.
- Considera condiciones ambientales extremas (temperatura, humedad) que puedan afectar el disparo del relé.
- Realiza pruebas periódicas de disparo para asegurar el correcto funcionamiento del sistema de protección.
- En instalaciones críticas, utiliza relés electrónicos con funciones avanzadas de monitoreo.
Para información adicional y referencias normativas, consulta:
- NFPA 70: National Electrical Code (NEC)
- NTC 2050 (Colombia) – ICONTEC
- Schneider Electric – Selección de relés de sobrecarga
La correcta aplicación de la Calculadora de relés de sobrecarga para motores – NTC 2050, NEC, garantiza la seguridad, eficiencia y vida útil de los motores eléctricos en cualquier instalación industrial o comercial.
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