Calculadora del calibre del conductor de salida del variador al motor

La correcta selección del calibre del conductor de salida del variador al motor es esencial para la seguridad eléctrica. Este cálculo garantiza eficiencia, cumplimiento normativo y protección de equipos según NEC y NTC 2050.

Aquí descubrirás cómo calcular el calibre del conductor, fórmulas, tablas, ejemplos reales y una calculadora inteligente. Optimiza tus proyectos eléctricos con precisión y respaldo normativo.

Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora del calibre del conductor de salida del variador al motor – NEC, NTC 2050

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¿Qué calibre de conductor necesito para un motor trifásico de 15 HP, 460V, 60 Hz, 30 m de distancia?
Calcular el calibre para un variador de 10 HP, 220V, 50 Hz, con temperatura ambiente de 40°C.
¿Cuál es el conductor adecuado para un motor de 7.5 kW, 380V, 60 Hz, a 20 metros?
Determinar el calibre para un motor de 5 HP, 208V, 60 Hz, con factor de corrección por agrupamiento.

Tabla de calibres de conductores de salida del variador al motor según NEC y NTC 2050

Potencia del Motor (HP)	Voltaje (V)	Corriente Nominal (A)	Calibre AWG/MCM (Cobre)	Calibre AWG/MCM (Aluminio)	Longitud (m)	Caída de Tensión (%)	Temperatura Ambiente (°C)	Factor de Corrección	Norma Aplicada
3	220	10.2	14 AWG	12 AWG	20	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050
5	220	15.2	12 AWG	10 AWG	30	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050
7.5	220	22	10 AWG	8 AWG	40	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050
10	220	28	8 AWG	6 AWG	50	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050
15	460	21	12 AWG	10 AWG	30	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050
20	460	27	10 AWG	8 AWG	40	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050
25	460	34	8 AWG	6 AWG	50	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050
30	460	40	6 AWG	4 AWG	60	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050
40	460	52	4 AWG	2 AWG	80	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050
50	460	65	3 AWG	1 AWG	100	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050
60	460	77	2 AWG	1/0 AWG	120	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050
75	460	96	1 AWG	2/0 AWG	150	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050
100	460	124	2/0 AWG	4/0 AWG	200	3	30	1.00	NEC 430.22, NTC 2050

Esta tabla es una referencia rápida. Para aplicaciones específicas, se deben considerar factores de corrección por temperatura, agrupamiento y caída de tensión.

Fórmulas para calcular el calibre del conductor de salida del variador al motor

El cálculo del calibre del conductor de salida del variador al motor se basa en la corriente nominal del motor, factores de corrección y normativas. A continuación, se presentan las fórmulas principales:

1. Corriente de salida del variador (I_out):

I_out = P / (√3 × V × η × FP)

P: Potencia del motor (W)
V: Tensión de línea (V)
η: Eficiencia del motor (valor típico: 0.88 – 0.95)
FP: Factor de potencia (valor típico: 0.8 – 0.9)

2. Corriente base para selección de conductor (I_base):

I_base = I_out × 1.25

El factor 1.25 es requerido por NEC 430.22(A) y NTC 2050 para conductores de motores.

3. Corriente ajustada por factores de corrección (I_ajustada):

I_ajustada = I_base / (F_temp × F_agrup)

F_temp: Factor de corrección por temperatura ambiente (ver tabla NEC 310.15(B)(2)(a))
F_agrup: Factor de corrección por agrupamiento de conductores (ver tabla NEC 310.15(B)(3)(a))

4. Selección del calibre del conductor:

Seleccionar el conductor cuyo ampacity (capacidad de conducción de corriente) sea igual o superior a I_ajustada, según tabla NEC 310.16 o NTC 2050.

5. Cálculo de caída de tensión (ΔV):

ΔV = (2 × L × I × R) / 1000

L: Longitud del conductor (m)
I: Corriente (A)
R: Resistencia del conductor (Ω/km, según tabla de fabricante)
La caída de tensión recomendada es menor al 3%.

Las tablas de ampacidad y factores de corrección se encuentran en la NEC 310.16 y la NTC 2050.

Explicación detallada de las variables y valores comunes

P (Potencia): Se expresa en watts (W) o caballos de fuerza (HP). 1 HP = 746 W.
V (Voltaje): Tensión de línea, comúnmente 208V, 220V, 380V, 440V, 460V.
η (Eficiencia): Motores modernos: 0.90-0.95. Motores antiguos: 0.85-0.90.
FP (Factor de Potencia): Usualmente entre 0.8 y 0.9.
F_temp (Factor de temperatura): 1.00 a 0.82 según temperatura ambiente (ver tabla NEC 310.15(B)(2)(a)).
F_agrup (Factor de agrupamiento): 1.00 a 0.70 según número de conductores en el ducto.
R (Resistencia): Depende del material y calibre. Por ejemplo, 12 AWG cobre ≈ 5.211 Ω/km.

La correcta aplicación de estos factores es fundamental para cumplir con la normativa y garantizar la seguridad.

Ejemplos del mundo real: cálculo del calibre del conductor de salida del variador al motor

Ejemplo 1: Motor trifásico de 15 HP, 460V, 60 Hz, 30 metros de distancia

P: 15 HP × 746 = 11,190 W
V: 460 V
η: 0.92
FP: 0.88
L: 30 m
Temperatura ambiente: 30°C (F_temp = 1.00)
Agrupamiento: 3 conductores (F_agrup = 1.00)

1. Corriente de salida:
I_out = 11,190 / (√3 × 460 × 0.92 × 0.88) = 11,190 / (1.732 × 460 × 0.92 × 0.88) ≈ 11,190 / 646.5 ≈ 17.3 A

2. Corriente base:
I_base = 17.3 × 1.25 = 21.6 A

3. Corriente ajustada:
I_ajustada = 21.6 / (1.00 × 1.00) = 21.6 A

4. Selección del calibre:
Según NEC 310.16, 12 AWG cobre soporta 25 A (THHN, 75°C).
Calibre recomendado: 12 AWG cobre.

5. Verificación de caída de tensión:
R (12 AWG cobre) ≈ 5.211 Ω/km = 0.156 Ω/30m
ΔV = (2 × 30 × 17.3 × 0.156) / 1000 = (2 × 30 × 17.3 × 0.156) / 1000 ≈ 0.162 V
ΔV% = (0.162 / 460) × 100 ≈ 0.035%
La caída de tensión es aceptable.

Ejemplo 2: Motor de 7.5 kW, 380V, 60 Hz, 20 metros, temperatura ambiente 40°C, agrupamiento de 6 conductores

P: 7,500 W
V: 380 V
η: 0.90
FP: 0.85
L: 20 m
Temperatura ambiente: 40°C (F_temp = 0.91)
Agrupamiento: 6 conductores (F_agrup = 0.80)

1. Corriente de salida:
I_out = 7,500 / (√3 × 380 × 0.90 × 0.85) = 7,500 / (1.732 × 380 × 0.90 × 0.85) ≈ 7,500 / 502.1 ≈ 14.94 A

2. Corriente base:
I_base = 14.94 × 1.25 = 18.68 A

3. Corriente ajustada:
I_ajustada = 18.68 / (0.91 × 0.80) = 18.68 / 0.728 = 25.65 A

4. Selección del calibre:
Según NEC 310.16, 10 AWG cobre soporta 30 A (THHN, 75°C).
Calibre recomendado: 10 AWG cobre.

5. Verificación de caída de tensión:
R (10 AWG cobre) ≈ 3.277 Ω/km = 0.0655 Ω/20m
ΔV = (2 × 20 × 14.94 × 0.0655) / 1000 ≈ 0.039 V
ΔV% = (0.039 / 380) × 100 ≈ 0.01%
La caída de tensión es aceptable.

Factores adicionales a considerar según NEC y NTC 2050

El tipo de aislamiento del conductor (THHN, XHHW, etc.) afecta la ampacidad.
La temperatura ambiente y el número de conductores en el ducto pueden requerir reducción de la ampacidad.
La longitud del conductor influye en la caída de tensión, especialmente en motores alejados del variador.
La selección del calibre debe cumplir con la ampacidad mínima y la caída de tensión recomendada (<3%).
Siempre consultar las tablas actualizadas de la NEC y la NTC 2050.

La correcta aplicación de estos criterios garantiza instalaciones seguras, eficientes y conformes a la normativa vigente.

Enlaces de interés y recursos adicionales

Utiliza siempre herramientas y calculadoras confiables, y consulta a un profesional certificado para proyectos críticos.

Resumen de mejores prácticas para el cálculo del calibre del conductor de salida del variador al motor

Determina la corriente nominal del motor y aplica el factor de 1.25 según NEC/NTC 2050.
Corrige la corriente por temperatura y agrupamiento según tablas normativas.
Selecciona el calibre de conductor cuya ampacidad sea igual o superior a la corriente ajustada.
Verifica que la caída de tensión no supere el 3%.
Consulta siempre las tablas y normativas actualizadas.

El uso de una calculadora inteligente y la comprensión de las normativas garantizan instalaciones eléctricas seguras, eficientes y normativamente correctas.