En esta entrada veremos los diferentes tipos de refrigeración de los motores eléctricos. Así como sus ventajas en inconvenientes. La refrigeración es un apartado crítico. Demasiadas veces no se le presta la atención adecuada originando serios problemas a futuro.
Contenido
Tipos de refrigeración
El sistema de refrigeración utiliza principalmente dos fluidos, agua o aire. Lo más habitual es utilizar el aire pero en algunas ocasiones se utilizan sistemas de refrigeración que utilizan el agua como medio para extraer el calor del conjunto, tipo 6**. Los sistemas de refrigeración están normalizados según la UNE 60034-6 Máquinas eléctricas rotativas. Parte 6: Métodos de refrigeración (Código IC).
A continuación os dejo una imagen extraída de la Guía de Motores ABB,
Refrigeración por aire directa
IC410
En este tipo de refrigeración no utilizamos ningún tipo de ventilador para forzar la extracción del calor. Su gran ventaja reside en eso mismo, la ausencia de ventialdor.
Son sistemas de refrigeración para usos muy concretos. A nivel de mantenimiento debemos mantener el sistema de convección lo más limpio posible. No entraremos en más detalle ya que son motores de uso muy residual.
IC411
Este tipo de refrigeración es el sistema utilizado en la gran mayoría de motores instalados. Se reconocen fácilmente por disponer de un ventilador fijado al mismo eje del rotor. La carcasa está aleteada de forma que el ventilador impulsa el aire a través de los canales formados por las aletas.
Este tipo de refrigeración de motores eléctricos se puede utilizar con cualquier tamaño de carcasa. Desde motores de tamaño 70, hasta máquinas de altura de eje 630. Siempre que podáis, escoged este tipo de refrigeración. El mantenimiento requiere controlar dos puntos principalmente. El primero es mantener los canales de refrigeración limpios y el segundo es asegurar la integridad del ventilador. Asegurando estos dos puntos el motor trabajará perfectamente a nivel de refrigeración.
Pero no todo iban a ser ventajas. El gran inconveniente de estos motores reside en que el sistema de ventilación utiliza un gran flujo de aire para enfriar. Esto en ambientes muy sucios lo que hará será ensuciar mucho el motor. Esto último nos obligará a realizar limpiezas del sistema de refrigeración más a menudo. Otro inconveniente es su uso con variadores de frecuencia. Si el motor trabaja muy por debajo de su velocidad nominal estaremos bajando el caudal de aire. Esto último es un detalle muy importante en este tipo de aplicaciones, sobre todo en fase de diseño.
IC416
Y como solución al problema de los motores IC411 con el uso de los variadores tenemos este sistema de refrigeración. La principal diferencia es que el ventilador es accionado por un motor propio y alimentación independiente.
Esto nos permite hacer trabajar el motor principal a bajas velocidades y asegurar su correcta refrigeración. Como ya habrás supuesto el mantenimiento es muy similar al IC411, pero debemos asegurar que el motor auxiliar del ventilador también funciona.
Como puedes ver en la imagen el ventilador va montado en la misma ubicación que en el IC611, aunque el accionamiento es independiente.
Es muy habitual que en caso de fallo del motor del ventilador se pare el motor principal. De lo contrario estaríamos poniendo en riesgo el motor principal.
IC418
Aunque pueda parecer que estamos hablando de un IC410 no es así. Este tipo de motores si que necesitan refrigeración, como cualquier motor. El IC418 se utiliza principalmente en sistemas de ventilación dónde la propia corriente de aire refrigera el motor.
A nivel de mantenimiento se puede decir que son idénticos al IC411. La ventaja que tienen es que los caudales de aire que mueven son muy superiores. Al mover caudales de aire tan grandes la refrigeración está más que asegurada.
Hasta aquí hemos visto los sistema de refrigeración por aire de forma directa. Esto quiere decir que el aire que movemos es el que refrigera directamente. En el siguiente apartado veremos sistemas de refrigeración por aire, pero de forma indirecta. Que queremos decir con la forma indirecta, que tendremos un circuito primario y un circuito secundario. Aunque pueda parecer un poco raro en cuánto lo veamos os quedará mucho más claro.
- GÓMEZ SUÁREZ, IVÁN (Autor)
Refrigeración por aire indirecta
No quiero alargar mucho la entrada y este punto lo haremos de forma muy resumida. Este tipo de refrigeraciones que veremos a continuación se utilizan en motores eléctricos de alta potencia. Aprovecharé las tres imágenes que siguientes para dar una pincelada de cada tipo,
IC611 
IC616 
IC666
Los tres tipos de refrigeración utilizan un intercambiador aire-aire. De esta forma el aire del interior del equipo no está en contacto con el exterior. En el IC611 los ventiladores que utilizamos tanto en el interior como en el exterior son solidarios al rotor. Es decir tiene un ventilador que recircula el aire por el interior. Y un segundo ventilador que fuerza el aire del exterior a pasar por el intercambiador.
El IC616 dispone de un ventilador solidario al eje, al igual que el IC611 y de un ventilador exterior para forzar la entrada del aire a través del intercambiador.
Y en el caso del IC666 utilizamos ventiladores forzados tanto en el interior como en el exterior.
La ventaja de este tipo de refrigeración de los motores eléctricos es que podemos reducir el tamaño del motor manteniendo potencia. Pero estos intercambiadores acostumbran a ensuciarse mucho y limpiarlos es muy laborioso. Además debemos tener en cuenta que los ventiladores deben condicionar el funcionamiento del motor principal, de lo contrario lo podemos quemar.
Refrigeración por agua directa
El tipo de refrigeración de motores eléctricos por agua tiene la gran ventaja de que nos permite bajar hasta un par de tamaños en la compra del motor, con el consecuente ahorro que esto comporta. Lo que es una gran ventaja se convierte en un problema a la hora de operarlos. Y digo esto último ya que debemos asegurarnos que cuándo el motor está en marcha el agua fluye. No vale con conectar el agua y abrir válvulas. Hay que asegurarse de que tenemos el cauda y temperatura adecuados.
IC71W
En este tipo de motores el agua circula directamente por la carcasa del motor refrigerando el estator. El mantenimiento debe asegurar la limpieza de todo el circuito de refrigeración y de los instrumentos de protección (flujostato, termómetros, sondas…). La imagen que hay a continuación es un motor especial de una bomba hermética Nikiso refrigerada por agua.
Refrigeración por agua indirecta
De igual forma que teníamos intercambiadores para refrigeración indirecta por aire IC4**, tenemos los IC8*. Es decir, el circuito primario es por aire, pero el secundario es agua. En estos equipos debemos añadir que deben instalar un detector de agua por si falla el intercambiador. La nomenclatura es idéntica a los de aire en función de como forzamos el aire. A nivel de mantenimiento hay que asegurar la integridad del intercambiador. Si el intercambiador aire-agua falla el agua puede caer sobre el estator.
IC81W IC86W
Mi intención inicial era hacer una entrada un poco más corta. Pero al final se ha ido un poco más de lo que esperaba. Hay algún sistema más de refrigeración pero con lo expuesto en esta entrada quedan cubiertos el 99% de los motores.
Cómo siempre tenéis abiertos los comentarios para dejar cualquier cosa que se os ocurra.
Última actualización el 2024-11-26 / Enlaces de afiliados / Imágenes de la API para Afiliados
Hola buenas, tengo una duda con un barco bastante viejo que me han regalado, un pesquero frances, a escala y diria que tiene un motor con refrigeración con agua indirecta ya que tiene tubos al rededor pero soy nuevo en esto y no tengo mucha idea, agradecería algunos consejos
Hola,
Jesus si me haces llegar fotos a admin@mantenimientoelectrico.pro les echo un ojo y te puedo dar algunos consejos. Desconozco el tipo de motores que equipan estos barcos.
Saludos,
Juanan
Muy buena información, falto la explicación de los últimos 2 de agua indirectos, pero de resto tenia muy buena información, muchas gracias!
Alejandro gracias por el comentario. No me extendí mucho más en esos motores ya que su uso es bastante puntual. Si tienes cualquier duda al respecto de ellos pásamela ya que he trabajado con todos los tipos y los conozco de primera mano.