2. Explicación del sistema de marcos IEC
3. Explicación del sistema de bastidores NEMA
4. Comparación de dimensiones entre IEC y NEMA
5. Diferencias eléctricas: Voltaje, frecuencia, eficiencia
6. Guía de referencias cruzadas y sustituciones
7. Gama de motores IEC Ever-Power de Corea
8. Preguntas frecuentes
1. ¿Por qué existen dos estándares paralelos para motores?
La estandarización de los motores eléctricos se desarrolló de forma independiente a ambos lados del Atlántico a principios del siglo XX. En Estados Unidos, la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA) publicó la primera edición de su norma para bastidores de motores en la década de 1950, estableciendo dimensiones en pulgadas vinculadas al sistema eléctrico norteamericano de 60 Hz y 460 V. En Europa y el resto del mundo, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) desarrolló un sistema métrico independiente vinculado a la infraestructura eléctrica internacional de 50 Hz y 380-400 V.
Aunque ambas normas definen el mismo conjunto básico de dimensiones (altura del eje, diámetro del eje, longitud de extensión del eje, espaciado de los orificios de la base y diámetro del registro de la brida), lo hacen en unidades diferentes con valores numéricos distintos, y añaden requisitos suplementarios diferentes para el rendimiento eléctrico, los datos de la placa de características, las pruebas de aislamiento y la clasificación de eficiencia. Como resultado, un motor IEC y un motor NEMA con una potencia nominal similar no son mecánicamente intercambiables sin placas adaptadoras o mecanizado del eje, incluso cuando sus designaciones de bastidor parezcan estar en posiciones similares en sus respectivas series.
Unión Europea, Reino Unido, Australia, Nueva Zelanda, India, China, Japón, Corea del Sur, Sudeste Asiático, Oriente Medio, África, Sudamérica. Cubre aproximadamente el 85 por ciento de las nuevas instalaciones de motores a nivel mundial.
Estados Unidos, Canadá, México y algunos países latinoamericanos donde está instalada la infraestructura eléctrica norteamericana. Cubre aproximadamente el 15 por ciento de las nuevas instalaciones de motores a nivel mundial.
2. Explicación del sistema de marcos IEC
La norma IEC 72-1 asigna designaciones de bastidor utilizando la altura del eje (la distancia en milímetros desde la parte inferior de la base del motor hasta el eje central) como identificador principal. Esto permite leer la altura del eje inmediatamente a partir de la designación del bastidor: un motor IEC bastidor 132 tiene una altura de eje de 132 mm; un bastidor 160 tiene una altura de eje de 160 mm; y un bastidor 200 tiene una altura de eje de 200 mm. Dentro de cada altura de eje, un sufijo de letra indica la longitud del núcleo del estator: S (corto), M (medio) o L (largo). Las longitudes de núcleo más largas permiten un mayor volumen de bobinado y, por lo tanto, una mayor potencia de salida con la misma altura de eje.
| Marco IEC | Altura del eje H (mm) | Diámetro del eje D (mm) | Orificio para pie A (mm) | Orificio para pie B (mm) | Potencia típica (4P) |
|---|---|---|---|---|---|
| IEC 71 | 71 | 14 | 112 | 71 | 0,18–0,37 kW |
| IEC 80 | 80 | 19 | 125 | 100 | 0,37–0,75 kW |
| IEC 90 | 90 | 24 | 140 | 100 | 0,75–2,2 kW |
| IEC 100 | 100 | 28 | 160 | 112 | 2,2–3,0 kW |
| IEC 112 | 112 | 28 | 190 | 114 | 3,0–5,5 kW |
| IEC 132 | 132 | 38 | 216 | 140 | 5,5–11 kW |
| IEC 160 | 160 | 42 | 254 | 178 | 11–18,5 kW |
| IEC 180 | 180 | 48 | 279 | 203 | 18,5–30 kW |
| IEC 200 | 200 | 55 | 318 | 228 | 30–45 kW |
| IEC 225–315 | 225–315 | 60–85 | 356–508 | 254–406 | 45–200+ kW |
El código de montaje IEC (designación IM) especifica la disposición de montaje: IM B3 (pie horizontal), IM B5 (brida horizontal), IM B35 (pie y brida), IM V1 (pie vertical con eje hacia abajo), etc. El mismo sistema de códigos de montaje se aplica a todos los tamaños de bastidor IEC y a todos los fabricantes.
3. Explicación del sistema de bastidores NEMA
La norma NEMA MG1 asigna números de bastidor (como 143T, 182T, 213T, 256T) donde los dos o tres primeros dígitos codifican la altura del eje y el sufijo de letra indica la serie del bastidor T (el estándar actual desde la década de 1960) y el tipo de montaje. La altura del eje en pulgadas se calcula dividiendo los dos primeros dígitos del número de bastidor entre 4: el bastidor 143T tiene una altura de eje de 14 ÷ 4 = 3,5 pulgadas (88,9 mm); el bastidor 256T tiene una altura de eje de 25 ÷ 4 = 6,25 pulgadas (158,8 mm). El tercer dígito (3 en 143T, 6 en 256T) se refiere a la distancia axial entre el extremo del eje y el patrón de orificios para pernos, no directamente a la longitud del núcleo.
Nota sobre la historia de los bastidores NEMA: antes de 1964, NEMA utilizaba designaciones de bastidor en U (como 143U), que son físicamente más grandes que el bastidor en T actual para la misma potencia nominal. Si va a reemplazar un motor con bastidor en U, confirme si la base instalada utiliza dimensiones de bastidor en T o en U. Korea Ever-Power no fabrica motores con bastidor en U; todos los motores de la serie Y2 se fabrican según las dimensiones actuales de la norma IEC 72-1, que se ajustan más a los motores NEMA con bastidor en T que a los de bastidor en U.
| Marco NEMA | Altura del eje (pulgadas) | Altura del eje (mm) | Diámetro del eje (pulgadas) | Potencia típica (4P, 60 Hz) |
|---|---|---|---|---|
| NEMA 56 | 3,50 pulgadas | 88.9 | 5/8 pulgadas | ⅓–¾ hp |
| NEMA 143T | 3,50 pulgadas | 88.9 | 7/8 pulgadas | 1–1,5 hp |
| NEMA 182T | 4,50 pulgadas | 114.3 | 1⅛ pulgadas | 2–3 hp |
| NEMA 213T | 5,25 pulgadas | 133.4 | 1⅞ pulgadas | 5–7,5 hp |
| NEMA 256T | 6,25 pulgadas | 158.8 | 1⅝ pulgadas | 10–15 hp |
| NEMA 324T | 8.00 en | 203.2 | 2⅛ pulgadas | 20–30 hp |
| NEMA 365T | 9.00 en | 228.6 | 2⅞ pulgadas | 40–60 hp |
4. Comparación dimensional entre IEC y NEMA
La siguiente tabla compara bastidores IEC y NEMA similares, mostrando por qué ambos sistemas no son intercambiables dimensionalmente, incluso con alturas de eje nominalmente parecidas. Los diámetros de los ejes, la distancia entre los orificios de las patas y la longitud de la extensión del eje difieren, lo que significa que un motor IEC no se puede atornillar directamente a un soporte de motor NEMA sin modificaciones.
| Marco IEC | Altura del eje IEC (mm) | Marco NEMA más cercano | Altura del eje NEMA (mm) | Diferencia de altura del eje | ¿Instalación directa mediante pernos? |
|---|---|---|---|---|---|
| IEC 90 | 90 mm | NEMA 143T | 88,9 mm | −1,1 mm | No |
| IEC 112 | 112 mm | NEMA 182T | 114,3 mm | +2,3 mm | No |
| IEC 132 | 132 mm | NEMA 213T | 133,4 mm | +1,4 mm | No |
| IEC 160 | 160 mm | NEMA 256T | 158,8 mm | −1,2 mm | No |
| IEC 180 | 180 mm | NEMA 286T | 177,8 mm | −2,2 mm | No |
| IEC 200 | 200 mm | NEMA 324T | 203,2 mm | +3,2 mm | No |
Incluso cuando las alturas de los ejes difieren en tan solo 2 o 3 mm, las distancias entre los orificios de montaje (dimensiones A y B) varían considerablemente entre las normas IEC y NEMA, y los diámetros de los ejes se especifican en sistemas de tolerancias diferentes (medidas métricas h6 en IEC frente a tolerancias en pulgadas en NEMA). No es posible sustituir directamente un motor IEC por uno NEMA, ni viceversa, sin realizar trabajos de mecanizado o utilizar una placa adaptadora.
5. Diferencias eléctricas: voltaje, frecuencia y eficiencia
Los motores IEC están diseñados para una alimentación trifásica de 380–400 V, 50 Hz (el estándar mundial de la IEC). Los motores NEMA están diseñados para una alimentación trifásica de 460 V (o de doble tensión de 230/460 V), 60 Hz (el estándar norteamericano). El funcionamiento de un motor IEC con una alimentación de 60 Hz aumenta la velocidad síncrona en un 20 % (un motor de 4 polos gira a 1800 rpm en lugar de 1500 rpm) y aumenta las pérdidas en el hierro, lo que requiere una reducción de potencia. El funcionamiento de un motor NEMA con una alimentación de 50 Hz reduce la velocidad síncrona en un 17 % y puede requerir una nueva clasificación. Los motores NEMA de doble tensión (230/460 V, 60 Hz) no se pueden conectar simplemente a una alimentación IEC de 380 V, 50 Hz sin que se produzca un problema de diferencia de frecuencia, incluso cuando la tensión es aceptable.
Los motores IEC se clasifican en kilovatios (kW). Los motores NEMA se clasifican en caballos de fuerza (hp). Conversión: 1 hp = 0,746 kW. Equivalencias comunes: 1 hp ≈ 0,75 kW; 2 hp ≈ 1,5 kW; 5 hp ≈ 3,7 kW; 10 hp ≈ 7,5 kW; 20 hp ≈ 15 kW; 50 hp ≈ 37 kW. La serie de potencia preferida de la IEC (0,18, 0,25, 0,37, 0,55, 0,75, 1,1, 1,5, 2,2, 3,0, 4,0, 5,5, 7,5, 11 kW…) no se alinea exactamente con la serie de hp de NEMA (0,5, 0,75, 1,0, 1,5, 2,0, 3,0, 5,0, 7,5, 10… hp), por lo que rara vez existe una sustitución exacta de potencia por potencia en el mismo tamaño de bastidor.
Los motores IEC utilizan el sistema internacional de clasificación de eficiencia (IE1 Estándar, IE2 Alta, IE3 Premium, IE4 Súper Premium) definido en la norma IEC 60034-30-1. Los motores NEMA utilizan un esquema de clasificación diferente: Eficiencia Nominal NEMA y Eficiencia Premium NEMA (definidas en la Tabla 12-12 de la norma NEMA MG1). La Eficiencia Premium NEMA es aproximadamente equivalente a la IEC IE3 en la mayoría de las potencias nominales, aunque los métodos de prueba y los valores de eficiencia específicos difieren en algunos puntos del rango. Las clases de eficiencia IEC y NEMA no son numéricamente intercambiables y no deben compararse directamente sin consultar ambas normas.
6. Guía de referencias cruzadas y sustituciones
Sustituir un motor IEC por un motor NEMA (o viceversa) requiere verificar de forma independiente cuatro aspectos: la altura del eje (¿coincide con el acoplamiento o la máquina accionada?), el patrón de orificios de la base (¿coincide con la placa base?), el diámetro y la longitud de extensión del eje (¿encajan con el acoplamiento o la polea?) y la potencia eléctrica (¿funciona el motor con la alimentación disponible?). Es necesario verificar los cuatro aspectos; una coincidencia en una o dos dimensiones no es suficiente para una sustitución exitosa.
Mida la altura del eje del motor existente desde la parte inferior de la base hasta el eje central. Busque el bastidor IEC cuya altura de eje coincida con una tolerancia de ±2 mm para evitar una diferencia de altura en el acoplamiento.
Mida la distancia entre los orificios de montaje (longitudinal y lateral) en el motor existente (A) y la distancia entre los orificios de montaje (lateral). Compare estas medidas con las dimensiones A y B del bastidor IEC. Si difieren, se necesita una nueva placa base o placa adaptadora.
El diámetro del orificio del acoplamiento o de la polea existente debe coincidir con el diámetro del nuevo eje del motor. De lo contrario, perfore el acoplamiento o instale un manguito adaptador para el eje. La longitud de la extensión del eje debe permitir el acoplamiento completo.
Confirme que la tensión y la frecuencia nominales del motor IEC de repuesto coincidan con la alimentación disponible. Para instalaciones norteamericanas de 460 V y 60 Hz, especifique un motor IEC bobinado de 460 V y 60 Hz o utilice un transformador reductor si utiliza un motor IEC estándar de 380 V y 50 Hz.
7. Gama de motores IEC Ever-Power de Corea
Korea Ever-Power fabrica todos sus motores eléctricos según las normas IEC 72-1 de bastidor métrico. Todos los motores de la serie Y2 son dimensionalmente intercambiables con cualquier motor compatible con IEC de cualquier fabricante con la misma designación de bastidor. Gama de motores trifásicos Cubre los marcos IEC 71 a 315 en configuraciones de 2, 4, 6 y 8 polos a 380 V 50 Hz como estándar.
8. Preguntas frecuentes
Editado por Cxm
