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Todo compresor de aire tiene un corazón y, en la mayoría de las máquinas, ese corazón es el motor. El motor suministra la potencia de rotación que impulsa la bomba y la bomba realiza la compresión real. Si alguna vez te has preguntado cómo funciona el motor de un compresor, esta guía es para ti. Analizaremos los motores eléctricos, los sistemas de arranque, la energía monofásica y trifásica y el mantenimiento que mantiene un compresor en funcionamiento. En Gooddeer, fabricamos compresores de pistón y de tornillo en nuestra propia fábrica en Yancheng, por lo que estos son los detalles que verificamos en cada unidad antes de enviarla.
Si está listo para pensar en aplicaciones, nuestro maquinaria general La sección puede ayudarle a hacer coincidir una máquina con el diseño de una fábrica o taller.
¿Qué hace realmente el motor del compresor?
El motor no es el compresor. El compresor es la bomba. La función del motor es convertir la energía eléctrica en par mecánico. Ese par hace girar un eje. En un compresor de pistón accionado por correa, el eje del motor lleva una pequeña polea que hace girar un volante más grande de la bomba. Esto reduce la velocidad de la bomba y le da una ventaja mecánica. En un diseño de transmisión directa, el eje del motor se conecta directamente al rotor de la bomba. De cualquier manera, el motor establece el límite de potencia.
Si el motor es demasiado pequeño, tendrá dificultades, se sobrecargará y se sobrecalentará. Si el motor es demasiado grande, paga por la capacidad que no utiliza. Es por eso que la selección del motor es una verdadera decisión de ingeniería, no sólo una cantidad de caballos de fuerza.
Cómo funciona un motor eléctrico paso a paso
La mayoría de los compresores estacionarios utilizan un motor de inducción de CA. Tiene dos partes principales: el estator y el rotor. El estator es la parte exterior estacionaria con devanados de cobre. Cuando la corriente alterna pasa a través de los devanados, crea un campo magnético giratorio. El rotor se encuentra dentro de ese campo. El campo giratorio induce una corriente en el rotor y el rotor comienza a girar. Debido a que el rotor está montado en el eje de salida, el eje hace girar la bomba.
Los motores monofásicos necesitan ayuda para arrancar. En una alimentación monofásica, el campo magnético no gira por sí solo cuando está parado. Un condensador de arranque crea un cambio de fase temporal para que el motor desarrolle suficiente par de arranque. Una vez que el motor alcanza aproximadamente el 75 por ciento de su velocidad máxima, un interruptor centrífugo desconecta el condensador de arranque. Puede permanecer un condensador de funcionamiento en el circuito para mejorar el factor de potencia y un funcionamiento suave.
Arranque, funcionamiento y protección del motor
El motor no debe funcionar sin control. Un interruptor de presión controla el ciclo. Cuando la presión del tanque alcanza el ajuste de corte, el interruptor se abre y detiene el motor. Cuando la presión cae al valor de activación, el interruptor se cierra y reinicia el motor. Esta es la razón por la que los motores de los compresores se encienden y apagan durante el uso normal.
La protección térmica también es fundamental. Un protector de sobrecarga térmica monitorea la corriente y el calor. Si el motor se calienta demasiado o consume demasiada corriente, desconecta el circuito hasta que el motor se enfríe. Las partes eléctricas clave incluyen:
- Condensador de arranque, para un par de arranque adicional.
- Condensador de funcionamiento, para mayor eficiencia y funcionamiento estable.
- Interruptor centrífugo, para desconectar el condensador de arranque en velocidad.
- Protector de sobrecarga térmica, para proteger contra el sobrecalentamiento.
- Presostato, para hacer funcionar el motor en función de la presión del tanque.
Cuando un compresor zumba pero no arranca, estos componentes suelen ser el primer lugar donde buscar.
Motores de compresor monofásicos versus trifásicos
Una de las primeras decisiones es el suministro de energía. Los motores monofásicos son comunes en garajes domésticos, pequeños talleres y sitios comerciales ligeros porque pueden funcionar desde un tomacorriente estándar. Los motores trifásicos son comunes en plantas industriales donde se dispone de cableado trifásico. La siguiente tabla resume la diferencia.
| Característica | Motor monofásico | Motor Trifásico |
|---|---|---|
| Fuente de alimentación | Toma monofásica estándar | Suministro trifásico industrial |
| Rango de tamaño común | Hasta aproximadamente 5-7,5 hp | Mayor potencia disponible |
| Par de arranque | Inferior, asistido por condensador | Más alto y más uniforme |
| Eficiencia | Bueno para servicio intermitente | Mejor para servicio continuo |
| Uso típico | Garaje, taller de reparación, pequeños trabajos. | Fábrica, línea de producción, ciclos pesados. |
Para un taller con energía monofásica, un compresor de pistón confiable suele ser la mejor primera máquina.
Compresor de aire de pistón monofásico para talleres Este compresor es adecuado para talleres eléctricos monofásicos. Su mecanismo de pistón ofrece compresión pulsada, por lo que el motor necesita un buen par de arranque y un volante para un funcionamiento estable en tareas livianas. Ver producto → Cómo afectan las bombas de pistón y de tornillo al motor
El tipo de bomba cambia la forma en que el motor entrega energía. En un compresor de pistón, la compresión se produce en pulsos. En la carrera de compresión, el motor trabaja duro. En la carrera de retorno, la carga cae. Por eso los compresores de pistón utilizan volantes y por eso es importante el par de arranque. En un compresor de tornillo rotativo, dos rotores atrapan el aire y lo comprimen continuamente. La carga es mucho más suave. El motor puede funcionar a una velocidad más constante y la bomba puede ser de accionamiento directo. Menos piezas móviles también significa menos mantenimiento.
Para uso industrial continuo, un compresor de tornillo de accionamiento directo ofrece un costo total de propiedad más bajo porque no hay que reemplazar una correa ni verificar la alineación de las poleas.
Compresor de aire de tornillo rotativo de accionamiento directo Este compresor de tornillo de accionamiento directo elimina correas y acoplamientos, lo que reduce la pérdida de energía y el mantenimiento. La compresión continua y suave se adapta al uso industrial y combina bien con el control de velocidad variable para demandas fluctuantes. Ver producto → Variador de frecuencia y velocidad del motor
No todos los motores de compresores tienen que funcionar a una velocidad fija. Un variador de frecuencia, o VFD, cambia la frecuencia y el voltaje suministrado al motor. Una frecuencia más baja significa una velocidad del motor más lenta y una menor salida de aire. Una frecuencia más alta significa una velocidad del motor más rápida y más rendimiento. Cuando la demanda de aire es baja, el VFD desacelera el motor en lugar de arrancarlo y detenerlo repetidamente. Cuando aumenta la demanda, el motor acelera suavemente. Esto reduce el estrés eléctrico, mantiene la presión estable y ahorra energía en talleres con uso variable de aire comprimido.
Los compresores de tornillo VFD son especialmente útiles en entornos de producción donde la demanda de aire cambia durante el día.
Compresor de tornillo rotativo con inversor de frecuencia variable Este compresor de tornillo accionado por inversor ajusta la velocidad del motor para satisfacer la demanda de aire, ahorrando energía y estabilizando la presión. Sus rotores con revestimiento de precisión funcionan suavemente, lo que lo hace ideal para líneas de producción con cargas cambiantes. Ver producto → Mantenimiento y solución de problemas del motor
El motor de un compresor puede durar años si se trata bien. Mantenga las rejillas de ventilación del motor libres de polvo, ya que el polvo atrapa el calor. Verifique el voltaje de suministro y asegúrese de que el motor esté cableado para la fase correcta. Escuche si hay ruidos en los rodamientos o vibraciones inusuales. En unidades accionadas por correa, verifique la tensión y alineación de la correa. Si un motor monofásico dispara su sobrecarga una y otra vez, sospeche del capacitor de arranque antes de reemplazar el motor. Si un motor trifásico se calienta, compruebe el equilibrio de la tensión de alimentación y la carga de la bomba.
Para los compresores accionados por motor, se aplica la misma idea básica, pero el motor principal es un motor de gasolina o diésel. El suministro de combustible, los filtros de aire, el aceite y los sistemas de refrigeración necesitan atención en lugar de condensadores. Gooddeer ofrece compresores de pistón y de tornillo, tanto eléctricos como de motor, para sitios sin una red eléctrica confiable.
Elegir el motor del compresor adecuado
El motor adecuado depende de la fuente de alimentación, el ciclo de trabajo y la cantidad de aire que necesita durante un día normal. El ciclo de trabajo es especialmente importante. Un motor clasificado para servicio continuo puede funcionar sólo con ciclos normales de encendido/apagado durante un turno. Un motor de servicio intermitente está diseñado para recorridos más cortos. Si necesita aire comprimido durante períodos prolongados, elija una unidad de servicio continuo. Y recuerde que la potencia del motor no es lo mismo que el flujo de aire de salida. La salida en CFM depende de la bomba, la velocidad del motor y la presión de funcionamiento.
Si todavía está comparando tecnologías de bombas, nuestro detallado Comparación de pistón y tornillo puede ayudarle a decidir qué perfil de carga del motor se adapta a su trabajo.
El motor del compresor no es sólo una caja que hace girar un eje. Es el sistema que convierte la energía eléctrica en aire comprimido confiable. La próxima vez que escuche arrancar un compresor, piense en la secuencia: el interruptor de presión se cierra, el motor gira, la bomba genera presión y el ciclo se repite. Comprender esa secuencia le ayuda a comprar la máquina adecuada, ejecutarla de forma segura y solucionar problemas antes de que detengan la producción.
