Eficiencias: NEMA frente a IEC

La Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA, por sus siglas en inglés) lleva fijando normas para motores en Norteamérica desde 1926. NEMA actualiza y publica con regularidad el MG 1, un libro que ayuda a los usuarios a elegir y usar bien motores y generadores. Esta publicación incluye información práctica sobre rendimiento, eficiencia, seguridad, pruebas, construcción y fabricación de generadores y motores de corriente alterna (CA) y corriente continua (CC). Por su parte, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC, por sus siglas en inglés) define las normas para los motores eléctricos en el resto del mundo. De forma parecida a NEMA, la IEC publica la norma 60034-1, que sirve de guía de motores en el mercado internacional.

center

Aunque NEMA e IEC presentan muchas similitudes, también hay algunas diferencias fundamentales entre estas dos normas para motores. NEMA centra su filosofía en diseños más robustos para cubrir un mayor número de aplicaciones. Dos de los pilares fundamentales de esta filosofía de diseño son la facilidad de selección y el espectro de aplicación. Por su parte, IEC se centra en la aplicación y el rendimiento. La selección de dispositivos IEC implica conocer más datos sobre la aplicación, por ejemplo, carga de motor, ciclo de trabajo y corriente a plena carga (FLC) al elegir un contactor IEC. Además, NEMA diseña componentes con un elemento de seguridad y un factor de servicio de hasta un 25 %, mientras que IEC se centra en el ahorro de espacio y costos.

Normas de eficiencia IEC
En 2014, IEC publicó la norma IEC/EN 60034-30-1 sobre clases de eficiencia de motores CA con funcionamiento en línea. Esta norma define cuatro clases de eficiencia para motores eléctricos de velocidad única. En comparación con la IEC/EN 60034-30: 2008, amplía notablemente la lista de productos abarcados al incluir los motores de 8 polos e introduce la clase de eficiencia IE4 para motores eléctricos. Últimamente, las normas técnicas han sido actualizadas por la IEC/TS 60034-30-2, abarcando motores CA de velocidad variable que no quedan recogidos en la IEC/EN 60034-30-1 y solo para convertidores de frecuencia. Se aplican a motores de imanes permanentes y síncronos. El objetivo de la IEC/TS 60034-30-2 es crear un marco de igualdad de condiciones entre tecnologías de motor innovadoras, nuevas o ya consolidadas, para favorecer la competencia leal y el desarrollo del mercado.

¿Y NEMA?
NEMA aún no tiene una norma definida para el nivel IE5 en el mercado norteamericano, aunque algunos fabricantes están comercializando como “eficiencia ultraprémium” un par motor-convertidor de accionamiento VFD. El concepto es el mismo y busca alcanzar niveles de eficiencia equivalentes a IE5 en convertidores de frecuencia a plena carga o carga parcial. Otra solución que va a ofrecer un nivel de eficiencia IE5, simplificar la configuración y, al mismo tiempo, reducir notablemente el tiempo de instalación y cableado tan costoso es un motor-convertidor integrado que usa tecnología de reluctancia síncrona asistida por ferrita.

center

¿Por qué la eficiencia se ha convertido en un tema candente?
Las normativas gubernamentales sobre motores existen por muchas razones. Los motores y sistemas de motor representan aproximadamente el 53 %  del consumo eléctrico mundial. Los motores pueden durar 20 años o más, por lo que la energía malgastada por un motor poco eficiente va acumulándose a lo largo de la vida útil del producto, lo que supone una presión en las redes eléctricas y unas emisiones de CO₂  que bien podrían evitarse. Simplemente prestando atención a la hora de elegir el motor más adecuado, los fabricantes de maquinaria pueden diseñar sus equipos para mejorar las eficiencias de los sistemas en general, lo que significaría un menor impacto medioambiental y un ahorro de costos, algo que también acabaría beneficiando a los consumidores. Además de reducir los gases de efecto invernadero y las facturas eléctricas, un motor eficiente puede conducir a una mejora de la calidad del aire, menos tiempo de inactividad de los equipos y un mayor rendimiento para el usuario final.

¿Merece la pena actualizarse? Ahorro y amortización
El precio de compra de un motor y convertidor es solo un pequeño porcentaje en comparación con la energía que se gasta para hacer funcionar el equipo durante toda su vida útil. Para motores de baja tensión, el plazo de amortización suele ser de 2-3 años en el caso de sustitución. Si se trata de una nueva inversión, el tiempo de amortización para pasar a una clase de eficiencia IE superior suele ser inferior al año.