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THIS EQUIPMENT IS INTENDED FOR INSTALLATION BY TECHNICALLY QUALIFIED PERSONNEL. FAILURE
TO INSTALL IT IN COMPLIANCE WITH NATIONAL AND LOCAL ELECTRICAL CODES, AND WITH FRANKLIN
ELECTRIC RECOMMENDATIONS, MAY RESULT IN ELECTRICAL SHOCK OR FIRE HAZARD, UNSATISFACTORY PERFORMANCE, AND EQUIPMENT FAILURE. FRANKLIN INSTALLATION INFORMATION IS AVAILABLE FROM PUMP MANUFACTURERS AND DISTRIBUTORS, AND DIRECTLY FROM FRANKLIN ELECTRIC.
CALL FRANKLIN TOLL FREE 800-348-2420 FOR INFORMATION.
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SERIOUS OR FATAL ELECTRICAL SHOCK MAY RESULT FROM FAILURE TO CONNECT THE MOTOR,
CONTROL ENCLOSURES, METAL PLUMBING, AND ALL OTHER METAL NEAR THE MOTOR OR CABLE, TO
THE POWER SUPPLY GROUND TERMINAL USING WIRE NO SMALLER THAN MOTOR CABLE WIRES. TO
REDUCE RISK OF ELECTRICAL SHOCK, DISCONNECT POWER BEFORE WORKING ON OR AROUND THE
WATER SYSTEM. DO NOT USE MOTOR IN SWIMMING AREAS.
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INFORMATIONS IMPORTANTES POUR LINSTALLATEUR DE CET EQUIPEMENT.
CET EQUIPEMENT DOIT ETRE INTALLE PAR UN TECHNICIEN QUALIFIE. SI LINSTALLATION NEST PAS
CONFORME AUX LOIS NATIONALES OU LOCALES AINSI QUAUX RECOMMANDATIONS DE FRANKLIN
ELECTRIC, UN CHOC ELECTRIQUE, LE FEU, UNE PERFORMANCE NON ACCEPTABLE, VOIRE MEME LE
NON-FONCTIONNEMENT PEUVENT SURVENIR. UN GUIDE DINSTALLATION DE FRANKLIN ELECTRIC EST
DISPONIBLE CHEZ LES MANUFACTURIERS DE POMPES, LES DISTRIBUTEURS, OU DIRECTEMENT CHEZ
FRANKLIN. POUR DE PLUS AMPLES RENSEIGNEMENTS, APPELEZ SANS FRAIS LE 800-348-2420.
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UN CHOC ELECTRIQUE SERIEUX OU MEME MORTEL EST POSSIBLE, SI LON NEGLIGE DE CONNECTER
LE MOTEUR, LA PLOMBERIE METALLIQUE, BOITES DE CONTROLE ET TOUT METAL PROCHE DU
MOTEUR A UN CABLE ALLANT VERS UNE ALIMENTATION DENERGIE AVEC BORNE DE MISE A LA
TERRE UTILISANT AU MOINS LE MEME CALIBRE QUE LES FILS DU MOTEUR. POUR REDUIRE LE
RISQUE DE CHOC ELECTRIQUE. COUPER LE COURANT AVANT DE TRAVAILLER PRES OU SUR LE
SYSTEM DEAU. NE PAS UTILISER CE MOTEUR DANS UNE ZONE DE BAIGNADE.
ATENCION!
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PARA LA INSTALACION DE ESTE EQUIPO, SE REQUIERE DE PERSONAL TECNICO CALIFICADO. EL NO
CUMPLIR CON LAS NORMAS ELECTRICAS NACIONALES Y LOCALES, ASI COMO CON LAS
RECOMENDACIONES DE FRANKLIN ELECTRIC DURANTE SU INSTALACION, PUEDE OCASIONAR, UN
CHOQUE ELECTRICO, PELIGRO DE UN INCENDIO, OPERACION DEFECTUOSA E INCLUSO LA
DESCOMPOSTURA DEL EQUIPO. LOS MANUALES DE INSTALACION Y PUESTA EN MARCHA DE LOS
EQUIPOS, ESTAN DISPONIBLES CON LOS DISTRIBUIDORES, FABRICANTES DE BOMBAS O
DIRECTAMENTE CON FRANKLIN ELECTRIC. PUEDE LLAMAR GRATUITAMENTE PARA MAYOR
INFORMACION AL TELEFONO 800-348-2420.
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PUEDE OCURRIR UN CHOQUE ELECTRICO, SERIO O FATAL DEBIDO A UNA ERRONEA CONECCION DEL
MOTOR, DE LOS TABLEROS ELECTRICOS, DE LA TUBERIA, DE CUALQUIER OTRA PARTE METALICA
QUE ESTA CERCA DEL MOTOR O POR NO UTILIZAR UN CABLE PARA TIERRA DE CALIBRE IGUAL O
MAYOR AL DE LA ALIMENTACION. PARA REDUCIR EL RIESGO DE CHOQUE ELECTRIC, DESCONECTAR
LA ALIMENTACION ELECTRICA ANTES DE INICIAR A TRABAJAR EN EL SISTEMA HIDRAULICO. NO
UTILIZAR ESTE MOTOR EN ALBERCAS O AREAS EN DONDE SE PRACTIQUE NATACION.
Compromiso con la Calidad
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Motores Sumergibles
Manual de Aplicación Instalación y Mantenimiento
El motor sumergible es un medio confiable, eficiente y
sin problemas para accionar una bomba. Los
requisitos para una vida prolongada del motor son
sencillos y son los siguientes:
1. Un ambiente de operación apropiado
2. Un suministro de electricidad adecuado
3. Un flujo adecuado de agua refrigerante sobre el motor
Frecuencia de Arranques ............................................. 3
Posición de Montaje...................................................... 3
Capacidad del Transformador....................................... 4
Efectos de la Fuerza de Torsión .....................................4
Uso de Generadores Accionados por Motor de Comb ...5
Uso de Válvulas de Retención .................................... 5
Diámetro de Pozo Grande, Secciones sin Ademe, de
Alimentación Superior y con Ranuras ......................... 6
Temperatura del Agua y Flujo de Agua ....................... 6
Camisa de Enfriamiento ............................................... 6
Pérdida hidrostática al pasar agua por el Motor ......... 7
Aplicaciones con Agua Caliente .............................. 7-8
Sellos de Abatimiento .................................................. 9
Conexión a Tierra de Cajas y Paneles de Control...... 9
Conexión a Tierra de Supresor de Picos .................... 9
Ambiente para Cajas y Paneles de Control ................ 9
Todas las consideraciones de aplicación, instalación
y mantenimiento de los motores sumergibles están
relacionadas con estas cuatro áreas. El propósito de
este manual es familiarizarlo con estas necesidades y
ayudarlo en caso que requiera servicio o
mantenimiento.
Registro de Instalación Sistema Booster de Motores
Sumergibles (No. 3655)
Diagramas del Arrancador Trifásico .......................... 28
Desequilibrio en el Voltaje Trifásico ...............................29
Desequilibrio de Corriente y Rotación...........................29
Identificación de las Líneas del Motor Trifásico .............30
Convertidores de Fase .................................................30
Arrancadores de Voltaje Reducido................................31
Sistemas en Línea de Bombeo de Alta Presión .......31-32
Operación a Velocidad Variable ................................. 32
Resistencia de Aislamiento........................................ 39
Resistencia del Cable Sumergible ............................ 39
Mantenimiento - Motores y Controles Monofásicos
Identificación de Cables ............................................. 40
Cajas de Control Monofásicas .................................. 40
Pruebas con Ohmímetro ...............................................41
Partes de la Caja de Control QD .................................. 42
Partes de la Caja de Control HP Integral ................. 43-44
Diagramas de Conexión para las Cajas de Control . 45-48
Mantenimiento - Productos Electrónicos
Localización de Prob. en Pumptec-Plus durante la Instalación ...
Localización de Prob. en Pumptec-Plus después de Instalar ...
Localización de Problemas en el Control CP Water ....... 51
Localización de Problemas en Pumptec y QD Pumptec 52
Localización de Problemas en Subtrol-Plus ........ 53-54
49
50
Aplicación - Todos los Motores
Almacenamiento
Los motores sumergibles Franklin Electric son
diseñados para lubricarse mediante el uso de agua. La
solución de llenado es una mezcla de agua
desionizada y Propelin Glycol (anticongelante no
tóxico). La solución previene el daño por
congelamiento en temperaturas de hasta -40°F (-40°C);
los motores deben ser almacenados en áreas donde
no se presente esta temperatura. La solución se puede
congelar parcialmente abajo de 27°F (-3°C), sin ocurrir
daño alguno. Se debe evitar el congelamiento y
descongelamiento constante para prevenir la posible
pérdida de la solución de llenado.
Se puede dar un intercambio de solución con el agua
Frecuencia de Arranques
El número promedio de arranques por día en un
período de meses o años influye en la vida de un
sistema sumergible de bombeo. El exceso de ciclos
afecta la vida de los componentes de control como
interruptores de presión, arrancadores, relevadores y
condensadores. El ciclaje rápido también puede
provocar daños en el estriado del eje del motor, daños
en el cojinete y puede también provocar
sobrecalentamiento del motor. Todas estas condiciones
pueden reducir la vida del motor.
El tamaño de la bomba, del tanque de presión y de
otros controles deben ser seleccionados para
mantener bajo el número de arranques por día para
una vida más prolongada. El número máximo de
arranques en un período de 24 horas se muestra en la
Tabla 3.
Los motores deben funcionar al menos un minuto para
disipar el calor acumulado por la corriente de arranque.
del pozo durante la operación. Se debe tener cuidado
con los motores removidos de los pozos durante
condiciones de congelamiento para evitar daños.
Cuando la temperatura de almacenamiento no
sobrepase los 100°F (37°C), el tiempo de
almacenamiento debe limitarse a dos años. Cuando las
temperaturas lleguen de 100° a 130°F (54°C), el tiempo
de almacenamiento debe limitarse a un año.
La pérdida del líquido en pequeñas gotas no daña el
motor, a menos que sea una cantidad mayor. La
válvula de retención del filtro permite que se reemplace
el líquido perdido con agua del pozo en la instalación.
Si hay razón para creer que existe una cantidad
considerable de fuga, consulte con la fábrica los
procedimientos de revisión.
Tabla 3 Número de Arranques
Capacidad del MotorArranques Máx. en 24 Hrs.
HPKWMonofásicoTrifásico
Hasta .75 HP Hasta .55300300
1 a 5.5.75 a 4100300
7.5 a 305.5 a 2250100
40 y más30 y más100
Posición de Montaje
Los motores sumergibles Franklin están diseñados
principalmente para operar con el eje en posición
vertical.
Durante la aceleración del motor, el empuje de la
bomba aumenta mientras aumenta la carga de salida.
En casos donde la carga de la bomba permanece por
debajo de su rango de operación normal durante el
arranque y durante la condición de velocidad a plena
marcha, la bomba puede realizar un empuje hacia
arriba. Esto a su vez crea un empuje hacia arriba en el
cojinete de empuje axial del motor. Esta es una
operación aceptable para períodos cortos en cada
arranque, pero el funcionamiento continuo con empuje
ascendente puede provocar un desgaste excesivo en
el cojinete de empuje axial.
Con ciertas restricciones, los motores también son
aptos para operar en posición de eje horizontal. A
medida que la posición de montaje se va alejando de
vertical y acercando a horizontal, aumenta la
posibilidad de una vida reducida del cojinete de empuje
axial. Para una expectativa de vida normal del cojinete
de empuje axial en posiciones del motor diferentes a la
posición de eje vertical, seguir estas
recomendaciones:
1.Disminuir la frecuencia de arranques, de
preferencia a menos de 10 por día.
2. No se utilice en sistemas que pueden funcionar a
plena marcha incluso por períodos cortos sin
empuje hacia el motor.
3
Aplicación - Todos los Motores
7
7
Capacidad del Transformador - Monofásico o Trifásico
Los transformadores de distribución deben tener el
tamaño adecuado para cumplir con los requerimientos
de KVA del motor sumergible. Cuando los
transformadores son muy pequeños para suministrar la
carga, hay una reducción en el voltaje del motor.
La Tabla 4 presenta la potencia indicada del motor para
corrientes monofásicas y trifásicas, los KVA total
efectivos que se requieren y el transformador más
pequeño requerido para sistemas trifásicos abiertos o
cerrados. Los sistemas abiertos requieren de
transformadores más grandes ya que sólo se usan dos.
En caso de que se agreguen cargas externas al
motor, se agregarán directamente a los
requerimientos de tamaño de KVA de la batería de
transformadores.
NOTA: Se muestran los
WYE Cerrado o DELTA
con 3 Transformadores
índices estándar de KVA. Si
la experiencia y práctica
de la compañía de luz
permiten que el
transformador tenga una
carga más alta de lo
normal, los valores de la
carga alta pueden ser
usados para que el
transformador(es) alcance
los KVA totales efectivos
que se requieren, siempre y
cuando se mantengan el
voltaje correcto y en
equilibrio.
Efectos de la Fuerza de Torsión
Durante el arranque de una bomba sumergible, el par de
torsión desarrollado por el motor debe estar apoyado a
través de la bomba, la tubería de descarga u otros
apoyos. La mayoría de las bombas giran en la dirección
que provoca la torsión de desenroscamiento en la
tubería o en las etapas de la bomba. Todas las juntas
roscadas de la bomba y otras partes del sistema de
apoyo de la bomba deben tener la capacidad de resistir
la torsión máxima varias veces sin llegar a aflojarse o
quebrarse. Las juntas de desenroscamiento del sistema
Tabla 4A Fuerza de Torsión Requerida (Ejemplos)
Capacidad del Motor
HPKWMínima Segura
1 HP y Me nos .75 KW y Menos
20 HP15 KW
75 HP55 KW
200 HP150 KW
HP x 10 lb.pies
1 X 1010 lb. Pies
20 X 10200 lb. Pies
75 x 10750 lb. Pies
200 x 10 2000 lb. Pies
Torsión-Carga
pueden romper el cable eléctrico y causar la pérdida
de la unidad bomba-motor.
Para resistir de manera segura las torsiones
máximas de desenroscamiento con un factor mínimo
de seguridad de 1.5, se recomienda apretar todas las
juntas roscadas a un mínimo de 10 lb. pie por caballo
del motor (Tabla 4A). Es necesario soldar las juntas
de la tubería a las bombas de alta potencia,
especialmente en instalaciones poco profundas.
4
Aplicación - Todos los Motores
Uso de Generadores Monofásicos o Trifásicos
La Tabla 5 muestra los tamaños mínimos de un generador
basados en los generadores comunes de servicio continuo
que aumentan la temperatura a 80°C, con una disminución
máxima de voltaje del 35% durante el arranque, para
motores de tres hilos de Franklin, monofásicos o trifásicos.
Este es un cuadro general. Se debe consultar al fabricante
del generador cada vez que sea posible, especialmente
para los generadores más grandes.
Hay dos tipos de generadores disponibles: los regulados
externamente y los regulados internamente. La mayoría
son regulados externamente. Estos utilizan un regulador
externo de voltaje que detecta el voltaje de salida. Cuando
el voltaje disminuye al arrancar el motor, el regulador
aumenta el voltaje de salida en el generador.
Los generadores regulados internamente (auto-excitados)
tienen un devanado extra en el estator generador. El
devanado extra detecta la corriente de salida para ajustar
automáticamente el voltaje de salida.
Los generadores deben estar calibrados para suministrar al
menos el 65% del voltaje nominal durante el arranque para
asegurar una fuerza de torsión adecuada. Además de la
dimensión, es importante la frecuencia del generador ya que
la velocidad del motor varía con la frecuencia (Hz). Debido a
las leyes de afinidad de la bomba, una bomba operando de 1
a 2 Hz por debajo de la frecuencia especificada para el motor
no alcanzará su curva de rendimiento. Por el contrario, una
bomba operando de 1 a 2 Hz por arriba puede disparar los
dispositivos de protección del motor.
Operación del Generador. Encienda siempre el generador
antes de arrancar el motor y detenga el motor antes de
apagar el generador. El cojinete de empuje axial del motor
se puede dañar si se deja marchar por inercia el
generador con el motor encendido. Esta misma condición
ocurre cuando el generador opera sin combustible.
Siga las recomendaciones del fabricante del generador
para reducir la capacidad normal en elevaciones más altas
o para usar gas natural.
Uso de Válvulas de Retención
Se recomienda usar siempre una o más válvulas de
retención en instalaciones de bombas sumergibles. Si la
bomba no tiene una válvula de retención montada, se debe
instalar una válvula de retención de línea en la tubería de
descarga a menos de 25 pies de la bomba y debajo del
nivel dinámico. Para instalaciones más profundas, se
recomienda que las válvulas de retención de la línea sean
instaladas con las recomendaciones del fabricante.
Las válvulas de retención de columpio no son aceptables
y nunca deben usarse en motores/bombas sumergibles.
Las válvulas de retención de columpio tienen un tiempo
de reacción más lento que puede provocar golpes de
ariete (ver nota). Las válvulas de retención internas de la
bomba o las válvulas de retención de resorte se cierran
rápidamente y ayudan a eliminar los golpes de ariete.
Las válvulas de retención se usan para mantener la
presión en el sistema cuando se detiene la bomba.
También previenen el giro de inverso, el golpe de ariete y
el empuje ascendente. Cualquiera de éstas puede
provocar una falla prematura en la bomba o el motor.
NOTA: En instalaciones sumergibles sólo se deben
usar válvulas de retención con sello positivo. Aunque
perforar las válvulas de retención o usar válvulas de
Tabla 5 Capacidad de Generadores
por Motor de Combustión Interna
HPKW
1/30.25
1/20.37
3/40.55
1 1/21.1
7 1/25.5
10075
12590
150110
175130
200150
NOTA: Para un mejor arranque de los motores de dos hilos, la
capacidad mínima del generador debe ser 50% más alto que lo
mostrado.
ADVERTENCIA: Para prevenir una electrocución accidental, los
interruptores de transferencia manual o automática deben ser
usados en cualquier momento; el generador es usado como
circuito de reserva o retorno de potencia en las líneas de energía.
Consulte a la compañía de electricidad para su uso y aprobación.
retención con desagüe posterior puede prevenir el giro
inverso, puede también crear problemas de empuje
ascendente y golpes de ariete.
A.Giro Inverso - Sin una válvula de retención o con una
válvula de retención defectuosa, el agua de la tubería y
el agua del sistema pueden bajar por la tubería de
descarga cuando se detiene el motor. Esto puede
provocar que la bomba gire en dirección inversa. Si el
motor se enciende mientras esto sucede, se puede
presentar una fuerte tensión sobre todo el montaje del
motor-bomba. También puede causar desgaste
excesivo en el cojinete de empuje, debido a que el
motor no está girando lo suficientemente rápido para
asegurar una película adecuada de agua entre el
cojinete y los segmentos de empuje.
B.Empuje Ascendente - Sin válvula de retención o con
una válvula de retención con fugas, la unidad arranca
con una condición de carga cero. Esto provoca una
elevación o empuje ascendente en el montaje impulsoreje de la bomba. Este movimiento hacia arriba
atraviesa el acoplamiento bomba-motor y se crea una
condición de empuje ascendente en el motor. El empuje
ascendente constante puede causar fallas prematuras
en la bomba y el motor.
C.Golpe de Ariete - Si la válvula de retención más baja
está a más de 30 pies sobre el nivel estático, o una
válvula más baja tiene fuga y la de arriba se mantiene,
se crea un vacío parcial en la tubería de descarga. En el
siguiente arranque de la bomba, el agua que se mueve a
muy alta velocidad llena el vacío y golpea la válvula de
está arriba de ésta, provocando un choque hidráulico.
Este choque puede agrietar las tuberías, romper las
juntas y dañar la bomba y/o el motor. El golpe de ariete
hace un ruido fácil de detectar. Cuando se descubra, se
debe apagar el sistema y contactar al instalador de la
bomba para corregir el problema.
retención cerrada y el agua estancada en la tubería que
Diámetro de Pozo Grande, Secciones sin Ademe, de Alimentación Superior y con Ranuras
Los motores sumergibles Franklin Electric están diseñados
para operar con un flujo mínimo de agua refrigerante
alrededor.
Si la instalación de la bomba no proporciona el flujo
mínimo que se muestra en la Tabla 6, se debe usar una
camisa de enfriamiento. Estas son las condiciones donde
se requiere una camisa de enfriamiento:
• El diámetro del pozo es muy grande para cumplir con
los requerimientos de flujo de la Tabla 6
• La bomba está en un manto abierto de agua.
• La bomba está en un pozo de piedras o debajo del
ademe del pozo.
• El pozo tiene una “alimentación superior”.
• La bomba está instalada en o debajo de las ranuras o
perforaciones.
Temperatura del Agua y Flujo
Los motores sumergibles Franklin Electric, excepto los de
TRABAJO PESADO de 8” (ver abajo la nota), están
diseñados para operar a una potencia máxima a factor de
servicio en agua de hasta 86°F (30°C). Para un
enfriamiento adecuado se requiere de un flujo de 0.25 pies/
seg. para motores de 4” de Alto Empuje y 0.5 pies/seg. para
motores de 6 y 8 pulgadas. La Tabla 6 muestra los índices
mínimos de flujo en GPM, para diferentes diámetros de
pozo y tamaños de motor.
Si se opera un motor en agua que sobrepase los 86°F
(30°C), se debe incrementar el flujo de agua que pasa por
el motor para mantener temperaturas de operación seguras
en el motor. Ver APLICACIONES CON AGUA CALIENTE
en la Página 7.
NOTA: Los motores de 8” de TRABAJO PESADO están
diseñados para operar con carga a una potencia máxima
del factor de servicio en agua de hasta 90°C (195°F),
pasando por el motor un flujo de agua de 0.5 pies/seg.
(0.15 m/seg.).
Si el flujo es menor que el especificado o
viene por arriba de la succión de la bomba,
entonces se debe usar una camisa de
enfriamiento. Siempre se requiere de una
camisa de enfriamiento en un manto abierto
de agua. La FIG 1 muestra un ejemplo de
construcción de la camisa de enfriamiento.
EJEMPLO : Un motor de 6” y una bomba que
suministra 60 GPM serán instaladas en un pozo
de 10”.
Según la Tabla 6, se requieren 90
GPM para mantener un adecuado
enfriamiento. En este caso, se agrega
una camisa de enfriamiento de 8” o
más pequeña para proporcionar el
enfriamiento requerido.
FIG. 1
ABRAZADERA
WORM GEAR
DE ENGRANAJE
CLAMPS
HELICOIDAL
SUCCION
INTAKE
DE LA
BOMBA
CAMISA DE
FLOW INDUCER
ENFRIAMIENTO
SLEEVE
MOTOR
SUBMERSIBLE
SUMERGIBLE
MOTOR
PERNO DE CENTRADO
CENTERING BOLT
LOS PERNOS DEBEN
SER COLOCADOS EN
CENTERING BOLTS
EL LA PIEZA FUNDIDA
MUST BE LOCATED
DEL MOTOR, NO EN EL
ON MOTOR CASTING.
CASCO DEL ESTATOR
DO NOT LOCATE ONSTATOR SHELL.
6
RANURAS
SAW CUTS
NOTCH OUT
RANURA PARA
FOR CABLE
GUARDACABLE
GUARD
BOTTOM END VIEW
VISTA INFERIOR
CENTERING
ORIFICIO PARA
BOLT HOLE
PERNO DE
(3 REQUIRED)
CENTRADO (SE
REQUIEREN 3)
CONTRATUERCAS
LOCK NUTS
DENTRO DE LA
INSIDE SLEEVE
MANGA
Aplicación - Todos los Motores
Pérdida Hidrostática al Pasar Agua por el Motor
La Tabla 7 muestra la pérdida de carga aproximada debido al
flujo entre un motor y un ademe liso o camisa de
enfriamiento.
Tabla 7 Pérdida de Carga en Pies (Metros) en Diferentes Tipos de Flujo
Cuando la bomba-motor opera en agua más
caliente a los 86°F (30°C), se requiere un flujo de
por lo menos 3 pies/seg. Cuando se selecciona el
motor para accionar una bomba en agua que
sobrepase los 86°F (30°C), la potencia del motor se
debe reducir por el siguiente procedimiento.
1. Usando la Tabla 7A, determinar los GPM de la
bomba requeridos para los diferentes diámetros del
pozo o ademe. Si es necesario, agregar una
camisa de enfriamiento para obtener un flujo de 3
pies/seg.
Tabla 7A - GPM Mínimos ( l/m) Requeridos para
un Flujo de 3 pies/seg. ( .91 m/seg.)
EJEMPLO: Una bomba de 6” que requiere una potencia de
39 HP va a bombear agua a 124°F en un pozo de 8” con
una entrega de 140 GPM. De la Tabla 7A, se requiere una
camisa de enfriamiento de 6” para aumentar el flujo a 3
pies/seg.
Utilizando la Tabla 8, se selecciona el factor multiplicador
de calor 1.62 ya que la potencia requerida sobrepasa los
30 HP y la temperatura del agua es mayor a los 122°F.
Multiplicar 39 HP x 1.62 (multiplicador) da como resultado
63.2 HP, factor de servicio mínimo que se puede usar a 39
HP y con 124°F. Utilizando la Tabla 8A, seleccionar un
motor con una potencia de factor de servicio arriba de 63.2
HP. Un motor con 60 HP tiene un factor de servicio de 69,
por lo tanto puede ser usado.
Para muchas de las aplicaciones con agua caliente, el
MOTOR de 8” de Franklin Electric DE TRABAJO PESADO
es más económico que un motor estándar de capacidad
reducida de 8” para pozo. Consulte el manual de aplicación
del MOTORES PARA TRABAJO PESADO para opciones
adicionales en el bombeo de agua caliente.
8
Aplicación - Todos los Motores
Sellos de Abatimiento
La temperatura admisible del motor está calculada a
una presión igual o mayor a la atmosférica. Los “sellos
de abatimiento”, que sellan el pozo a la bomba sobre
Conexión a Tierra de Cajas y Paneles de Control
La Compañía de Electricidad requiere que la caja de
control o la terminal de tierra en el panel siempre estén
conectadas a la tierra del suministro. Si el circuito no
tiene un conductor a tierra y no hay un conducto de
metal de la caja al panel de suministro, utilizar un cable
del calibre de los conductores de la línea y conectarlo
como lo pide la Compañía de Electricidad, de la
terminal aterrizada a la tierra del suministro eléctrico.
Conexión a Tierra de Supresor de Picos
Un supresor de picos exterior debe ser conectado a
tierra, metal con metal, en todo el recorrido hasta la
capa de agua para que sea efectivo. ATERRIZAR EL
SUPRESOR DE PICOS A UNA CONEXION DE
TIERRA DEL SUMINISTRO O A UNA VARILLA
ACTIVA ATERRIZADA, PROPORCIONA POCA O
NULA PROTECCIÓN AL MOTOR.
la admisión para maximizar la entrega, no se
recomiendan, ya que la succión creada puede ser
menor que la presión atmosférica.
ADVERTENCIA: Un defecto al aterrizar la estructura
de control puede causar una electrocución si ocurre
una falla en el circuito.
Ambiente para Cajas y Paneles de Control
Las cajas de control Franklin Electric cumplen con los
requerimientos UL para los gabinetes tipo 3R NEMA.
Son ideales para aplicaciones en interiores y exteriores
a temperaturas de +14°F (-10°C) a 122°F (50°C). Operar
las cajas de control por debajo de los +14° F puede
causar una fuerza de torsión reducida en el arranque y
pérdida de protección cuando se localizan sobrecargas
en las cajas de control.
Las cajas y paneles de control nunca deben ser
montados en lugares donde haya luz directa del sol o
alta temperatura. Esto podría provocar una reducción en
la vida del condensador y disparos innecesarios de las
protecciones de sobrecarga. Se recomienda el gabinete
ventilado pintado de blanco para reflejar el calor en
lugares exteriores y de alta temperatura.
Un pozo con humedad, u otro lugar húmedo, acelera
fallas en el voltaje y corrosión de los componentes.
Las cajas de control con relevadores de voltaje están
diseñados sólo para montaje vertical. Montarlas en
otras posiciones afectaría la operación del relevador.
9
Aplicación - Motores Monofásicos
Cajas de Control de Tres Hilos
Los motores sumergibles monofásicos de tres hilos
requieren del uso de cajas de control. La operación de
motores sin caja de control o con cajas equivocadas
puede provocar fallas en el motor y anula la garantía.
Las cajas de control contienen condensadores de
arranque, un relevador de arranque y en algunos
tamaños protectores de sobrecarga, condensadores de
trabajo y contactores.
Para capacidades de 1 HP se pueden usar relevadores
de arranque tipo potencial (voltaje) o uno de estado
sólido, mientras que para capacidades mayores de 1 HP
únicamente se usan relevadores potenciales.
contactos cerrados. Cuando se aplica energía a los
devanados principal y de arranque, el motor se enciende.
En este momento, el voltaje que pasa por el devanado de
arranque es relativamente bajo y no es suficiente para
abrir los contactos del relevador.
A medida que el motor acelera, el incremento de voltaje
que pasa por el devanado de arranque (y la bobina del
relevador) abre los contactos del relevador. Esto abre el
circuito de arranque y el motor continúa funcionando sólo
en el devanado principal y/o en el devando principal más
el circuito condensador. Después de que arranca el
motor, los contactos del relevador permanecen abiertos.
Relevadores Potenciales (Voltaje)
Los relevadores potenciales normalmente tienen
Controles de Estado Sólido en Motor de Dos Hilos
Operación del Interruptor BIAC
Cuando se aplica energía, los contactos del
interruptor bimetálico están cerrados de tal forma que
el tiristor bidireccional conduce y aplica energía al
devanado de arranque. A medida que aumentan las
RPM, el voltaje en el bobinado del sensor genera
calor en la lámina bimetálica, doblándola y abriendo el
circuito del interruptor. Esto remueve el devanado de
arranque y el motor sigue funcionando sólo en el
devanado principal.
Aproximadamente 5 segundos después de que la
energía ha sido suprimida del motor, la lámina
bimetálica se enfría lo suficiente para regresar a su
posición cerrada y el motor está listo para el siguiente
ciclo de arranque. Si, durante la operación, disminuye
la velocidad del motor, el voltaje reducido en la bobina
del sensor permite que se cierren los contactos
bimetálicos y el motor regresa a su velocidad de
operación.
PRECAUCION: Volver a arrancar el motor 5
segundos después que ha sido removida la energía,
puede provocar una sobrecarga en el motor.
Ciclado Rápido
El interruptor de arranque BIAC restablecerá en aprox.
5 segundos después que se detiene el motor. Si se
intenta volver a arrancar el motor antes de que el
interruptor de arranque haya restablecido, el motor no
puede arrancar; sin embargo, habrá corriente en el
devanado principal hasta que el protector de
sobrecarga interrumpa el circuito. El tiempo del protector
para restablecer es mayor que el del interruptor de
arranque. Por lo tanto, el interruptor de arranque habrá
cerrado y el motor operará.
Un tanque inundado puede provocar un ciclado rápido.
Cuando ocurre una inundación, el usuario debe estar
alerta al problema durante el tiempo de inactividad
(tiempo de reposición de la carga) ya que la presión
puede disminuir drásticamente. Cuando se detecte este
tipo de problema, debe ser corregido para prevenir una
interrupción dañina en el protector de sobrecarga.
Bomba Atascada (Bloqueada con Arena)
Cuando el motor no tiene libertad de girar, como
cuando una bomba está bloqueada con arena, el
interruptor BIAC crea una “torsión de impacto inversa”
en el motor en cualquier dirección. Cuando se saca la
arena, el motor arranca y opera en la dirección
correcta.
Relevadores QD (Estado Sólido)
PRECAUCION: Asegúrese que la potencia y el
voltaje de la caja de control coincidan con las del
motor.
Existen dos elementos en el relevador: un interruptor de
lámina y un tiristor bidireccional. El interruptor de lámina
consiste en dos contactos pequeños rectangulares tipo
cuchillas, que se doblan bajo flujo magnético. Está
sellado herméticamente en vidrio y está colocado
dentro de una bobina que conduce corriente en línea.
Cuando se suministra energía a la caja de control, la
corriente del devanado principal que pasa por la bobina
inmediatamente cierra los contactos de interruptor de
lámina. Esto enciende el tiristor bidireccional, que
suministra voltaje al devanado de arranque, y así
arrancar el motor.
Una vez que arranca el motor, la operación del relevador
QD es una interacción entre el tiristor bidireccional, el
interruptor de lámina y los devanados del motor. El
interruptor de estado sólido detecta la velocidad del
motor a través de la relación de fase cambiante entre la
corriente del devanado de arranque y la corriente de la
línea. A medida que el motor alcance la velocidad de
marcha, el ángulo de fase entre la corriente de arranque
y la corriente en línea casi se convierte en fase. En este
punto se abren los contactos del interruptor de lámina y
se apaga el tiristor bidireccional. Esto suprime el voltaje
del devanado de arranque y el motor continúa
funcionando sólo en el devanado principal. Abiertos los
contactos del interruptor de lámina y apagado el tiristor
bidireccional, el relevador QD está listo para el siguiente
ciclo de arranque.
10
Aplicación - Motores Monofásicos
Cable de 2 ó 3 Hilos, 60 Hz (Entrada de Servicio para el Motor - Longitud Máxima en Pies)
Tabla 11
Capacidad del MotorForro a 60° C - Calibre del Cable de Cobre AWG
Capacidad del MotorForro a 75° C - Calibre del Cable de Cobre AWG
VoltiosHPKW1412108643210000000000
1
230
1 Pie = .3048 Metros
Las longitudes que no están en negritas cumplen con el
amperaje del U.S. National Electrical Code (Norma
Eléctrica Nacional Estadounidense) para los conductores
individuales o cable forrado de 60°C o 75°C.
Las longitudes marcadas en negritas cumplen con el
amperaje del U.S. National Electrical Code sólo para
cable de conductor individual de 60°C o 75°C, en aire
libre o agua, no en conducto magnético. Si se utiliza
otro cable, se deben considerar las normas elétricas
tanto nacionales como locales. El cable de red tipo
plano es considerado cable forrado.
Las longitudes del cable en la Tabla 11 y 11A permiten
una caída de voltaje del 5% operando a los amperes
máximos especificados en la placa de identificación.
Si se desea una caída de voltaje del 3%, multiplicar
las longitudes de la Tabla 11 y 11A por .6 para obtener
la longitud máxima del cable.
Las Tablas 11 y 11A están basadas en alambre de cobre.
Si se utiliza alambre de aluminio, debe ser dos calibres
más grande que el alambre de cobre y se deben usar
inhibidores de oxidación en las conexiones.
EJEMPLO: Si la Tabla 11 y 11A piden un alambre de
cobre #12, entonces se requeriría de un alambre de
aluminio #10.
La porción de la longitud total del cable que está entre el
suministro y la caja de control monofásica, con un
contactor en línea, no debe exceder el 25 % del total
máximo permitido para asegurar una operación confiable
del contactor. Las cajas de control monofásicas sin
contactores en línea pueden ser conectadas en cualquier
punto de la longitud total del cable.
Consulte a Franklin Electric las longitudes del cable para
90°C. Ver las páginas 14, 42 y 43 para aplicaciones donde se
usan motores 230V en sistemas de energía de 208V.
11
Aplicación - Motores Monofásicos
Se Pueden Usar Dos Tamaños Diferentes de Cable
Dependiendo de la instalación, se pueden usar diferentes
combinaciones de cable.
Por ejemplo, en una instalación de reemplazo, el pozo
tiene casi 160 pies de cable #10 enterrado entre la
entrada de servicio y la parte superior del pozo. La
pregunta es: ¿Qué calibre de cable se requiere en un pozo
con un motor monofásico de 3 HP, 230 volts instalado a
310 pies?
1. De acuerdo a la Tabla 11 y 11A, un motor de 3 HP
puede usar un cable AWG #10 de hasta 300 pies.
2. La aplicación tiene 160 pies de cable #10 enterrado.
3. 160 pies ÷ 300 pies (máx. permisible) es igual al 53.3%
del máximo permisible.
EJEMPLO: Motor Monofásico 3 HP, 230 Volt
160 PIES AWG 10
160 FT. AWG 10
(53.3% OF ALLOWABLE CABLE)
(53.3% DE CABLE PERMISIBLE)
CONTROLES DE LA BOMBA
PUMP CONTROLS
ENTRADA DE SERVICIO
SERVICE ENTRANCE
(CAJA PRINCIPAL DE
(MAIN FUSE BOX
FUSIBLES DESDE EL
FROM METER)
MEDIDOR)
4. 100% - 53.3% = 46.7% restante de otro tamaño de
cable.
5. 310 pies (de la parte superior del pozo al motor) es el
46.7% de la longitud máx. permisible de otro tamaño
de cable.
6. 310 pies ÷ .467 (46.7%) = 664 pies que es el máx.
permisible.
7. ¿664 pies es menor o igual a qué tamaño de cable en
la Tabla 11 u 11A bajo la lista del 3 HP?
La tabla muestra que el calibre 8 es correcto para 470
pies, que es muy corto. El calibre 6 es correcto para
750 pies, por lo tanto también debe ser usado para los
310 pies restantes.
CABLE
310 FT. AWG 6
310 PIES AWG 6
3 HP, 230 VOLT1 PHASE MOTOR
MOTOR MONOFASICO
3 HP, 230 VOLTS
12
(46.7% OF ALLOWABLE CABLE)
(46.7% DE CABLE PERMISIBLE)
Aplicación - Motores Monofásicos
)
Tabla 13 Especificaciones para Motor Monofásico (60 Hz) 3450 RPM
(1) Devanado Trabajo - amarillo a negro
Devanado de Arranque - amarillo a rojo
(2) Y = Línea amarilla - amperes en línea
B = Línea negra - amperes en el devanado de trabajo
R = Línea roja - amperes en el devanado de
arranque o auxiliar
El rendimiento es típico, no garantizado, en los voltajes
y valores del condensador especificados.
El rendimiento es similar en las capacidades de voltaje
no mostradas, excepto que los amperes varían
inversamente con el voltaje.
13
Aplicación - Motores Monofásicos
Condensadores Auxiliares de Trabajo
Los condensadores agregados deben estar conectados a través
de los terminales “Rojo” y “Negro” de la caja de control en
paralelo con cualquiera de los condensadores de trabajo ya
existentes. El condensador(es) adicional debe estar montado en
una caja auxiliar. Los valores de los condensadores adicionales
que se presentan son para reducir el ruido. La tabla proporciona
los amperes del F.S. normalmente en cada línea con el
condensador añadido.
Tabla 14Tamaño del Condensador Auxiliar
Tabla 14 Tamaño del Condensador Auxiliar
Capacidad Motor
HPVoltiosMfd.MfdVoltios Min. Num. Parte Franklin Amarillo Negro Rojo
1/3
1/2
1/3
1/2
3/4
(1) No agregar condensadores a cajas de control de 1/3 a 1 HP de producción estándar que usen
relevadores de corriente, interruptores de arranque de estado sólido o relevadores QD, ya que al
hacerlo, se provocaría una falla en el interruptor. Si la caja de control es convertida para usar un
relevador de voltaje, se puede añadir la capacitancia especificada.
Transformadores Reductores-Elevadores
Cuando el voltaje disponible del suministro de energía
no está dentro del rango adecuado, por lo general se
usa un transformador reductor-elevador para ajustar el
voltaje que corresponda con el motor. El uso más común
en motores sumergibles es elevar el suministro a 280
volts para usar un control y motor sumergible
monofásico estándar de 230 volts. Mientras que las
tablas para dar un margen amplio para elevar o reducir
el voltaje son publicadas por los fabricantes del
transformador, la siguiente tabla muestra las
recomendaciones de Franklin. La tabla está basada en
una elevación de voltaje del 10%, muestra los KVA del
transformador que se necesita con valores mínimos y
los KVA del transformador común.
Tabla 14A Tamaño del Transformador Reductor-Elevador
HP del Motor1/31/23/411 1/22357 1/21015
Carga KVA
XFMR KVA Mínimo
XFMR KVA Estándar
Los transformadores reductores-elevadores son transformadores de energía, no de control. También pueden ser usados
para disminuir el voltaje cuando el voltaje disponible del suministro de energía es muy alto.
1.021.361.842.212.653.043.916.339.6611.7016.60
0.110.140.190.220.270.310.400.640.971.201.70
0.250.250.250.250.500.500.500.751.001.502.00
14
Aplicación - Motores Trifásicos
Tabla 15 Cable Trifásico para 60°C, 60Hz (Entrada de Servicio al Motor) Longitud Máxima en Pies
Capacidad del MotorCal. del Cable de Cobre MCMAislamiento a 60°C - Calibre del Cable de Cobre AWG