Las técnicas de medición de eficiencia pueden llegar a ser muy sofisticadas, y varias de ellas se realizan en laboratorios bajo condiciones especiales y controladas de alimentación, temperatura y carga. Sin embargo, la realidad en el terreno es muy diferente, porque muestra la condición de trabajo verdadera de cada máquina (humedad, temperatura, ciclos de trabajo, desequilibrios de la alimentación, etc.).

Esto motiva entonces a plantearse la necesidad de intentar una aproximación a la eficiencia real de un motor de inducción, con las herramientas disponibles en nuestras plantas. Para ello, requeriremos un medidor de potencia activa (wattmetro) y un tacómetro.

Para una máquina de inducción trifásica normal, la zona de operación normal en la curva torque–velocidad es una recta descendente, que cruza por cero en la velocidad sincrónica (ver figura). Otra forma de ver esta relación es que el torque generado por la máquina es proporcional al deslizamiento de la misma. Recordemos que el deslizamiento corresponde a la diferencia relativa de velocidades del motor, respecto de su velocidad sincrónica. Es decir, el deslizamiento se expresa como:

Al arranque (velocidad n giro motor = 0 rpm), el deslizamiento es s = 1, mientras que cuando el motor gira en sincronismo (n giro motor = velocidad sincrónica) el deslizamiento es s = 0.

En las cercanías del punto de operación normal de la máquina (cerca de la carga nominal), la curva torque–velocidad es una recta, y una variación en torno a dicho punto producirá una relación lineal del torque respecto del deslizamiento. Supongamos, por ejemplo, que tenemos un motor de inducción con los siguientes datos de placa:

Potencia = 25 HP Tensión = 400 V 4 polos (2 pares de polos)

Frecuencia = 50 Hz Velocidad = 1.450 rpm

Por mediciones en terreno, para la máquina en funcionamiento con carga real, se tiene:

Potencia trifásica = 17,1 kW (medida en el partidor del motor)

Tacómetro marca 1.460 rpm

Entonces, el deslizamiento relativo será proporcional a la carga de la máquina, donde:

FC = factor de carga del motor

n sincrónica = 1.500 rpm = 60 • frecuencia / pares de polos
n nominal = 1.450 rpm (dato de placa de la máquina)

La potencia de salida efectiva en el eje, será:

Por lo tanto, para esa condición de carga, considerando todas las pérdidas de la máquina, la eficiencia será:

Es decir, el motor tiene una eficiencia medida del 87%. Este método aproximado es válido para motores mayores que 10 HP. Normalmente, sorprenderá que el valor de eficiencia determinado por este método no coincida con la eficiencia señalada en la placa del motor, ni la de catálogos. Esto se debe, en general, a que la determinación del tamaño del motor que se necesita para desarrollar algún trabajo específico está sobreestimada y siempre existen factores de holgura que inciden en una menor eficiencia neta del motor.