Una grúa pluma fija tiene un motor que hace trabajo real y dos que en su mayoría vencen la fricción. Aquí se muestra adónde va la potencia de 0.125 a 5 toneladas, por qué la electricidad cuesta menos que una sola visita de servicio técnico, y las dos cosas que realmente importan: el suministro y la clase de servicio.
Una grúa pluma fija de 0.125 a 5 toneladas consume aproximadamente 2 a 380 kWh de energía de funcionamiento al año. Con una tarifa de USD 0.12 por kWh, eso supone de USD 0.25 a USD 46, menos que una inspección anual de la misma máquina. En una grúa pluma de columna o de pared, el polipasto se lleva el 93 al 96% de esa energía, el accionamiento de giro se lleva el 1.5 al 5%, y el carro se lleva el resto. Así que cuando un comprador pregunta cómo reducir la factura eléctrica de una grúa pluma, la respuesta honesta es: apagar el seccionador al final del turno y dejar de buscar motores de alta eficiencia.
Empecemos por la forma de la máquina. Una grúa pluma fija no tiene traslación larga. La pluma gira, pero no se desplaza a ningún sitio, así que el único motor que mueve una carga contra la gravedad es el polipasto. Todo lo demás vence la fricción o la inercia, y la fricción y la inercia son baratas en comparación con el izado.
Eso no es cierto en todas las grúas. Una grúa de patio de contenedores con una luz de pórtico de 25 metros dedica alrededor del 60% de su energía al polipasto, en torno al 30% al pórtico y el 7% al carro, el tiempo inactivo y las pérdidas (Aston University, análisis del uso de energía en grúas RTG). Una grúa puente de planta se sitúa en torno al 55 al 75% en el polipasto según la longitud de su vía. Si se elimina la vía, la proporción del polipasto aumenta bruscamente, porque no queda nada en qué gastar la energía.
| Movimiento | Proporción en una pluma fija | Por qué es lo que es |
|---|---|---|
| Polipasto, izado y descenso | 93 - 96% | El único movimiento que realiza trabajo contra la gravedad |
| Giro, si está motorizado | 1.5 - 5% | Fricción del rodamiento e inercia de la pluma, sin cambio de altura; cero si la pluma se empuja a mano |
| Carro a lo largo de la pluma | 1 - 3% | Recorridos cortos de 2 a 10 metros únicamente contra la resistencia a la rodadura |
| Control, freno y espera | Fuera de las cifras anteriores | Funciona siempre que la máquina está alimentada, no solo cuando se mueve. Véase la sección de espera. |
Si quiere el mismo reparto en una máquina que sí se traslada, nuestra página de producto de grúa pluma cubre los tres tipos de montaje y lo que cada uno añade eléctricamente.
Una grúa pluma lleva entre dos y cuatro motores. El polipasto siempre está. El motor del carro está si la carga tiene que moverse a lo largo de la pluma en lugar de arrastrarse hasta su posición. El accionamiento de giro solo está si la pluma está motorizada. Una pluma de pared de 3 metros de alcance es muy a menudo manual en el giro y eléctrica en el polipasto, que es la combinación más barata que existe.
Las cifras siguientes proceden de fichas técnicas publicadas de polipastos eléctricos de cadena, el mismo equipo que se monta en una pluma, y están contrastadas con una pluma de columna de 3 toneladas suministrada con un polipasto de cable a 8 metros por minuto, que lleva un motor de izado de 7.5 kW y un motor de traslación de 0.8 kW.
| Capacidad | Motor del polipasto | Velocidad de izado | Motor del carro | Accionamiento de giro |
|---|---|---|---|---|
| 0.125 t | 0.25 - 0.4 kW de cadena | 6 - 8 m/min | Cadena manual | Manual |
| 0.25 t | 0.4 - 0.75 kW de cadena | 6 - 8 m/min | 0.12 kW o cadena manual | Manual |
| 0.5 t | 0.75 - 0.9 kW de cadena | 6.8 m/min | 0.12 kW | Manual o 0.25 kW |
| 1 t | 1.5 kW de cadena, 0.75 kW de velocidad lenta | 3.4 - 6.6 m/min | 0.4 kW | 0.25 - 0.55 kW |
| 2 t | 1.5 - 3.0 kW de cadena | 3.3 - 6.6 m/min | 0.4 kW | 0.4 - 0.75 kW |
| 3 t | 3.0 kW de cadena, 7.5 kW de cable a 8 m/min | 4.4 - 8.0 m/min | 0.75 - 0.8 kW | 0.55 - 1.1 kW |
| 5 t | 3.0 kW de cadena a 2.7 m/min | 2.7 m/min | 0.75 - 0.8 kW | 0.75 - 1.5 kW |
Merece la pena fijarse en dos cosas. La primera es que la velocidad de izado importa más que la capacidad: un polipasto de cadena de 5 toneladas a 2.7 metros por minuto y un polipasto de 2 toneladas a 6.6 metros por minuto llevan ambos un motor de 3 kW, porque la potencia sigue a la masa por la velocidad, no a la masa sola. La segunda es que la columna del giro es el número más flexible de la página, y es el que los compradores suelen equivocar con más frecuencia.
Los tres tipos de montaje usan los mismos polipastos. Lo que cambia es cómo se mueve la pluma y si se traslada.
| Tipo de montaje | Rotación | Motores presentes | Requisito estructural |
|---|---|---|---|
| Columna (autoportante) | 180, 270 o 360 grados | Polipasto, carro, giro (manual o motorizado) | Bloque de cimentación de hormigón y pernos de anclaje |
| Montaje en pared | Normalmente hasta 180 grados | Polipasto, carro, el giro es normalmente manual | Una pared estructural verificada, no una pared de panel |
| Pared con traslación | Como arriba, más traslación a lo largo de la pared | Polipasto, carro, giro, traslación 0.4 - 0.8 kW | Una vía de pared dimensionada para las cargas de las ruedas |
Los datos publicados de grúas pluma de columna sitúan la velocidad de giro en 0.5 a 1 revolución por minuto para capacidades de 0.5 a 10 toneladas, con una altura de izado de 3 a 12 metros en un suministro trifásico de 380 V, 50 Hz, y el giro disponible tanto en forma manual como motorizada. Un giro más lento y suave no es un compromiso. Es lo que evita que la carga oscile.
Casi ninguna, y merece la pena entender el motivo antes de pagar por un motorreductor más grande. Girar una pluma es trabajo de fricción. La carga no sube, así que no se almacena energía potencial, y las únicas pérdidas están en el rodamiento de giro, la caja de engranajes y las ruedas del carro que ruedan sobre la pluma.
Modelamos el par de fricción en la corona de giro como aproximadamente el 0.4% del momento de carga bruto. En una pluma de 5 toneladas con un alcance de 6 metros eso son unos 1.2 kNm, lo que coincide con el esfuerzo manual que publican la mayoría de los manuales de plumas para ese tamaño: aproximadamente 200 N en la punta de la pluma. Aquí está el mismo cálculo en toda la gama.
| Capacidad y radio | Momento de carga bruto | Par de fricción en la corona de giro | Energía por giro de 90 grados | Motorreductor que especificaríamos |
|---|---|---|---|---|
| 0.5 t a 3 m | 14.7 kNm | 59 Nm | 0.00004 kWh | 0.25 kW |
| 1 t a 4 m | 39.2 kNm | 157 Nm | 0.00010 kWh | 0.25 - 0.4 kW |
| 2 t a 4 m | 78.5 kNm | 314 Nm | 0.00020 kWh | 0.4 - 0.55 kW |
| 3 t a 5 m | 147 kNm | 589 Nm | 0.00037 kWh | 0.55 - 0.75 kW |
| 5 t a 6 m | 294 kNm | 1,177 Nm | 0.00073 kWh | 0.75 - 1.5 kW |
Esos tamaños de motorreductor parecen grandes frente al par de fricción, y esa es la conclusión que merece la pena extraer. El motor no tiene que vencer la fricción. Tiene que acelerar la pluma y la carga hasta la velocidad y luego detenerlas. En una pluma de 5 toneladas a 6 metros, llevar la pluma desde el reposo hasta 1 revolución por minuto en tres segundos requiere unos 6,900 Nm en la corona de giro, unas seis veces el par de fricción, y unos 0.7 kW de potencia de aceleración. Especifique el accionamiento de giro en función del momento de carga y del tiempo de ciclo, no del par en régimen permanente, o montará un motor que se calará cada vez que el operador inicie un giro con la carga a pleno alcance.
La energía de un solo izado es la masa por la gravedad por la altura, dividida por la eficiencia del polipasto. Usamos 0.85 para un polipasto de cadena, que cubre la caja de engranajes, la cadena y el bloque de gancho. La tabla siguiente usa un factor de carga del 50% y un izado de 3 metros, con un recorrido de carro de 3 metros y un giro de 90 grados, y da el total de un ciclo completo.
| Capacidad (50% de carga) | Polipasto | Giro 90 grados | Carro 3 m | Ciclo completo |
|---|---|---|---|---|
| 0.125 t | 0.0006 kWh | 0.00002 kWh | 0.00001 kWh | 0.0006 kWh |
| 0.5 t | 0.0024 kWh | 0.00004 kWh | 0.00005 kWh | 0.0025 kWh |
| 1 t | 0.0048 kWh | 0.0001 kWh | 0.0001 kWh | 0.0050 kWh |
| 2 t | 0.0096 kWh | 0.0002 kWh | 0.0002 kWh | 0.010 kWh |
| 3 t | 0.0144 kWh | 0.0004 kWh | 0.0003 kWh | 0.015 kWh |
| 5 t | 0.024 kWh | 0.0007 kWh | 0.0005 kWh | 0.025 kWh |
Una pluma de 5 toneladas que hiciera un ciclo completo cada dos minutos durante ocho horas solo usaría unos 6 kWh de energía de funcionamiento en ese turno. Un hervidor doméstico consume más en diez minutos de ebullición. Por eso empujamos a los compradores hacia la especificación de grúa pluma que se ajusta al ciclo, y los alejamos de las mejoras energéticas que no pueden amortizarse en una máquina de este tamaño.
La clase de servicio es la variable más importante del cálculo, y se fija mucho antes de que nadie piense en los motores. Las bandas de servicio publicadas para grúas pluma sitúan A3 en hasta aproximadamente una hora de funcionamiento al día y 15 izados, A4 en una a dos horas y 30 izados, y A5 en dos a cuatro horas y 60 izados. Con 250 días laborables al año, eso da la energía de funcionamiento anual que figura a continuación.
| Capacidad | A3, 3,750 izados | A4, 7,500 izados | A5, 15,000 izados | Coste A5 a USD 0.12/kWh |
|---|---|---|---|---|
| 0.125 t | 2.4 kWh | 4.7 kWh | 9.4 kWh | USD 1.13 |
| 0.5 t | 9.3 kWh | 18.7 kWh | 37.5 kWh | USD 4.50 |
| 1 t | 18.8 kWh | 37.6 kWh | 75.1 kWh | USD 9.01 |
| 2 t | 37.5 kWh | 75.0 kWh | 150.0 kWh | USD 18.00 |
| 3 t | 56.6 kWh | 113.3 kWh | 226.5 kWh | USD 27.18 |
| 5 t | 94.9 kWh | 189.8 kWh | 379.5 kWh | USD 45.54 |
Las capacidades y la tarifa varían según el mercado, y a la máquina no le importa mucho. Lo que mueve la cifra es el número de izados. Una pluma de 0.5 toneladas en A5 usa el cuádruple de energía que la misma pluma en A3, y aun así solo cuesta unos USD 4.50 al año.
Diez años de electricidad, escalados un 3% anual, es la cifra que un departamento financiero preguntará realmente. Usamos un factor de escalado de 11.46 a lo largo de diez años. La banda de precios del equipo procede de nuestra propia guía de costes de grúas pluma, donde las máquinas de columna y de pared van de unos USD 1,600 a USD 9,500 según la capacidad, el alcance y el tipo de polipasto.
| Máquina | Electricidad a 10 años | Precio del equipo | Electricidad como proporción del precio del equipo |
|---|---|---|---|
| 0.125 t, A3 | 27 kWh, USD 3.30 | USD 1,600 | 0.2% |
| 1 t, A4 | 431 kWh, USD 51.70 | USD 3,000 - 4,500 | 1.2 - 1.7% |
| 3 t, A5 | 2,596 kWh, USD 311.50 | USD 6,000 - 7,500 | 4.2 - 5.2% |
| 5 t, A5 | 4,349 kWh, USD 521.90 | USD 9,500 | 5.5% |
Menos del 6% del precio de compra a lo largo de diez años, incluso en la máquina más utilizada de la gama. Compárese con una grúa puente birviga en servicio A7, donde diez años de electricidad pueden superar el precio de compra de la propia grúa. La diferencia no es la eficiencia. Es el número de horas, la masa que se mueve y la longitud del recorrido. Una grúa pluma simplemente no funciona el tiempo suficiente para que la electricidad se convierta en un coste de propiedad.
Las guías publicadas sobre mantenimiento de grúas pluma sitúan el mantenimiento anual en USD 1,800 a USD 5,000, con una sola inspección profesional de USD 500 a USD 1,000 y la lubricación y los consumibles en USD 500 a USD 2,000 al año. La mano de obra de un técnico de grúas va de USD 50 a USD 150 por hora. Compárese con las cifras de energía anteriores.
| Concepto de coste anual | Rango | Nota |
|---|---|---|
| Electricidad de funcionamiento | USD 0.30 - 46 | 0.125 t en A3 a 5 t en A5, a USD 0.12/kWh |
| Electricidad en espera si se deja alimentada | USD 8 - 32 | 70 a 263 kWh al año por los circuitos de control y de freno |
| Inspección anual | USD 500 - 1,000 | Comprobación estructural, eléctrica y del polipasto |
| Lubricantes y consumibles | USD 500 - 2,000 | Grasa, aceite de cadena, piezas de freno e interruptores |
| Rango total de mantenimiento publicado | USD 1,800 - 5,000 | Aproximadamente 40 a 100 veces la factura eléctrica |
Ese es todo el argumento en una sola tabla. Una grúa pluma parada durante un turno cuesta más que una década de su propia electricidad. Dedique el esfuerzo a la selección del polipasto, la cimentación, el intervalo de inspección y el freno de repuesto, y deje que los kWh se cuiden solos.
Hay una excepción real, y es la única sobre la que merece la pena actuar. Una grúa pluma que permanece alimentada consume corriente incluso cuando no se mueve: el transformador de control, la bobina del contactor, el rectificador de freno y el indicador del mando colgante permanecen energizados.
| Componente | Consumo típico |
|---|---|
| Transformador de control | 3 - 8 W |
| Bobina del contactor | 2 - 5 W |
| Rectificador de freno | 1 - 3 W |
| Indicador del mando colgante y VFD, si se instala | 2 - 14 W |
| Total, alimentado las 24 horas | 8 - 30 W, 70 a 263 kWh al año |
En una pluma pequeña en servicio ligero, esto empequeñece la energía de funcionamiento. Una máquina de 0.5 toneladas en A3 usa 9.3 kWh al año de izado y puede consumir 70 a 260 kWh simplemente por dejarla encendida entre turnos. Apagar el seccionador al final del turno es el mayor ahorro individual disponible en una grúa pluma, no cuesta nada implementarlo, y ninguna mejora de motor se le acerca.
Aquí es donde la cuestión eléctrica realmente aprieta, y es una cuestión de arranque, no de consumo. La corriente a plena carga de un motor de polipasto trifásico de 400 V, con un factor de potencia de 0.8 y una eficiencia de 0.85, resulta de aproximadamente 1.6 A por kilovatio de potencia nominal del motor. La tabla siguiente lo convierte en un plan de suministro.
| Motor del polipasto | Corriente a plena carga a 400 V | Interruptor que instalaríamos | Cable de alimentación | Corriente de arranque, directo en línea |
|---|---|---|---|---|
| 0.4 kW, pluma de 0.25 t | 0.85 A | 6 A, curva D | 4 x 1.5 mm² | 5 - 7 A |
| 0.9 kW, pluma de 0.5 t | 1.9 A | 10 A, curva D | 4 x 1.5 mm² | 11 - 15 A |
| 1.5 kW, pluma de 1 t | 3.2 A | 10 A, curva D | 4 x 1.5 mm² | 19 - 26 A |
| 3.0 kW, pluma de 2 a 3 t | 6.4 A | 16 A, curva D | 4 x 2.5 mm² | 38 - 51 A |
| 7.5 kW, pluma de 3 t con cable | 15.9 A | 25 A, curva D | 4 x 4 mm² | 95 - 127 A |
La sección del cable de una pluma no viene determinada por la caída de tensión. Haga los cálculos y verá por qué. El Anexo G de la IEC 60364-5-52 recomienda mantener la caída de tensión dentro del 5% para un circuito final de motor, y da el cálculo como la corriente trifásica multiplicada por la impedancia del bucle y el factor del sistema. A 3.2 A en 30 metros de cobre de 1.5 mm², eso resulta de aproximadamente el 0.4% en régimen permanente, y alrededor del 3.2% durante un arranque directo en línea, que la norma permite explícitamente para motores durante el arranque. Según nuestra experiencia, la restricción determinante en un alimentador de pluma es la protección mecánica y la corriente de arranque, no la caída en régimen permanente, salvo que el tendido supere ampliamente los 150 metros.
Porque el motor no arranca a 3.2 A. Un motor de jaula de ardilla consume de seis a ocho veces su corriente nominal cuando se conecta directamente a la red, y las cifras publicadas llegan hasta catorce veces, con un pico de magnetización que puede superar veinte veces la nominal durante una fracción de ciclo. Por lo tanto, un polipasto de 1.5 kW presenta 19 a 26 A durante un segundo o dos, y un polipasto de cable de 1.5 kW con un rotor más pesado puede presentar más.
| Método de arranque | Corriente de arranque | Cuándo lo usamos |
|---|---|---|
| Contactor directo en línea | 6 - 8 veces la nominal, hasta 14 | Por defecto en polipastos de cadena de hasta unos 3 kW, con un interruptor de curva D |
| Estrella-triángulo | 2 - 3 veces la nominal | Motores conectados en triángulo desde unos 4 kW en adelante |
| Arrancador suave electrónico | 3 - 4 veces la nominal | La solución de menor coste cuando un alimentador largo o compartido dispara al arrancar |
| VFD | 1 - 1.5 veces la nominal, controlado por rampa | Cuando se necesita velocidad lenta, parada suave o un suministro más pequeño |
Tres consecuencias prácticas. Primero, instale un interruptor de curva D o un interruptor automático de protección de motor en un alimentador de polipasto, no una curva B doméstica. Segundo, si varias plumas comparten un cuadro de distribución, no sume las corrientes de arranque; las grúas pluma son intermitentes, y un factor de simultaneidad es la respuesta de ingeniería habitual para un grupo de ellas, pero el mayor arrancador individual sigue teniendo que estar cubierto. Tercero, un relé de sobrecarga ajustado a Class 10 disparará tras unos diez segundos a seis veces la corriente a plena carga, que es el ajuste que protege el motor sin dispararse en un arranque pesado normal.
Sí, a veces, pero nunca por la electricidad. Haga primero las cuentas por el lado de la energía. Un polipasto de 1.5 kW en una pluma de 1 tonelada en A4 usa unos 38 kWh al año. Tome un generoso ahorro del 15% por el control de velocidad variable y tendrá 5.7 kWh, por valor de unos USD 0.68. Un VFD instalado para un polipasto pequeño cuesta USD 250 a 600. Solo por energía, la amortización se mide en siglos.
| Motivo para instalar un VFD | Ahorro de energía | Lo que realmente está comprando |
|---|---|---|
| Reducir la factura eléctrica | Unos USD 0.68 al año en un polipasto de 1.5 kW | Nada. No lo compre por esto. |
| Arrancar con un suministro débil o largo | Ninguno directamente | La corriente de arranque baja de 6 a 8 veces la nominal a 1 a 1.5 veces, lo que puede permitirle conservar el interruptor y el cable existentes |
| Control de carga y posicionamiento | Ninguno | Velocidad lenta para la carga de la máquina, parada suave, menos oscilación, mayor vida del freno |
| Reducir el desgaste mecánico | Ninguno | Aceleración más suave, menos cargas de choque en la caja de engranajes y el rodamiento de giro |
Si alguien le vende un accionamiento basándose en la cifra de kWh, pídale el ahorro anual en kWh. En una grúa pluma la respuesta estará en un solo dígito, y no cubrirá el accionamiento.
Se aplica, y es en gran medida irrelevante, lo cual merece la pena saber para que nadie le venda una mejora de eficiencia que no necesita. Desde el 1 de julio de 2021, los motores trifásicos de 0.12 a 0.75 kW deben alcanzar al menos IE2 y los motores de 0.75 a 1,000 kW deben alcanzar al menos IE3. Desde el 1 de julio de 2023, los motores de 75 a 200 kW han tenido que alcanzar IE4 a menos que sean motores con freno, con protección contra explosiones o estén fuera de alcance por otro motivo. Un polipasto de pluma se sitúa en la banda de 0.75 a 3 kW, por lo que el requisito IE3 se le aplica. Un motor con freno del tipo utilizado en un polipasto está exento del escalón IE4, que es la razón por la que la conversación sobre IE4 pertenece sobre todo a los grandes accionamientos de proceso.
| Motor de 4 polos | IE2 | IE3 | IE4 |
|---|---|---|---|
| 0.75 kW | 80.7% | 82.5% | 85.7% |
| 1.1 kW | 82.7% | 84.1% | 87.2% |
Ahora ponga detrás un ciclo de trabajo. Un polipasto de 1.1 kW que funcione 500 horas al año con una carga parcial realista usa aproximadamente 480 kWh. Pasar de IE3 a IE4 en ese tamaño ahorra unos 14 kWh al año, o USD 1.70. El motor se habrá amortizado en quince años, y solo si la diferencia de precio es pequeña. Compre el nivel correcto porque la normativa lo exige. No pague un sobreprecio por el nivel superior.
Ordenado por rentabilidad, en una máquina cuyo consumo total de energía cuesta menos que una visita de servicio técnico.
| Prioridad | Acción | Efecto |
|---|---|---|
| 1 | Aislar la grúa al final del turno | Elimina 70 a 263 kWh al año, y no cuesta nada |
| 2 | Fijar la clase de servicio a partir del recuento real de ciclos | De A3 a A5 hay una diferencia de cuatro veces en la energía de funcionamiento y una gran diferencia en el precio del polipasto |
| 3 | Ajustar la velocidad de izado al trabajo | Un polipasto de 5 t a 2.7 m/min necesita 3 kW; la misma capacidad a 8 m/min necesita 7.5 kW |
| 4 | Mantener el giro manual en plumas de menos de unos 3 m | Elimina el 1.5 al 5% de la energía y un motor de la lista de mantenimiento |
| 5 | Dimensionar el interruptor, el cable y el contactor para la corriente de arranque | Sin ahorro de kWh, pero evita los disparos molestos que detienen la producción |
| 6 | Instalar un arrancador suave solo si el suministro es marginal | La corriente de arranque baja de 6 a 8 veces la nominal a 3 a 4 veces |
| No comprar | Motores de polipasto IE4, accionamientos regenerativos, corrección del factor de potencia | Los tres son errores de redondeo en una máquina que usa 2 a 380 kWh al año |
Instale un medidor de kWh en el alimentador de la grúa, cuente los izados durante una semana representativa y divida. Eso le da los kWh por 100 izados, que es el único número de una grúa pluma que merece la pena seguir. Hágalo una vez cuando se pone en servicio la máquina y una vez al año a partir de entonces. Un aumento de más de aproximadamente el 15% entre lecturas suele significar un freno que arrastra, un rodamiento de giro seco o una rueda de carro desgastada, no un fallo en el motor. En una máquina tan pequeña, el medidor es una herramienta de monitorización de estado mucho antes que una herramienta energética.
Lo que no verá, si lo intenta, es una cifra grande. Las intervenciones realistas en una grúa pluma mueven la cifra anual en dólares de un solo dígito. El valor del ejercicio es que le indica cuándo un problema mecánico le está costando dinero, y eso vale mucho más que la línea de kWh de la factura.
Si nos envía sus datos de izado, su tarifa y los detalles del suministro, modelaremos la energía de funcionamiento y el paquete eléctrico frente a ellos antes de que se decida por un polipasto, un accionamiento de giro o una opción de control. Nuestras grúas pluma de 0.125 a 5 toneladas se presupuestan con polipastos de cadena o de cable, giro manual o motorizado, y control por contactor o VFD. Para el lado de los costes del mismo cuadro, la guía de costes y coste total de propiedad de la grúa pluma cubre el precio del equipo, la instalación y el total a diez años, y la guía de dimensionamiento y selección cubre la capacidad, el radio y la clase de servicio.
La energía de izado es la masa en kilogramos multiplicada por 9.81 y por la altura de izado en metros, dividida por la eficiencia del polipasto, que tomamos como 0.85 para un polipasto de cadena. La energía del ciclo suma el trabajo de giro y del carro. La energía de giro es el par de fricción en la corona de giro multiplicado por el ángulo girado y dividido por la eficiencia del motorreductor, y modelamos el par de fricción como el 0.4% del momento de carga bruto. El trabajo del carro es la resistencia a la rodadura con un coeficiente de 0.012 multiplicada por la distancia recorrida.
La energía anual multiplica la energía del ciclo por el número de izados, usando 250 días laborables al año y las bandas de servicio publicadas de 15, 30 y 60 izados al día para A3, A4 y A5. Los motores, las velocidades de izado y las potencias de los motores proceden de fichas técnicas publicadas de polipastos eléctricos de cadena y de una pluma de columna de 3 toneladas publicada con un polipasto de cable. La electricidad industrial se factura a USD 0.12 por kWh como referencia de gama media; los promedios publicados con los que trabajamos son EUR 0.199 para la EU, EUR 0.082 para China y USD 0.075 para Estados Unidos en 2024, con el promedio industrial de EE. UU. en 9.17 centavos de dólar en junio de 2026 según la Administración de Información Energética de EE. UU. Los múltiplos de corriente de arranque y las cifras de arrancadores suaves proceden de la documentación de arrancadores de ABB y de notas de aplicación publicadas sobre arrancadores suaves; la orientación sobre caída de tensión procede del Anexo G de la IEC 60364-5-52; los niveles de eficiencia de motores proceden del Reglamento EU 2019/1781 y de la IEC 60034-30-1.
Las proporciones de energía, las energías de ciclo y las cifras de electricidad a diez años de este artículo son nuestras propias estimaciones de planificación para una grúa pluma fija, no estadísticas publicadas, y deben recalcularse frente a su propio recuento de ciclos y su tarifa antes de cualquier decisión de capital.
Una grúa pluma fija de 0.125 a 5 toneladas usa aproximadamente 2 a 380 kWh de energía de funcionamiento al año, lo que supone de USD 0.25 a USD 46 a USD 0.12 por kWh. El extremo inferior es una pluma pequeña en servicio ligero y el extremo superior es una máquina de 5 toneladas en A5 con 15,000 izados al año. Añada 70 a 263 kWh si la grúa permanece alimentada las 24 horas, que a menudo es la cifra mayor. Los detalles están en las secciones de clase de servicio y de espera anteriores, y nuestra gama de grúas pluma se presupuesta con la clase de servicio que usted especifique.
Porque un arranque directo en línea consume de seis a ocho veces la corriente a plena carga, y hasta catorce veces en algunos motores. Un polipasto de 1.5 kW con una corriente a plena carga de 3.2 A presenta 19 a 26 A durante un segundo o dos, lo que disparará un interruptor doméstico de curva B. Instale un interruptor de curva D o un interruptor automático de protección de motor dimensionado para el motor, y compruebe el tendido del cable si el disparo solo ocurre en un extremo del edificio.
Depende del alcance, no de la energía. Un giro motorizado elimina el 1.5 al 5% de la energía de funcionamiento solo si de otro modo empujaría la pluma a mano, lo que es un ahorro que vale dólares de un solo dígito al año. El argumento real es la ergonomía y el tiempo de ciclo: una pluma de 5 metros que transporta 2 toneladas es difícil de colocar con precisión a mano, y un accionamiento motorizado con parada suave reduce la oscilación. En plumas de menos de unos 3 metros solemos recomendar mantenerlo manual.
Más de lo que sugiere la aritmética, porque una grúa pluma es intermitente. No sume las corrientes de arranque. Dimensione el cuadro en función del mayor arrancador individual más un margen de simultaneidad para el resto, y luego compruebe el cable y el interruptor para ese mayor arrancador. Un circuito de 16 A alimentará sin problema varias plumas pequeñas en servicio ligero, mientras que un único polipasto de cable de 7.5 kW necesita su propio circuito de 25 A.
No de ninguna forma que vaya a notar. Un polipasto de 1.5 kW en A4 usa unos 38 kWh al año, así que un generoso ahorro del 15% son 5.7 kWh, o unos USD 0.68. Un accionamiento instalado cuesta USD 250 a 600. Compre un VFD por la aceleración controlada, la velocidad lenta o la parada suave, o porque el suministro no admite un arranque directo en línea, y trate el ahorro de energía como un error de redondeo.
Apagar el seccionador cuando la nave está inactiva. Una pluma que permanece alimentada consume 8 a 30 W de forma continua a través de su transformador de control, la bobina del contactor y el rectificador de freno, lo que supone 70 a 263 kWh al año, y en una pluma pequeña en servicio ligero eso puede ser diez a treinta veces la energía de funcionamiento. No cuesta nada y supera a cualquier mejora de motor o accionamiento del mercado.
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