La misma bomba enviada a Oriente Medio, Norteamérica o el Sudeste Asiático presenta un caudal de aspiración en placa que no coincide con el catálogo nacional; cada mes llegan varias consultas de este tipo. La diferencia no está en el cuerpo de la bomba, sino en la frecuencia de la red eléctrica: entre 50Hz y 60Hz la velocidad síncrona difiere un 20%, el caudal volumétrico cambia con ella y la potencia, el ruido y el aumento de temperatura también varían.
Solo hay que cambiar tres cosas: qué cifra de caudal de aspiración se toma, si hay que cambiar la potencia y cómo comprobar la tensión y el conexionado. Todas las cifras siguientes proceden de las dos columnas de 50/60Hz de la página de producto.
1. Primero, confirme la velocidad de giro
La velocidad síncrona del motor asíncrono es proporcional a la frecuencia: n = 120f / p. En una máquina de cuatro polos, la velocidad síncrona es 1500 r/min a 50Hz y 1800 r/min a 60Hz; al restar el deslizamiento se obtiene el valor de placa. En los modelos que indican doble frecuencia, compárelos directamente: DPL-2V18/2V28 es 1440/1720 r/min, DPL-ZS150 es 2950/3600 y DPL-WSU2000 es 3000/3600.
La serie V sin aceite (V8, V10, V16, V25, V40 y la serie L) solo indica 1420 r/min a 50Hz; la velocidad real a 60Hz depende del motor final, confírmela al hacer el pedido y no la deduzca por su cuenta como 1704.
2. Cuánto aumenta el caudal de aspiración: de 1.10 a 1.30, no un solo coeficiente
| Modelo | 50Hz | 60Hz | Relación |
|---|---|---|---|
| V0025A | 20 | 26 | 1.30 |
| V8 | 6.8 | 8.6 | 1.26 |
| ZS150 | 140 | 175 | 1.25 |
| V0063 | 63 | 75 | 1.19 |
| V0155 | 150 | 175 | 1.17 |
| V16 | 16 | 18.2 | 1.14 |
| V40 | 40 | 45 | 1.13 |
| V0100 | 100 | 110 | 1.10 |
| LC1200 | 1200 | 1440 | 1.20 |
Al subir la velocidad un 20%, el desplazamiento teórico sube también un 20%, pero el retorno por holguras, la resistencia de las válvulas de gas y la fuga por el juego axial de las paletas no siguen la misma proporción. En los modelos de pequeño desplazamiento, el caudal geométrico es pequeño, el peso de las pérdidas se amplifica y la relación sale más alta (V0025A llega a 1.30); en los de gran desplazamiento, la fuga total es mayor y frena el caudal de aspiración efectivo (V0100 solo llega a 1.10).
Las Roots se mantienen en 1.20: LC250 250/300, LC500 500/600, LC1200 1200/1440, LC2600 2600/3120, LC4200 4200/5040. Los dos rotores no contactan y el retorno por holguras representa una proporción pequeña del caudal total de gas.
Hay otro punto que suele pasarse por alto: el valor de tabla es el caudal de aspiración en el punto nominal; el incremento a 60Hz se aprecia en el rango de vacío grueso y se reduce al acercarse a la presión límite. Indicadores como 0.1 mbar en V0100 con el lastre de gas cerrado dependen de las holguras y del sello de aceite, y no se reducen al aumentar la velocidad. En aplicaciones que necesitan una presión límite más baja, no espere resolverlo subiendo la frecuencia; cambie a una bomba de dos etapas o a una Roots en serie.
3. Ejemplo 1: la misma bomba con otra red eléctrica
Puesto de embalaje, cámara incluida la tubería de 0.5 m³, evacuación de 1000 mbar a 300 mbar, con DPL-V25 (25/30 m³/h). Estimación isoterma t = (V / S) · ln(p₁ / p₂):
- 50Hz: S = 25 ÷ 3600 = 0.00694 m³/s, t = 72.0 × 1.204 = 86.7 s
- 60Hz: S = 30 ÷ 3600 = 0.00833 m³/s, t = 60.0 × 1.204 = 72.2 s
La diferencia por ciclo es 14.4 s; con 60 ciclos por hora son 14 minutos de diferencia. A la inversa es aún más digno de atención: si la cadencia se programa con datos de 60Hz, el equipo enviado a un emplazamiento de 50Hz será más lento en esa misma medida; preguntar la frecuencia en sitio antes de cotizar ahorra una ronda de retrabajo.
Aquí se calcula el caudal de aspiración nominal. En la práctica hay que descontar la pérdida de carga en la tubería, la resistencia del filtro y la desgasificación de la carga; la medición real en sitio suele ser un 10%–20% más lenta que el cálculo. Ese margen se reserva aparte y no debe mezclarse con la diferencia por frecuencia.
4. Ejemplo 2: dónde falla multiplicar todo por 1.2
Se requiere un caudal de aspiración neto en sitio de 105 m³/h a 60Hz. Al recalcular con ×1.2, V0100 sale 120 frente a 110 de la tabla: sobreestimación del 9%; V40 sale 48 frente a 45: sobreestimación del 6.7%. El sentido conservador también falla: V0025A sale 24 frente a 26 de la tabla, subestimación del 7.7%, y el margen queda desperdiciado. Consulte siempre el caudal de aspiración en la tabla; tome 1.2 solo como límite superior de una estimación gruesa.
5. Potencia: ZS150 necesita margen
Con una frecuencia un 20% mayor, la potencia al eje no sube solo un 20%. La página de producto de ZS150 indica 3.5 kW a 50Hz y 4.8 kW a 60Hz, un aumento del 37%: en una bomba seca de cámara sin aceite, al subir la velocidad, el calor de compresión y las pérdidas por retorno en holguras aumentan rápido. Para un emplazamiento de 60Hz con ZS150, el motor, la distribución eléctrica y el ajuste de la protección térmica se calculan para 4.8 kW.
El resto de modelos solo indica la potencia a 50Hz (V8 0.28 kW, V16 0.38 kW, V25 0.75 kW, V40 1.5 kW, V0100 3.0 kW, V630B 15 kW); si a 60Hz se mantiene la misma potencia se confirma con el motor final.
6. Tensión, ruido y conexiones
- Tensión: la serie LC es trifásica, 220-240 / 380-415 / 460V; 460V es un formato común en mercados de 60Hz. 2V80, 2V275 y V0160–V0302 son 220/240V y 380/415V; si el emplazamiento es de 460V, hay que indicarlo con antelación. V630B es 380–400 / 660–690V y 415V.
- Ruido: V0160 indica 70/72 dB y V0302, 74/76 dB; a 60Hz sube alrededor de 2 dB. El aislamiento acústico y el puesto de operación se dimensionan con el valor alto.
- Conexiones: G3/8″, G3/4″, G2″ y DN100 no cambian con la frecuencia; la orientación de la caja de bornes y el espacio de la cubierta del ventilador pueden cambiar; revise una vez el plano de dimensiones antes de embalar.
- Motor: en emplazamientos de 60Hz suele utilizarse 440–480V; confirme con la red local la clase de aislamiento del devanado, el formato de los bornes de conexión y el ajuste de la protección térmica; no envíe directamente una configuración de 380V.
7. Tres comprobaciones antes de pedir
- Algunos modelos Roots LC no son adecuados para regiones de 60Hz (ya se indica en la página de producto); confirme modelo por modelo, no por serie completa.
- En la serie V sin aceite, la velocidad y la potencia a 60Hz no están completas; confirme según la configuración.
- Cuando coincidan 60Hz con tensión no estándar y conexiones no estándar, confirme la configuración y el plazo de entrega de forma conjunta.
Para definir la selección bastan tres datos: frecuencia y tensión en el sitio, caudal de aspiración requerido y presión objetivo, tipo de gas y duración del funcionamiento continuo. Si la frecuencia se indica mal, todo lo posterior debe recalcularse.
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