Motor de inducción monofásico con bobina auxiliar de arranque con dos condensadores

7/25/2019 Motor de induccin monofsico con bobina auxiliar de arranque con dos condensadores

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CTEDRA : MAQUINAS ELECTRICAS III

CATEDRTICO : ING. EFRAIN DE LA CRUZ MONTES

INTEGRANTES :

ARECHE ONNOC JAIME

GARCIA ORIHUELA BERNARDOSALDAA CORILLA CRISTIAN

YALLI CLEMENTE ALDO

SEMESTRE : VIII

MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO CON BOBINA

AUXILIAR DE ARRANQUE CON DOS CONDENSADORES

HuancayoPer

2015


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INDICE

MOTORES MONOFASICOS DE INDUCCION .................................................. 3

1. INTRODUCCIN ......................................................................................... 3

1.2. TIPOS DE MOTORES MONOFASICOS DE INDUCCION ....................... 3

2. MOTOR CON CAPACITOR DE ARRANQUE ............................................. 3

2.1. DEFINICION DE MOTOR CON CAPACITOR DE ARRANQUE ................. 4

2.2. FUNCIONAMIENTO DE MOTOR MONOFASICO CON CAPACITOR DE

ARRANQUE ....................................................................................................... 4

2.3. PARTES DEL MOTOR CON CAPACITOR DE ARRANQUE ................... 6

2.4. CAPACITOR DE ARRANQUE ................................................................. 7

2.5. CAMBIO DEL SENTIDO DE GIRO DEL MOTOR CON CAPACITOR DE

ARRANQUE ....................................................................................................... 8

2.6. MOTOR CON CAPACITOR PERMANENTE ............................................ 8

3. MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO CON BOBINA AUXILIAR DE

ARRANQUE CON DOS CONDENSADORES ................................................. 12

4. SECUENCIA DE FUNCIONAMIENTO ...................................................... 13


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MOTORES MONOFASICOS DE INDUCCION

1. INTRODUCCIN

Es el motor que presenta las mejores caractersticas, por lo que es el de mayordifusin, en todo lugar casi siempre hay necesidad de motores pequeos que

trabajen con suministro monofsico para impulsar diversos artefactos

electrodomsticos tales como mquinas de coser, taladros, aspiradoras,

acondicionadores de aire, etc.

Presenta un rotor de jaula de ardilla. El estator est compuesto por un

embobinado de trabajo o principal, el cual se distribuye en las ranuras del

estator del mismo modo que en los motores trifsicos.

Como se sabe, al aplicar una tensin monofsica alterna al embobinado

principal, se generan dos campos magnticos giratorios de igual amplitud y

constantes, que giran a la misma velocidad pero en sentidos contrarios. Como

resultado se produce un campo magntico pulsatorio, el cual no es capaz de

poner en marcha el motor por cuanto produce un torque de arranque nulo.

1.2. TIPOS DE MOTORES MONOFASICOS DE INDUCCION

Devanados de fase partida.

Devanados con capacitor.

Polos estatricos sombreados

2. MOTOR CON CAPACITOR DE ARRANQUE

El Motor monofsico con capacitor de arranque tiene una aplicacin muy

extensa, ya que su gran par de arranque y su velocidad casi constante lo hacen

idneo para compresores de aire, compresores de refrigeracin, bombas de

gasolina, quemadores de petrleo, etc.

En aplicaciones como el impulso de compresores en sistemas de aire

acondicionado que trabajan con alta contrapresin, el motor con capacitor de

arranque es sin duda la eleccin inmediata, pero en otros casos como el de

los refrigeradores para uso domstico, el motor de fase partida constituye una


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alternativa ms econmica; un diseo cuidadoso del devanado auxiliar

permitir lograr un par de arranque suficiente en las condiciones de

operacin ms severas que puedan presentarse.

2.1. DEFINICION DE MOTOR CON CAPACITOR DE ARRANQUE

El Motor con capacitor de arranque es similar al de fase partida, con la

diferencia de tener conectado en serie al devanado auxiliar un capacitor de

arranque con capacidad adecuada; va montado en la parte superior de la

carcasa del motor.

Como el capacitor puede proyectarse de capacidad suficiente, con este tipo de

motor se consigue en el arranque un desfase mayor que en el tipo de fasepartida y, por tanto, mayor par de arranque y mejor rendimiento. Por esta razn

se construyen en una gama ms amplia de potencias.

Fig.1. Vista lateral y frontal de un motor monofsico

con capacitor de arranque

2.2. FUNCIONAMIENTO DE MOTOR MONOFASICO CON CAPACITORDE ARRANQUE

Si se coloca un capacitor de arranque (Ca) en serie con el devanado auxiliar es

posible incrementar dicho ngulo hasta casi 90 grados. Si se recuerda que el

par de arranque es proporcional al seno del ngulo comprendido entre las dos

corrientes y que el seno de 30 grados (que es el valor angular mximo que

puede obtenerse prcticamente en un motor de fase partida) es 0.5 y el seno

de 90 grados es 1, resulta claro que slo por este concepto el par de arranque

sera por lo menos del doble en un motor con capacitor de arranque.


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Observe que la corriente de lnea ser mucho menor que en el caso de la

mquina con capacitor de arranque de lo que sera en el motor de fase partida,

debido precisamente a que el ngulo es mayor.

Esto significa que para un mismo valor de corriente de lnea, las corrientes del

devanado auxiliar y del devanado de trabajo pueden ser mayores, con lo cual

se incrementa an ms la magnitud del par de arranque.

El motor con capacitor de arranque tiene el ms alto par inicial de todos los

tipos de motor monofsico, especialmente en lo que respecta al valor del par

por unidad de corriente o par por amperio.


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Naturalmente que el incremento en el par se obtiene a expensas de un costo

extra, ya que por lo general el capacitor de arranque (Ca), debe tener una

capacidad bastante elevada (400 microfaradios o ms) y requiere un

aislamiento adecuado para el voltaje al que va a estar sujeto, que es mayor

que el de la lnea de alimentacin. Por ello su costo resulta considerable. Es

necesario tambin que el dispositivo de desconexin acte oportunamente

puesto que el voltaje aplicado al capacitor de arranque, se incrementa a

medida que el motor adquiere velocidad, y si no se desconecta del circuito

puede daarse. Para esta aplicacin, el tipo de capacitor normalmente

empleado es el electroltico especial para corriente alterna (reversible).

2.3. PARTES DEL MOTOR CON CAPACITOR DE ARRANQUE

Se puede observar la similitud de las piezas del motor monofsico con

capacitor de arranque con las del motor de fase partida.

Esta proteccin trmica sirve para desconectar momentneamente el motor

cuando este calienta ms de la temperatura admisible y que no se daen los

aislamientos del motor. La proteccin trmica se hace a travs de un bimetal

(dos metales que se dilatan de diferente forma al aumentarles la temperatura yabren un contacto).

Constructivamente, el motor con capacitor de arranque solamente se

diferencia del motor de fase partida por el capacitor que lleva conectado en

serie con el arrollamiento de auxiliar.


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1. Interruptor centrfugo.

2. Capacitor de arranque.

3. Devanado de trabajo.

4. Proteccin trmica.

5. Devanado auxiliar o de arranque.

6. Caja de bornes de conexin.

2.4. CAPACITOR DE ARRANQUE

Los capacitores para arranque del motor son del tipo electroltico. Estos se

fabrican arrollando dos tiras de lmina de aluminio tratadas

electroqumicamente, para generar el delgado dielctrico en forma de pelcula

de xido de aluminio, las cuales estn separadas por dos pelculas de material

aislante. El conjunto se aloja en un recipiente adecuado y se impregna con unelectrolito que regenera el dielctrico a lo largo de su vida. Esta construccin

permite tener una capacitancia varias veces mayor para el mismo tamao del

recipiente, que la que podra obtenerse con la construccin usual.

Por supuesto que la elevada capacidad nominal del capacitor se basa en el

hecho que solo interviene unos cuantos segundos durante cada arranque del

motor, y despus permanece fuera del circuito.

Puede decirse que el motor monofsico con capacitor de arranque permiteobtener un alto par de arranque, a cambio de un costo inicial mayor que el de


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un motor de fase partida. Tampoco debe perderse de vista el hecho de que el

capacitor de arranque constituye otro eslabn de la cadena que puede daarse

y con el tiempo tener que reemplazarse. Por estas razones el uso de un motor

con capacitor de arranque debe estar plenamente justificado por los requisitos

de operacin de la carga.

Fig.3. Capacitor electroltico utilizado en motores

con capacitor de arranque

2.5. CAMBIO DEL SENTIDO DE GIRO DEL MOTOR CON CAPACITORDE ARRANQUE

Estos motores comparten una desventaja con los de fase partida: normalmente

no es factible invertir su sentido de rotacin cuando est en movimiento; es

decir, se requiere que el motor se detenga o reduzca su velocidad

sustancialmente para poder intercambiar las terminales de conexin del

devanado auxiliar e invertir as el sentido de rotacin.

2.6. MOTOR CON CAPACITOR PERMANENTE

La principal ventaja de este motor consiste en que no requiere un interruptor

extra para desconectar el devanado auxiliar, ya que tanto ste como el

capacitor permanente (Cp, tambin llamado de rgimen o de trabajo), que est

en serie con l, permanecen en el circuito. Otra ventaja es que con el se

obtiene un mejor factor de potencia y por consiguiente una reduccin en lacorriente de lnea.


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Sin embargo, como el capacitor permanece conectado en el circuito en todo

momento, ya no puede ser del tipo electroltico, sino que debe emplearse un

capacitor impregnado de aceite, cuyo costo y volumen por microfaradio de

capacidad son bastante ms elevados. Por otra parte una vez que el motor

arranca, la capacidad requerida en el circuito auxiliar es mucho menor. Por

esas razones, la capacitancia en microfaradios para un motor de este tipo es

mucho menor que en uno con capacitor de arranque (5 a 20 microfaradios, lo

cual es una indicacin de que el par de arranque que puede esperarse no es

muy grande.

Fig.4. Capacitor impregnado de aceite

En el capacitor de aceite el dielctrico de papel est impregnado de aceite y el

conjunto de papel y lminas se sumerge en un depsito tambin de aceite, con


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objeto de aumentar el poder dielctrico y evitar, al mismo tiempo, un

calentamiento excesivo.

El bajo par inicial inherente a este tipo de motor limita por tanto, su uso en

aplicaciones como ventiladores de aspas o de tipo turbina cuyos requisitos de

par en el arranque son relativamente bajos.

En los motores con capacitor permanente, los dos devanados pueden ser

iguales, con lo cual, el motor puede hacerse girar en uno u otro sentido, con un

sencillo cambio de conexiones.

Una de las lneas de alimentacin est conectada en forma permanente al

punto C, mientras que la otralnea se conecta alternativamente al punto a o al

punto b, segn el sentido de rotacin deseado.

Esto permite invertir la marcha del motor sin necesidad de detenerlo, lo cual

constituye una ventaja sobre el motor de fase partida y del motor con capacitor


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de arranque. Se aplica con frecuencia en lavadoras de ropa del tipo de

impulsor, en las que la mezcla de agua, ropa y detergente se agita, haciendo

girar el impulsor (motor con capacitor permanente), primero en un sentido y

luego en el opuesto, para evitar que la ropa se enrede. Lo anterior se logra

fcilmente por medio de un temporizador que slo tiene que controlar un

interruptor de un polo y un tiro.

Otra ventaja del motor con capacitor permanente, es que permite cierto control

de velocidad mediante una variacin de voltaje aplicada a sus terminales. Este

tipo de control es utilizado sobre todo en ventiladores, en los que el volumen de

aire manejado se pueda variar de manera muy simple.

Esta variacin de velocidad obedece al hecho de que al ajustar el voltaje

aplicado al motor, se modifica la intensidad del campo magntico y en

consecuencia, el par motor.

Un inconveniente de este tipo de control de velocidad es el hecho de que la

velocidad obtenida depende de la carga. Es decir, si el motor opera en vaco, la

variacin de velocidad obtenida por este mtodo ser prcticamente nula,

mientras que con una carga considerable la variacin de velocidad podra

resultar excesiva.

La corriente de arranque que toma un motor con capacitor permanente es muy

baja, por lo que no afecta a las dems cargas conectadas al mismo circuito, en

contraste con lo que ocurre en el caso de los motores de fase partida o con

capacitor de arranque, que producen una cada de voltaje considerable. Esto


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puede ocasionar un parpadeo molesto en las lmparas conectadas al sistema,

y afectar a otras cargas alimentadas por el mismo circuito.

3. MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO CON BOBINA AUXILIAR DEARRANQUE CON DOS CONDENSADORESEs posible tambin combinar las caractersticas del motor con capacitor de

arranque utilizando un capacitor electroltico de capacidad elevada para el

arranque, el cual se desconecta del circuito en el momento oportuno. De este

modo se deja slo un capacitor de baja capacitancia en serie con el devanado

auxiliar.


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Fig.2. (a) Esquema de conexiones

(b) curva torque-velocidad

En aplicaciones ms exigentes, en las cuales el par de arranque debe ser

mayor, el condensador deber tener ms capacidad para que el par de

arranque sea el suficiente. Esto se puede conseguir con dos capacitores:

Un capacitor permanente siempre conectado en serie con uno de los

devanados. Un capacitor de arranque, conectando en paralelo (la capacidad

equivalente es la suma de ambos) con el permanente en el momento del

arranque, para aumentar la capacidad, y que luego ser desconectado.

4. SECUENCIA DE FUNCIONAMIENTO

1. Se produce el arranque (punto 0) con ambos condensadores en paralelo

(se suman las capacidades) obteniendo alto par de arranque.

2. Cerca del punto de funcionamiento del motor, se elimina el condensador

de arranque (punto 1)

3. El motor evoluciona hasta el punto 2 solo con el condensador

permanente.

De esta forma se consigue alto par de arranque, estabililidad en el par y buen

rendimiento. Para eliminar el capacitor se utilizan, en funcin del tipo de motor:


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Interruptores centrfugos: conforme la velocidad se aproxima a la

nominal (un 80 % aprox), abren un contacto desconectando el Arranque.

Rels de intensidad (tpicos de compresores de fro): la bobina del rel

se conecta en serie con el devanado principal. Cuando la intensidad se

aproxima a la nominal (un 80 % aprox), significa que el motor ya est

lanzado y el contacto del rel se abre desconectando el arranque.


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BIBLIOGRAFIA

[1.]http://electroraggio.com/fs_files/user_img/mono.pdf

[2.]http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lep/salvatori_a_m/capitulo

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[3.]http://www.energia.inf.cu/iee-mep/SyT/IdeE/mono.pdf
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