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Instalaciones Industriales IIMotores Eléctricos Parte 1
Ing. Jaime Tisnado
Contenido
• Retroalimentación
• Introducción
• El Magnetismo E Imanes
• Los Campos Magnéticos, Flujo, Y Polos
• El Electromagnetismo
• El Funcionamiento Básico Del Motor AC
Introducción
• La mayor parte de toda la energía eléctrica generada se utiliza para producir fuerza motriz y la mayor parte de esta energía mecánica es desarrollada por motores de corriente alterna.
Los motores de corriente alterna tienen la ventaja de una velocidad prácticamente constante; y el motor de inducción de jaula de ardilla, que es el tipo más comúnmente usado, no tiene conmutador ni carbones y, por consiguiente suprime todas las chispas y el riesgo de incendio consiguiente al mismo tiempo que reduce el número de partes sometidas a desgaste reduciendo el mantenimiento.
El Magnetismo E ImanesEl magnetismo es un
campo de fuerza que actúa en algunos materiales
Se llaman imanes a los dispositivos físicos que poseen esta fuerza.
Los Campos Magnéticos, Flujo, Y Polos
La fuerza de magnetismo es llamado un campo magnético.
Este campo se extiende fuera del imán en todas las direcciones.
Las líneas que se extienden del imán representan el campo magnético.
Las líneas invisibles de fuerza que constituye el campo magnético se conocen como el flujo magnético. El flujo está muy denso en los polos.
El Electromagnetismo
El electromagnetismo es la base de los tipos de motores.
Una corriente genera un campo magnético y un campo magnético puede generar una corriente eléctrica en un conductor.
La dirección del flujo alrededor de un conductor puede determinarse usando lo que se llama la regla de la mano derecha.
Regla de la mano derecha para un campo alrededor de un conductor
• Agarre al conductor con su mano derecha para que su dedo pulgar apunte en la dirección de corriente. Sus dedos indican la dirección del flujo.
Un conductor de corriente dentro de un campo magnético experimentara una fuerza que tiende a expulsarlo, esta fuerza es la que produce la fuerza de torsión o giro de un motor eléctrico
El Funcionamiento Básico Del Motor AC
Un motor de CA, tiene dos partes eléctricas básicas: un "estator" y un "rotor“.
Si nosotros cambiamos progresivamente la polaridad del estator de tal manera que su campo magnético combinado gira, entonces el rotor seguirá y rodará con el campo magnético del estator.
Cuando el campo magnético del estator gira, el rotor es obligado a girar tras él.
En un motor de inducción la corriente real en el rotor no es causada por cualquier conexión directa de los conductores a una fuente de voltaje, sino por la influencia de los conductores del rotor que cortan las líneas de flujo producida por los campos magnéticos del estator.
La corriente inducida que se produce en el rotor produce un campo magnético alrededor de los conductores del rotor. Este campo magnético alrededor de cada conductor del rotor producirá que cada conductor actué como un imán permanente.
Velocidad de los Motores
En los motores asíncronos el campo giratorio lo produce un sistema de C.A. trifásica, cuya velocidad de giro dependerá de la frecuencia de las corrientes y del número de pares de polos de que conste el motor.
¿ De que depende la velocidad de los motores trifásicos?
VELOCIDAD DE SINCRONISMOp
fns
.120¿Cómo se calcula?
15002
30002
)25.(120.120 pf
ns
Clasificación de Motores Eléctricos
¿Cómo se generan los campos magnéticos en los polos?
• Estator de dos polos recorrida por una corriente Alterna senoidal con sus respectivas líneas de campo magnético
¿Cómo se generan los campos magnéticos en los polos?
Bobinas distribuidas en dos polos, de doble capa, con sus respectivas líneas de campo magnético
• Estator de cuatro polos recorrida por una corriente Alterna senoidal con sus respectivas líneas de campo magnético
¿Cómo se generan los campos magnéticos en los polos?
CAMPO MAGNÉTICO ROTATORIO DE DOS Y CUATRO POLOS
Entre mayor sea el núemro de POLOS más lento gira el rotor pero se tiene mayor fuerza.
EstatorParte fija del motor formada por paquetes
de chapa magnética que alojan en ranuras a las bobinas que van a crear el campo magnético giratorio.
Estas bobinas pueden estar conectadas en estrella o en triángulo (Delta ∆).
Conexión del Estator
Conexión del Estator
Rotor
El rotor es la parte del motor que va a girar y que está formada por paquetes de chapa magnética de forma cilíndrica en torno a un eje, con ranuras en las que se alojan conductores de aluminio cortocircuitados en sus extremos por medio de anillos (Jaula de ardilla).
El rotor por si mismo no tiene un numero de polos, sino que adopta el numero de polos inducidos por las bobinas del estator.
Rotor de polos salientes.
Rotor de, 1200 rpm,6 polos, 60 Hz.
Rotor de 10 polos, 720 rpm,60 Hz.
Deslizamiento
El rotor nunca girará a la velocidad de sincronismo, ya que si iguala la velocidad de giro del campo del estator, las líneas de fuerza no cortarían a los conductores y por lo tanto NO HABRIA GIRO.
Se llama deslizamiento a la diferencia entre la velocidad a la que gira el rotor y la velocidad de sincronismo, normalmente dada en % de la de sincronismo.
¿A que se le llama DESLIZAMIENTO?
Deslizamiento
RotordelVelocidadN
oSincronismdeVelocidadN
ntoDeslizamieS
Donde
N
NNS
R
S
S
RS
%100*
¿Cómo se Calcula?
Ejemplo:
Calcular el porcentaje de deslizamiento
( % s) de un motor de inducción de 2 polos 60 cps. Que gira a una velocidad de 3500 rpm.
Solución:
Es necesario encontrar primero la velocidad de sincronismo.
NS = 120 x f 120 x 60 =3600rpm
nº de polos 2
El porcentaje de deslizamiento será: % S = Ns – N r Ns – N r x 100%x 100%
NsNs
% S = % S = 3600 – 35003600 – 3500 x 100% x 100%
36003600
S = 2.78 %S = 2.78 %
El deslizamiento generalmente esta en un rango de 2 al 5%.
CARACTERÍSTICA PAR-VELOCIDAD
Los motores asíncronos trifásicos tienen aproximadamente las siguientes características:
Par de arranque de 1,5 a 2 veces el nominal.
Par máximo de 2 a 3 veces el nominal a una velocidad del 80% de la de sincronismo.
Par nominal con un deslizamiento del 2% al 8%.
La relación del par máximo y el nominal (Cmax/Cn) se denomina capacidad de sobrecarga.
Balance de potencias y par motor
La potencia en un motor asíncrono, desde la potencia absorbida de la red hasta la potencia útil en el eje.
La potencia total absorbida de la red por el estator va sufriendo ciertas pérdidas:
Pérdidas en el cobre del estator. Pérdidas en el hierro del estator. Pérdidas en el cobre del rotor. Pérdidas mecánicas.
Cada pérdida va generando una nueva potencia en el motor hasta llegar a la potencia útil:
Potencia del campo magnético. Potencia electromagnética. Potencia mecánica interna. Potencia útil
La relación de la potencia útil con la absorbida nos da el rendimiento del motor, que suele darse en tanto por ciento,
ónAlimentaci de Fuente la de
EJE elen
%100*
PotenciaP
PotenciaP
Eficiencia
Donde
PP
ABS
UTIL
ABS
UTIL
Datos de placa de los motores trifásicos
La Asociación Nacional de Fabricante Eléctrico (NEMA)
El Tipo de encapsulado. (ODP), el totalmente encerrado y enfriado por ventilador
Letra de código para rotor bloqueado. Cuando un motor se arranca, se exige una gran demanda de corriente a fin de obtener un buen arranque Esta corriente es mayor que la corriente normal de plena carga.
NEMA Diseño B son los más comunes. Ellos ofrecen torque de arranque normal combinado con un arranque con baja corriente.
El aislamientoSe aísla el motor para resistir la más alta temperatura que ocurre en el punto más caliente
El Factor de Servicio del motor (SF)El Factor de Servicio de motor (SF) es un factor que cuando se multiplica por los caballos de fuerza, nos da los caballos de fuerza permisibles de carga máxima que puede llevarse bajo las condiciones especificadas para el factor de servicio al voltaje y frecuencia nominales. Esto es práctico ya que da una estimación de los caballos de fuerza disponibles extra.
![003[Manual] Nissan Tsuru 91-96 - Serie B13 Motor E16S (Carburado) - Parte Mecanica Del Motor](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/577cde641a28ab9e78af0db6/003manual-nissan-tsuru-91-96-serie-b13-motor-e16s-carburado-parte-mecanica.jpg)
