COLEGIO VOCACIONAL MONSEÑOR SANABRIA

DEPARTAMENTO DE ELECTROTÉCNIA XI NIVEL

PROYECTO III TRIMESTREMANTENIMIENTO DE MOTOR ELÉCTRICO

SUB-ÁREA MANTENIMIENTO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

PROFESOR LIC. LUIS FERNANDO CORRALES CORRALES

ESTUDIANTES JASON ARGUEDAS VALLE MARVIN ARLEY CASTRO

HAZEL OVARES CORDERO

SECCIÓ N 5-9

CURSO LECTIVO 2014

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INTRODUCCIÓN

El presente proyecto consiste en darle mantenimiento a un motor trifásico, el asignado corresponde a una máquina trifásica asíncrona.

El motor en su estética exterior, parecía encontrarse en óptimas condiciones, pero al ponerlo a trabajar notamos que el motor se calentaba de manera anormal (alta temperatura), lo abrimos por partes y nos dimos cuenta que el motor en su bobinado se encontraba quemado.

Procedimos a buscar su diagrama, el profesor encargado nos lo facilitó.

Lijamos el motor por fuera para quitarle la pintura. Calentamos el bobinado para que de esta manera nos resultara más efectivo el desalojo del bobinado en el estator.

Al desarmarlo cometimos el error de dañar los rodamientos, por esta razón el presupuesto aumentó por la compra de los mismos.

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MARCO TEÓRICO

Motor Eléctrico Trifásico

El motor eléctrico Trifásico es una máquina eléctrica rotativa, capaz de convertir la energía eléctrica trifásica suministrada, en energía mecánica. La energía eléctrica trifásica origina campos magnéticos rotativos en el bobinado del estator (o parte fija del motor).

Principio de Funcionamiento

Cuando la corriente atraviesa los arrollamientos de las tres fases del motor, en el estator se origina un campo magnético que induce corriente en las barras del rotor.

Dicha corriente da origen a un flujo que al reaccionar con el flujo del campo magnético del estator, originará un para motor que pondrá en movimiento al rotor. Dicho movimiento es continuo, debido a las variaciones también continuas, de la corriente alterna trifásica.Solo debe hacerse notar que el rotor no puede ir a la misma velocidad que la del campo magnético giratorio.

Esto se debe a que a cada momento recibe impulsos del campo, pero al cesar el empuje, el rotor se retrasa. A este fenómeno se le llama deslizamiento.

Después de ese momento vendrá un nuevo empuje y un nuevo deslizamiento, y así sucesivamente. De esta manera se comprende que el rotor nunca logre alcanzar la misma velocidad del campo magnético giratorio.Es por lo cual recibe el nombre de asíncrono o asincrónico. El deslizamiento puede ser mayor conforme aumenta la carga del motor y lógicamente, la velocidad se reduce en una proporción mayor.

Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético.

El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor.

Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha.

Motor Asíncrono

El motor asíncrono son un tipo de motor de corriente alterna en el que la corriente eléctrica, en el

rotor, necesaria para producir torsión es inducida por inducción electromagnética del campo

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magnético de la bobina del estator. Por lo tanto un motor de inducción no requiere

una commutación mecánica aparte de su misma exitación o para todo o parte de la energía

transferida del estator al rotor, como en los universales, DC y motores grandes síncronos. El primer

prototipo de motor eléctrico capaz de funcionar con corriente alterna fue desarrollado y construido

por el ingeniero Nikola Tesla y presentado en el American Institute of Electrical Engineers (en

español, Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos, actualmente IEEE) en 1888.

El motor asíncrono trifásico está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de

ardilla; b) bobinado, y un estator, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas

son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º en el espacio. Según el Teorema de Ferraris,

cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes trifásicas equilibradas, cuyo desfase en

el tiempo es también de 120º, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este

campo magnético variable va a inducir una tensión en el rotor según la Ley de inducción de

Faraday: La diferencia entre el motor a inducción y el motor universal es que en el motor a

inducción el devanado del rotor no está conectado al circuito de excitación del motor sino que está

eléctricamente aislado. Tiene barras de conducción en todo su largo, incrustadas en ranuras a

distancias uniformes alrededor de la periferia. Las barras están conectadas con anillos (en

cortocircuito como dicen los electricistas) a cada extremidad del rotor. Están soldadas a las

extremidades de las barras. Este ensamblado se parece a las pequeñas jaulas rotativas para

ejercitar a mascotas como hamsters y por eso a veces se llama "jaula de ardillas", y los motores de

inducción se llaman motores de jaula de ardilla.

El motor asincrónico funciona según el principio de inducción mútua de Faraday. Al aplicar

corriente alterna trifásica a las bobinas inductoras, se produce un campo magnético giratorio,

conocido como campo rotante, cuya frecuencia será igual a la de la corriente alterna con la que se

alimenta al motor. Este campo al girar alrededor del rotor en estado de reposo, inducirá corrientes

en el mismo, que producirán a su vez un campo magnético que seguirá el movimiento del campo

estátórico, produciendo una cupla o par motor que hace que el rotor gire (principio de inducción

mútua). No obstante, como la inducción en el rotor sólo se produce si hay una diferencia en las

velocidades relativas del campo estatórico y el rotórico, la velocidad del rotor nunca alcanza a la

del campo rotante. De lo contrario, si ambas velocidades fuesen iguales, no habría inducción y el

rotor no produciría cupla. A esta diferencia de velocidad se la denomina "deslizamiento" y se mide

en términos porcentuales, por lo que ésta es la razón por la cual a los motores de inducción se los

denomina asincrónicos, ya que la velocidad rotórica difiere lévemente de la del campo rotante. El

deslizamiento difiere con la carga mecánica aplicada al rotor, siendo máximo con la máxima carga

aplicada al mismo. Sin embargo, a pesar de esto, el motor varía poco su velocidad, pero el par

motor o cupla aumenta (y con ello la intensidad de corriente consumida) por lo que se puede

deducir que son motores de velocidad constante.

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Eléctricamente hablando, se puede definir al motor asincrónico como un Transformador eléctrico

cuyos bobinados del estator representan el primario, y los devanados del rotor equivalen al

secundario de un transformador en cortocircuito.

En el momento del arranque, producto del estado de reposo del rotor, la velocidad relativa entre

campo estatórico y rotórico es muy elevada. Por lo tanto, la corriente inducida en el rotor es muy

alta y el flujo de rotor (que se opone siempre al del estator) es máximo. Como consecuencia, la

impedancia del estator es muy baja y la corriente absorbida de la red es muy alta, pudiendo llegar a

valores de hasta 7 veces la intensidad nominal. Este valor no hace ningún daño al motor ya que es

transitorio, y el fuerte par de arranque hace que el rotor gire enseguida, pero causa bajones de

tensión abruptos y momentáneos que se manifiestan sobre todo como parpadeo en las lámparas lo

cual es molesto, y puede producir daños en equipos electrónicos sensibles. Los motores de

inducción están todos preparados para soportar esta corriente de arranque, pero repetidos y muy

frecuentes arranques sin períodos de descanso pueden elevar progresivamente la temperatura del

estator y comprometer la vida útil de los devanados del mismo hasta originar fallas por

derretimiento de la aislación. Por eso se utilizan en potencias medianas y grandes, dispositivos

electrónicos de "arranque suave", que minimizan la corriente de arranque del motor.

Al ganar velocidad el rotor, la corriente del mismo disminuye, el flujo rotórico también, y con ello la

impedancia de los devanados del estator, recordemos que es un fenómeno de inducción mutua. La

situación es la misma que la de conectar un transformador con el secundario en corto a la red de

CA y luego con una resistencia variable intercalada ir aumentando progresivamente la resistencia

de carga hasta llegar a la intensidad nominal del secundario. Por ende, lo que sucede en el circuito

estatórico es un reflejo de lo que sucede en el circuito rotórico.

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VentajasEn diversas circunstancias presenta muchas ventajas respecto a los motores de combustión:

A igual potencia, su tamaño y peso son más reducidos. Se pueden construir de cualquier tamaño. Tiene un par de giro elevado y, según el tipo de motor, prácticamente constante. Su rendimiento es muy elevado (típicamente en torno al 75%, aumentando el mismo a

medida que se incrementa la potencia de la máquina). Este tipo de motores no emite contaminantes, aunque en la generación de energía

eléctrica de la mayoría de las redes de suministro si emiten contaminantes

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Debimos lijar la carcasa del motor, cada una de sus partes, esto nos ayudaría a que la pintura en espray se pudiera adherir en perfectas condiciones.

El bobinado se encontraba quemado, procedimos a calentar para luego desprenderlo el estator. Este proceso nos demoró mucho tiempo.

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Bobinado quemado

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En cada una de las ranuras debimos colocar un pedazo de papel aislante

Procedimos a realizar el rebobinado del motor trifásico con base en el siguiente diagrama, propio de la máquina Asíncrona

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La siguiente imagen corresponde al rotor del motor trifásico asíncrono asignado

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Barras de Hierro que nos servirán de base para el motor

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Las siguientes corresponden a las bananas macho que serán insertadas en la lámina de acrílico.

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Soldamos cada una de las terminales del motor (U, V, W, X ,Y, Z) a cada banana macho de la lámina de acrílico ya fija en las barras (base) del motor

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Vista Lateral

LISTA DE Materiales y Precios

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Artículo Precio total Artículo Precio totalPintura Verde en Spray 2.800 Espagueti aislante 0.200Barniz 5.000 Alambre de cobre #26 26.000Nylon para amarrar 1.000 Bornes 0.900Papel Aislante 2.800 Tornillos 3.600Rodamientos 4.000 Arandelas 0.015 c/uLija 0.300 Tornillos para base 1.500Lámina de acrílicoSoldadura

1.0000.300 x m

Cable automotrizBananas macho

1.0000.350 c/u

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CONCLUSIÓN

Se logra resolver el problema planteado durante el proyecto, rebobinando correctamente el motor trifásico, manteniendo siempre sus características de fabricación.

Se consultó bibliografía en busca de información previa sobre motores similares al motor asignado, pero los resultados fueron siempre negativos. No se logró garantizar información concreta procedente sobre el tema en desarrollo, pero logramos asegurar que con las consultas realizadas no se han encontrado referencias satisfactorias, tan siquiera con una similitud adecuada, sobre un motor con las características demandadas en esta investigación con lo que se recurrió a buscar información más detallada en libros.

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BIBLIOGRAFÍA

http://www.monografias.com/trabajos91/motor-electrico-trifasico/motor-electrico-trifasico.shtml#ixzz3JO3PsjNF

Libro Rosenberg