Clase 02 - ML-244 - 21 de Marzo de 2014
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Mquinas Elctricas Asncronas Trifsicas o de
Induccin Trifsicas
Gregorio Aguilar Robles
21 de marzo de 2014
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
INTRODUCCIN
La mquina asncrona o de induccin trifsica, se denomina de esa
manera debido a que trabaja con velocidades cercanas a la velocidad de
sincronismo.
La velocidad de sincronismo es la velocidad del campo magntico
giratorio, el cual se define de la siguiente manera:
f = Frecuencia de la red
p = Nmero de polos de la mquina
(RPM)
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
La mquina asncrona o de induccin trifsica, como toda mquina rotativa,
puede operar tanto como motor o como generador; sin embargo, las mquinas
asncronas trifsicas o de induccin son usadas generalmente como motor.
Motor asncrono Generador asncrono
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Las mquinas de induccin son la ms comn de todas las mquinas, ya que el
motor asncrono trifsico o de induccin trifsico es el ms usado en la industria
(es el motor industrial por excelencia). El motor asncrono o de induccin trifsico
se usa para accionar: Bombas, ventiladores, fajas transportadoras, mquinas de
carpintera, centrfugas, molinos, etc.
Electrobomba de agua Sistema de molienda de caa
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Motores asncronos o de induccin trifsicos accionando tres sistemas de
bombeo de agua. Al lado derecho, el tablero de control de los sistemas
mencionados.
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Motor asncrono o de induccin trifsico accionando fajas transportadoras.
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ESTRUCTURA DE UNA MQUINA DE
INDUCCIN O ASNCRONA TRIFSICA
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
El motor de induccin o asncrono trifsico est conformado por:
a) La carcasa.
b) El estator.
c) El entrehierro.
d) El rotor.
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La Carcasa La carcasa es la parte externa del motor que protege y cubre al estator y al rotor, el material empleado para su fabricacin depende del tipo de motor, de su diseo y su aplicacin. Puede estar construida en acero, hierro fundido, o cualquier aleacin metlica como aluminio o silicio. En la carcasa se dispone de las correspondientes patas de fijacin y los anillos de elevacin y de transporte.
La carcasa puede ser:
a) Totalmente cerrada
b) Abierta
c) A prueba de goteo
d) A prueba de explosiones
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Carcasa a prueba de explosin Carcasa a prueba de goteo
Carcasa totalmente
cerrada
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Motor de induccin trifsico donde se aprecian las patas de fijacin y los anillos de elevacin y de transporte.
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Las carcasas de los motores elctricos
trifsicos para uso industrial son fabricados en
los tamaos de carcasa 71 a 355, de acuerdo
a las Normas IEC 72.
Las carcasas tamaos 56 y 63, son fabricadas
en una aleacin de aluminio inyectado a
presin, proporcionando unidades compactas,
livianas y de elevada resistencia mecnica.
Del tamao 71 a 355 inclusive, son de
fundicin de hierro gris, de construccin slida
y robusta.
A fin de facilitar su manipulacin e instalacin
los motores construidos a partir del tamao de
carcasa 112 y hasta el 355 inclusive se
proveen con cncamo de izaje.
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/Usure_d%27un_roulement_par_cannelures_1.jpg -
Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
El Estator
El estator est formado por un apilamiento de chapas de acero al silicio que disponen de unas ranuras en su periferia interior en las que se sita un devanado trifsico distribuido.
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
En el estator, se ubica el devanado trifsico distribuido, es cual es alimentado por una corriente del mismo tipo (corrientes trifsicas), de tal forma que se obtiene un flujo giratorio de amplitud constante distribuido senoidalmente por el entrehierro, que es el espacio que existe entre el estator y el rotor de la mquina elctrica.
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
La masa magntica del estator, est construido con chapas de acero de bajo tenor
de carbono (con tratamiento trmico) o por chapas de hierro silicio, garantizando
bajas perdidas y gran permeabilidad magntica.
Los materiales aislantes y los cables utilizados en el bobinado se encuentran
dentro de las aislaciones clase (130C), clase 155C) o clase 180C), de
acuerdo a lo establecido por la norma IEC 34.1.
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
El paquete magntico estatrico, est formado por lminas de acero elctrico punzonadas.
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
El paquete magntico estatrico, est formado por lminas de acero elctrico punzonadas.
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Los estatores bobinados son impregnados doblemente con barniz
siendo polimerizados en equipamientos adecuados, otorgando a los arrollamientos gran resistencia mecnica alta rigidez dielctrica, proteccin a la abrasin, mejor transmisin de calor y resistencia a las vibraciones y cambios de temperatura.
Estator
Carcasa
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Estator
Carcasa
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Bobinado Estatrico
Est formado por tres fases, cada una de ellas est desfasada con respecto a la otra, en 120 elctricos. Esto se hace para cumplir una de las condiciones para crear un campo magntico giratorio.
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Bobinado Estatrico
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Mquinas Elctricas Rotativas ML 244
Bobinado Estatrico
El tipo de bobinado ms comn (y el ms utilizado) en la construccin de mquinas, es el IMBRICADO (que tiene el mismo paso). Las tres fases del bobinado estatrico son iguales.
El tema del bobinado se analizar en una clase especial.
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El Rotor
Es la parte giratoria del motor de induccin o asncrono trifsico, est fabricado de una estructura cilndrica magnticamente activa, montada en un eje (apilamiento de laminaciones del rotor), tambin construida de lmina de acero elctrico troquelada con ranuras equidistantemente espaciadas localizadas en la periferia exterior.
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Paquete rotrico laminado.
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Las ranuras del rotor sirven para alojar a los conductores del del que puede ser de dos tipos: Jaula de Ardilla o Rotor Bobinado.
Rotor de Jaula de Ardilla Rotor Bobinado
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Como se mencion, el Rotor es el componente que gira (rota) en una mquina
elctrica. El Rotor esta construido por chapas, jaula rotrica o bobinado rotrico y
el eje. Las chapas son de acero de bajo tenor de carbono o por chapas de hierro
silicio, estampadas con herramientas progresivas de gran precisin. Los ejes son
de acero SAE 1045 / 1060, siendo mecanizados y rectificados. El conjunto es
balanceado dinmicamente, formando una unidad rgida y compacta.
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Rotor de una mquina trifsica
(rotor bobinado)
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El Entrehierro
Es el espacio que existe entre el dimetro interior del paquete estatrico y el dimetro exterior del rotor. La longitud del entrehierro (g) vara entre 0,2 a 1,5 mm para motores de potencia hasta 300 HP.
El entrehierro es muy importante porque ah es donde se realiza la conversin de energa. La longitud del entrehierro debe ser lo ms pequeo posible y generalmente viene limitada por consideraciones mecnicas (dilataciones, pandeos, etc.).
Si a un motor se le aumenta el entrehierro ste consume ms energa reactiva en su operacin y, por lo tanto, su factor de potencia disminuye.
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Estator
Rotor
Entrehierro
(g)
Ranura del
estator
Ranura del
rotor
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Cojinetes
Son puntos de apoyo de ejes y rboles para sostener su peso, guiarlos en su
rotacin y evitar deslizamientos.
Los cojinetes van algunas veces colocados directamente en el bastidor de la pieza
o mquina, pero con frecuencia van montados en soportes convenientemente
dispuestos para facilitar su montaje.
A : Cojinete de dos
hileras
B : Juntas interior
y exterior
C : Puntos de
lubricacin
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Cojinetes
Por lo anteriormente mencionado, se han de tener en cuenta unas cualidades
importantes que ayuden a la construccin de los cojinetes:
El material debe tener un coeficiente de rozamiento reducido.
El material tiene que ser un buen transmisor del calor para que no se
produzca una acumulacin excesiva de calor, daando o perjudicando el
ajuste creado.
El material debe poseer una cierta dureza que ayude a soportar, sin que se
deforme el cojinete, la carga que puede actuar sobre l.
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Rodamientos Un rodamiento, tambin denominado rulemn, rolinera, rleman, balinera o
balero (en Mxico) o rodaje (en Per), es un elemento mecnico que reduce la
friccin entre un eje y las piezas conectadas a ste, que le sirve de apoyo y
facilita su desplazamiento .
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/Usure_d%27un_roulement_par_cannelures_1.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/39/Lozyska_toczne.jpg -
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Rodamientos
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:BallBearing.gif -
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Motor de Induccin o Asncrono Trifsico
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