MOTORESDE

CORRIENTE ALTERNA

CONSTRUCCION Y FUNCIONAMIENTO, CONEXIÓN, SIMBOLOGIA, APLICACIÓN, EJEMPLOS

MOTOR AC

Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que convierte la energia de AC en energía mecánica de rotación o par.

Partes de un motor

Rotor---#1Estator---#16Escobillas---No aplica en jaula de ardillaColector---NAEje---#Rodamiento---#11 y #44

Ventilador enfriador---#36Bobinados (rotor y estator)

Simbología Europea Norma UNE-EN 60617

Motores serie monofásico y trifásico Motor trifásico con rotor jaula de ardilla

Motor de inducción trifásica con rotor bobinado

Motor de inducción trifásico con estator en estrella y arranque automático incorporado

Norma americana

Clasificación de motores ACpor su construcción

Motores Asíncronos

son un tipo de motores eléctricos de corriente alterna. 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.

FUNCIONAMIENTO

Motores Síncronos Son motores que se puede utilizar

como un alternador en determinadas circunstancias.

Están accionados en su rotor por DC. Si se excita el rotor con DC y se alimenta por los anillos colectores a la bobina del rotor con CA, la máquina no arrancará. Para que el motor arranque se usa un generador de DC que esta accionado por el movimiento del motor. Esto significa que el campo que rota electromagnéticamente en el estator y el campo que rota mecánicamente en el rotor se deben alinear todo el tiempo, por tanto el motor mantiene una velocidad constante

Motores Universales: Los motores universales

trabajan con voltajes de corriente continua o corriente alterna. Tal motor, llamado universal, se utiliza en sierra eléctrica, taladro, utensilios de cocina, ventiladores, sopladores, batidoras y otras aplicaciones donde se requiere gran velocidad con cargas débiles o pequeñas fuerzas.

CLASIFICACION POR SU ROTOR Motor Jaula de Ardilla: Este es el

rotor que hace que el generador asíncrono sea diferente del generador síncrono. El rotor consta de un cierto número de barras de cobre o de aluminio, conectadas eléctricamente por anillos de aluminio finales

Motor de Rotor Devanado: Contiene una serie de devanados similiares al del estator que se conectan a tres anillos colestores montados sobre el eje del motor, se conectan al estator a travez de escobillas y los propios anillos colectores

Motor Asincrónico tipo Jaula de Ardilla

Motor Asincrónico de Rotor Bobinado

Motores monofásicosTipos y formas de arranque

MOTORES MONOFÁSICOS

Este tipo de motores tiene la particularidad de que pueden funcionar con redes monofásicas, lo que los hace imprescindibles en usos domésticos. la industria en general y pequeñas máquinas herramienta.

TIPOS DE MOTORES MONOFÁSICOS

MOTORES DE FASE PARTIDA:.

Es un motor el cual necesita crear un campo magnético giratorio que mueva el inducido durante el período de arranque. El campo magnético se obtiene por capacidad o por inductancia

Esquema de embobinado de un

motor de fase partida

Calculo de condensador

Para obtener el campo giratorio por capacidad, se utilizan dos arrollamientos de bobinas en serie, llevando una de ellas condensador, que es la que realiza el desfase y por tanto el arranque del motor

En donde: C= capacidad en microfaradiosP= potencia del motor en kWU= tensión de alimentación en VCosΦ= factor de potencia del motor

MOTORES DE ARRANQUE CON CAPACITOR

Motores que tienen un capacitor, que permite tener mayor par de arranque. El capacitor se conecta en serie con el devanado de arranque. Al instante del arranque, la corriente en la rama capacitiva es muy baja lo cual permite el desfase necesario para poder mover el rotor

Características especiales

Por su construcción Este tipo de motor se presta al control de velocidad por variación del voltaje de suministro. Para hacerlo se pueden usar transformadores con varias salidas.

Nota: El condensador suele ir montado en la carcasa del motor. Si el arrollamiento auxiliar no es de tipo dividido, el condensador se conecta antes del arrollamiento auxiliar, y en el caso de arrollamiento auxiliar partido, va situado entre sus bobinas parciales.

Esquema de motor de arranque con

capacitor

MOTORES DE ARRANQUE CON CAPACITOR PERMANENTE

Este motor no tiene conmutador centrifugo el motor arranca y funciona por la partición de fase producido por dos devanados idénticos desfasados,

Ventajas y desventajas Ventajas

Debido al campo magnético giratorio producido por devanados iguales cuyas corrientes desfasan en casi 90° el par de funcionamiento es uniforme y el motor no presenta zumbidos al igual que otros motores monofásicos.

Desventaja

este motor tiene un par de arranque por lo tanto no puede mover mucha carga

MOTORES DE INDUCCIÓN-REPULSION:

El funcionamiento de un motor, en general, se basa en las propiedades electromagnéticas de la corriente eléctrica y la posibilidad de crear ,a partir de ellas, fuerzas de atracción y repulsión encargadas de actuar sobre un eje y generar un movimiento de rotación. 

Esquema de motor acción repulsión

MOTORES DE POLOS SOMBREADOS:

Son motores pequeños los cuales pueden arrancarse directamente por sí mismo, lo que se consigue por el efecto que producen las llamadas espiras en cortocircuito. El sistema consiste en dividir los polos en dos partes desiguales. Son en su mayoria motores pequeños.

Esquema de moto de polo sombreado

Ventajas y desventajas Ventajas Al no tener escobillas

prácticamente no necesitan mantenimiento y al mismo tiempo están casi exentos de averías.

Posee una eficiencia mayor del 20% es muy difícil de encontrar y en los motores pequeños

Desventajas: Tiene una pobre

regulación de la velocidad

Debido a sus grandes perdidas, este tipo de motores trabajan siempre a altas temperaturas, incluso sin realizar ningún tipo de esfuerzo

INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR MONOFASICO

Primero se tiene que identificar cual es el embobinado de trabajo y cual es el de arranque. Por norma el color del embobinado de arranque es rojo, y el de trabajo azul o bien se puede medir las líneas y ver cuales tienen continuidad, el par que posea continuidad corresponde al embobinado de trabajo, luego se cambian la configuración a la cual están conectados.

Por ejemplo. Si existen dos cables rojos y dos azules de un motor monofásico se conectan los pares en la combinación rojo-azul y luego conectar cada par de líneas de alimentación.

Conexión de motores trifasicos

Arranque a tensión nominal

es simplemente la conexión directa del motor a la línea de alimentación. Esto se puede conseguir sencillamente utilizando un interruptor de cuchillas, pero este método sólo permite la protección del motor mediante fusibles.

Restricciones de conexión a tensión nominal

Es usado para pequeños motores de, usando un simple interruptor. Por la utilización de interruptores el motor podría no quedar desconectado de la línea de alimentación por tanto, este tipo de control de arranque puede ser utilizado en el caso de ventiladores y otros dispositivos que no peligran si se ponen nuevamente en marcha al restaurarse la energía.

Con motores de hasta 7 ½ CV y tensión no mayor de 600 voltios se puede emplear el arrancador manual de conexión del motor directamente a la línea. La mayoría de estos arrancadores también reúnen las condiciones de protección contra la sobrecarga y subtensiones. Este tipo de interruptor dispone de un contactar electromagnético para realizar la conexión directa del motor a línea

Arrancador manual

Las sobre tensiones Definición:

Muchos motores eléctricos, al ser arrancados provocan una sobretensión es decir tensión anormal existente entre dos puntos de una instalación eléctrica, superior a la tensión máxima de operación normal de un dispositivo debido al alto consumo de corriente

Problemas de las sobretensiones

puede impedir el funcionamiento del equipo de control.

disminución de intensidad en el alumbrado de otras plantas conectadas a la misma red.

Debido a estos problemas se hace necesario el arranque a tensión reducida

Arranque a tensión reducida

Razones del arranque a tensión reducida

los problemas ocasionados por las sobre tensiones las cuales pueden ser 8 veces mayores a la tensión nominal,

otro problema es que cuando se pone en marcha un motor mediante conexión directa a la red, se produce un esfuerzo excesivo o choque en las distintas piezas, tales como piñones, aletas de ventilador, poleas y acoplamientos debido a que el par del motor es alto.

Las transmisiones de correa con cargas pesadas son propensas a deslizamiento excesivo a no ser que se aplique el par lenta y uniformemente hasta alcanzar la plena velocidad. Cuando la carga es pesada y por lo tanto requiere gran esfuerzo, puede ser necesario el arranque a tensión reducida.

Arranque estrella delta Solo es posible usar este método en

motores en los que las dos extremidades de cada uno de los tres devanados se encuentren dentro de la placa de bornes.

Consiste en arrancar el motor en estrella lo cual equivale a reducir la tensión nominal por , raíz cuadrada de 3, la corriente durante el arranque se dividirá por 3 lo cual dividirá el par de arranque también en 3. La velocidad del motor se equilibrara junto con el par de este hasta que alcanza el 80% de la velocidad nominal, en este momento se realiza el cambio a la conexión triangulo, a través de contactares accionados con tiempo, lo cual permite que el motor sea alimentado a su voltaje nominal

Arranque por autotransformador El motor se alimenta a tensión

reducida mediante un autotransformador, que una vez finalizado el arranque queda fuera de servicio. El autotransformador comienza a acoplarse en estrella y a continuación el motor se acopla a la red a través de una parte de los devanados del autotransformador.

El arranque se lleva a cabo a una tensión reducida que se calcula en función de la relación, este método se utiliza en motores con potencia superior a los 100Kw. Sin embargo el precio de los equipos hace relativamente alto el uso del autotransformador.

Arranque electrónico Se realiza mediante

una subida progresiva de tensión. Para poder logarlo se usa un graduador de tiristores montados en posición de 2 por 2 en cada fase de la red.

Ventajas El control de las

características de funcionamiento, principalmente te durante los periodos de arranque y parada.

La protección térmica del motor y del arrancador

La protección de la maquina accionada, mediante la supresión de sacudidas de par y la reducción de la corriente solicitada.

Arranque con motores de varias velocidades

Los motores de dos velocidades pueden tener dos arrollamientos independientes en el estator o ser de tipo de polos consecuentes el cual sólo posee un arrollamiento en el estator. En el motor de polos consecuentes, las dos velocidades se obtienen mediante diferente conexión de las bobinas del arrollamiento de modo que según una a otra conexión se obtiene uno y otro número de polos en el estator.

Arranque de motores con rotor devanado

El método más común es el de conectar directamente a la red el devanado estatórico mediante interruptor manual o un contactor, relacionado con un combinador que intercalará las resistencias de arranque en el devanado del rotor.

El control de secundario o rotor puede ser un combinador de tambor manual o accionado por motor, un reóstato líquido o un contactor electromagnético diseñado para control secundario. Este control puede tener por finalidad únicamente el arranque y tener sólo dos o tres escalones, o bien el control de velocidad y tener cualquier número de escalones.

Placas técnicas

Aplicaciones de los motores de ac

Los motores de corriente alterna han venido a sustituir a los motores de corriente continua por muchas causas. Y es que estos motores son de mayor rendimiento, mayor fuerza, su mantenimiento es mas barato y pasan un largo tiempo para darles su mantenimiento etc.

APLICACIONES DE LOS MOTORES AC

1) Diseño simple:

Simplemente una serie de tres bobinas en el exterior (estator) en la casilla con una sección simple rotación (rotor). El cambio en el campo causado por los 50 o 60 Hz de tensión alterna de línea hace que el rotor gire en torno al eje del motor de corriente alterna. 

La velocidad del motor de a/c sólo depende de tres variables: a) El número fijo de los conjuntos de liquidación (conocidos como los polos) incorporado en el motor de corriente alterna, lo que determina la velocidad del motor de a/c de la base. b) La frecuencia de la tensión de línea de a/c, estos variadores de velocidad cambia esta frecuencia para cambiar la velocidad del motor. c) El importe de la carga del esfuerzo de torsión en el motor, lo que hace que resbale. 

VENTAJAS DE ESTOS MOTORES.

2)  Bajo Costo 

El motor de a/c tiene la ventaja de ser el motor de más bajo costo para aplicaciones. Esto es debido al diseño simple de motor. Por esta razón, los motores de a/c son abrumadoramente preferidos para aplicaciones de velocidad fija, en nuestras aplicaciones industriales y para aplicaciones comerciales y domésticas, donde hay líneas de corriente alterna se acopla fácilmente. De hecho más del 90% de todos los motores son motores de inducción a/c

3) Funcionamiento fiable: 

El diseño simple de los resultados del motor de a/c de gran fiabilidad, bajos niveles de mantenimiento. A diferencia del motor de corriente continua, no hay cepillos para reemplazar los motores de corriente alterna si se ejecuta en el entorno adecuado para su caja, estos motores de a/c puede esperar a necesitar nuevos rodamientos después de varios años de operación, de hecho, si las aplicaciones son las necesarias las que se han dado al motor pueda que nunca necesite los rodamientos.

APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA Y EN LO DOMESTICO:Aplicación domestica:Los motores de inducción a/c se encuentran en los acondicionadores de aire, lavadoras, secadoras, ventiladores, sopladores, aspiradores de polvo, y muchas aplicaciones, muchas otras. 

Aplicaciones en la industria:Máquinas industriales: gráfica, textil, plástico, minera, maderera, agrícola, marítima, alimentos, construcción, en maquinas herramientas, bandas transportadoras, cierras eléctricas, etc.

Maquinaria domésticaAscensores, Tecles y HuinchesCompresores de refrigeraciónCompresores de aireReductores mecánicos de velocidadBombas para aguaBombas hidráulicasBombas centrifugas