MQUINAS ELCTRICAS ASNCRONAS TRIFSICAS O DE INDUCCIN

Gregorio Aguilar Robles2 de setiembre de 2011

INTRODUCCINLa 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: (RPM)f = Frecuencia de la red p = Nmero de polos de la mquina

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.

Generador asncrono Motor asncrono

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

Motor asncrono o de induccin trifsico accionando fajas transportadoras.

ESTRUCTURA DE UNA MQUINA DE INDUCCIN O ASNCRONA TRIFSICA

El motor de induccin o asncrono trifsico est conformado por:

a) La carcasa. b) El estator. c) El entrehierro. d) El rotor.

Motor de Induccin o Asncrono Trifsico

CarcasaLa carcasa es la parte 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. As pues, la carcasa puede ser: a) Totalmente cerrada b) Abierta c) A prueba de goteo d) A prueba de explosionesCarcasa a prueba de goteo

Carcasa totalmente cerrada Carcasa a prueba de explosin

CarcasaLa carcasa es la parte externa del motor que puede estar construida en acero, hierro fundido, o cualquier aleacin metlica como aluminio o silicio.

CarcasaEn la carcasa se dispone de las correspondientes patas de fijacin y los anillos de elevacin y de transporte.

CarcasaLas 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.

Carcasa

Carcasa

Carcasa

Carcasa

El EstatorEl 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.

El EstatorEl devanado trifsico distribuido, 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.

El EstatorLa masa magntica esta 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 B (130C), clase F(155C) o clase H(180C), de acuerdo a lo establecido por la norma IEC 34.1.

El Paquete Magntico Estatrico.Est formado por lminas de acero elctrico punzonadas.

El Paquete Magntico Estatrico

El Estator

El EstatorLos estatores bobinados son impregnados doblemente con barniz aislante de la clase H, 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 de una Mquina Asncrona Trifsica

Bobinado EstatricoEst 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.

Bobinado EstatricoEl 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.

El RotorEs 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.

Laminaciones para rotores

El RotorLas ranuras del rotor sirven para alojar a los conductores del devanado del rotor que puede ser de dos tipos: Jaula de Ardilla o Rotor Bobinado.

Rotor de Jaula de Ardilla

Rotor Bobinado

El RotorComo 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.

CojinetesSon 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

CojinetesPor 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.

RodamientosUn 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 .

Rodamientos

El EntrehierroEs 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.

g

Estator

Entrehierro (g) Ranura del estator

Ranura del rotor

Rotor

Motor Asncrono Trifsico Dibujado en Seccin

Fin de la Clase Gracias