Lab 3 Mantenimiento de Motor Trifasico

MANTENIMIENTO DE MOTORES ELÉCTRICOS

LABORATORIO N°3

“Mantenimiento de un Motor trifasico”

Integrantes:

Vélez de Villa Velarde Gustavo

Portal Vivanco, Jhan

Profesor:

Hermenegildo Mendoza

Fecha de Entrega: 12 de noviembre de 2011

2011 – II

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Mantenimiento de Motores Eléctricos

“MANTENIMIENTO DE UN MOTOR TRIFÁSICO”

Objetivos:

1. Identificar las características de los devanados de los motores trifásicos.

2. Conocer los procedimientos para el rebobinado de los motores eléctricos.

3. Desarrollar habilidades y seguridad para el diagnostico, reparación y puesta en operación a motores eléctricos.

4. Determinar costos por materiales y mano de obra en la reconstrucción de los motores eléctricos.

Introducción Teórica

MOTOR TRIFÁSICO

La mayoría de los motores trifásicos tienen una carga equilibrada, es decir, consumen lo mismo en las tres fases, ya estén conectados en estrella o en triángulo. Las tensiones en cada fase en este caso son iguales al resultado de dividir la tensión de línea por raíz de tres. Por ejemplo, si la tensión de línea es 380 V, entonces la tensión de cada fase es 220 V.El motor de inducción trifásico es la máquina eléctrica de corriente alterna más utilizada en el accionamiento de cargas mecánicas.

Partes de un Motor Trifásico

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http://es.wikipedia.org/wiki/Voltio


Características de motores asíncronos trifásicos:

‐ Potencia del motor, expresada en KW o CV ‐ Tensión de alimentación, expresada en V o KV ‐ Frecuencia expresada en Hz ‐ Intensidad de corriente absorbida en plena carga (en A) ‐ Factor de potencia del motor ‐ Detalles adicionales del fabricante. ‐ Identificación del fabricante ‐ Tipo de motor, con tamaño y forma ‐ Número de fabricación ‐ Clase de protección contra entrada de polvo y agua (IP).

Tensiones de trabajo 220/380V .Esto último indica que es un motor trifásico que permite conexión en estrella triangulo, como muestra la siguiente figura:

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Determinación de giroPartes del motor:

Fuente de imágenes : http://www.tuveras.com/maquinaasincrona/motorasincrono1.htm

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Equipos e Instrumentos

Motor trifásico con rotor de jaula de ardilla. Formatos para toma de datos del bobinado de los motores. Herramientas seleccionadas por el participante. Selección de los materiales para el bobinado de motor.

Operaciones

Tomar datos de la placa de características. Inspeccionar visualmente y tomar datos del bobinado original. Limpieza del estator a rebobinar. Dimensionar material aislante y bobinas. Seleccionar y colocar nuevo aislamiento. Construir bobinas a máquina. Montaje de bobinas al estator. Realizar conexiones y dar seguridad. Realizar pruebas al estator con el nuevo bobinado. Armar, probar y dar acabado final.

Tiempo de Ejecución

16 horas

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PRUEBA INICIAL DEL MOTOR TRIFÁSICO

1.- Datos del motor

KW: 0.75HP:1

RPM: 1795Voltios: 220/380 v ∆/Y

Amperios: ∆/YModelo: 3ap80-48

2.- Resistencia de los devanados del estator:

FASE A: 29.2 ΩR1: 18.5 ΩR2: 17.2 Ω

FASE B: 29.2 ΩR1: 16.9 ΩR2: 17.3 Ω

FASE C: 29.2 ΩR1: 18.6 ΩR2: 19 Ω

3.- Resistencia de aislamiento de fases a masa:

FASE A: 3.685 GΩ FASE B: 999 MΩ FASE C: 5.2 GΩ

4.- Resistencia de aislamiento entre fases:

FASE A + B: 1.86 GΩ FASE B + C: 6.44 GΩ FASE C + A: 9.6 GΩ

5.- Pruebas en conexión estrella a 380 V.

L1 y L2: 379 vL2 y L3: 380 vL1 y L3: 382 v% Desbalance Voltaje:

L1: 0.4 Amp.L2: 0.4 Amp.L3: 0.3 Amp.

RPM: 1795

S:

6.- Pruebas en conexión triángulo a 220 V.

L1 y L2: 219 vL2 y L3: 219.8 vL1 y L3: 221 v% Desbalance Voltaje:

L1: 0.6 Amp.L2: 0.6Amp.L3: 0.6 Amp.

RPM: 1787

S:

7.- Observaciones y comentariosEXTERNAS:Placa de datos borrados.La caja de conexiones en mal estado y flojos.

INTERNAS:

+ El motor emite mucho ruido.

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PROCEDIMIENTO DEL REBOBINADO 1. Descripción del Bobinado:

En el proceso de bobinado de maquinas de corriente altera existe una serie de pasos a seguir, por lo cual mencionamos los siguientes:

Toma de datos y pruebas en general.Desmantelar el motor, y revisión de los componentes de este. Desarrollo del plan de bobinasExtracción del bobinado. Extracción del aislamiento de las ranuras.Medición y calibración del conductor para la fabricación de la nueva bobina.Bobinado de las nuevas bobinas para el motor. Colocación de los nuevos aislamientos de las ranuras. Colocación de las nuevas bobinas según el plan de bobinas.Conexionado de las bobinas entre sí. Pruebas del nuevo arrollamiento mediante muestreos de aislamiento, consumo, eficiencia, etc.

2. Toma de datos al extraer el arrollamiento

Siempre es necesario tomar los datos del motor anterior a su desmantelamiento (rebobinado), para poder dejarlo con sus valores nominales originales como son: Datos de placaPasó entre bobinasCalibreConexión Vueltas por bobinaApunte técnicos que nos servirá de apoyo a la comprobación de nuestro estado final después del rebobinado del motor.

KW 0.75 HP 1

RPM 1800 VOLTIOS 220 / 380 VAMPERIOS - MODELO 3ap80-48GRUPOS 3 BOBINAS/GRUPO

Distancia de bobina

10.6 ESPIRAS/BOBINA 160

PESO DEL COBRE 850 gr. RESISTENCIA FASES

28

CALIBRE 26 AWG RANURAS 24

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3. Extracción del arrollamiento antiguo

Para este paso se desmonta las tapas del motor, luego quitamos las bobinas antiguas del motor.

4. Limpieza de las Partes del Motor.

Después de haber quitado se procede a limpiar con un disolvente dieléctrico. Asimismo limpian las otras partes del motor como son los rotor, el ventilador, los rodajes.

1. Aislamiento de las ranuras estatóricas

Antes de rebobinar el motor se aíslan las ranuras del estator para evitar que los conductores puedan tocar las chapas del núcleo y crear así contactos a masa. Para ello se utilizara 24 mayler aislantes, cortados de forma que sobresalgan por los extremos de las ranuras, lo suficiente para que los conductores no lleguen a tocar el núcleo en ningún momento.

2. Construcción de las nuevas bobinas

Se coloca el hilo de cobre sobre el molde adecuado del conjunto de moldes se toma la distancia que hay entre molde y molde, para la realización de posteriores bobinas, se pone el contador a cero y se empieza a bobinar.

En nuestro caso es de 160 espiras por bobina y el hilo utilizado es de calibre numero 26.

3. Colocación de las nuevas bobinas en las ranuras

Se debe evitar el crucen de bobinas, haciendo que queden alineados, de forma que entren con facilidad en la ranura, las bobinas se meten de forma consecutiva, teniendo en cuenta que el bobinado debe quedar tensado. Hay que tener cuidado de no poner la bobinas al revés ya que el flujo magnético se restaría y el motor no giraría, cuando se coloque el último grupo de bobinas se debe hacer el traslape correspondiente para que al momento de funcionar el motor

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se cree el flujo circúlate. Una vez puestas se cierran las bobinas con una cuña de papel nomex para aislar las ranuras de las bobinas.

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1. Conexión de los devanados

Para realizar las conexiones entre las diferentes bobinas tendremos en cuenta el plan de bobinas, comprobando que de cada ranura sale su principio de grupo o final correspondiente.Cada uno de los hilos que conforma el empalme deberá tener su aislante “spaghetti aislante”, que previamente habremos introducido, aproximadamente hasta la mitad de la ranura. Se pelan los extremos del hilo, verificando que no quede nada de barniz, se realiza un empalme y posteriormente se suelda con estaño, luego se desliza el spaghetti aislante hasta que el empalme quede totalmente cubierto.

2. Atado del bobinado

El atado del bobinado, se realizará con cinta rayon, con ayuda de un conductor de cobre calibre 30 se confecciona una especie de aguja. Se prestará especial atención tanto a la distancia de cada una de las vueltas, es decir que la distancia sea uniforme, como a la sujeción de la misma. Para separar los grupos de bobinas de distinta fase se utiliza un tipo de cartón especial (presspan). Al finalizar el atado y con un martillo de goma se acomoda el bobinado procurando que no interfiera en el giro del rotor o del inducido.

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1. Verificación eléctrica del nuevo bobinado

Las mediciones a masa, que consisten en poner los principios en el meghometro y que no de continuidad con las carcasa. Cerramos el motor guiándonos con las marcas que hicimos. Luego se conecta a la fuente de alimentación y conectamos las fases. Conectamos un amperímetro en serie con el bobinado y luego el voltímetro entre dos terminales para medir tensiones. Medimos así mismo la intensidad y las revoluciones por minuto con la tacómetro. Tanto en conexión estrella como triangulo.

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1.- Datos del motor

KW: 0.75HP: 1

RPM: 1800Voltios: 220/380 ∆/Y

Amperios: -Modelo: 3ap80-48

2.- Resistencia de los devanados del estator:

FASE A: 30.3 ΩR1: 14.9 ΩR2: 15.4 Ω

FASE B: 31.9 ΩR1: 15.9 ΩR2: 16.0 Ω

FASE C: 31.2 ΩR1: 15.7 ΩR2: 15.5 Ω

3.- Resistencia de aislamiento de fases a masa:

FASE A: 30 GΩ FASE B: 32 GΩ FASE C: 29.9 GΩ

4.- Resistencia de aislamiento entre fases:

FASE A + B: 50 GΩ FASE B + C: 34 GΩ FASE C + A: 34.9 GΩ

5.- Pruebas en conexión estrella a 380 V.

L1 y L2: 380 vL2 y L3: 383 vL1 y L3: 380 v% Desbalance Voltaje: 0.32%

L1: 0.4 Amp.L2: 0.4 Amp.L3: 0.4 Amp.

RPM: 1800 rpm

S:

6.- Pruebas en conexión triángulo a 220 V.

L1 y L2: 220.2 vL2 y L3: 222.3 vL1 y L3: 219.9 v% Desbalance Voltaje:

L1: 0.5 Amp.L2: 0.8 Amp.L3: 0.5 Amp.

RPM: 1800 rpm

S:

7.- Observaciones y comentariosEXTERNAS:

En la caja de conexión de bornes se debe tener cuidado y evitar el contacto a tierra y fijar bien la soldadura a las bornas.

Enumerados las conexiones.

INTERNAS:

Insertar las bobinas en las ranuras para evitar rozamientos.

Mantener la secuencia en la conexión de la bobina de los contrarios los flujos se restaran y el motor no funcionara

Ejecutar un buen ajuste en las fases del estator con la cinta de rayon.

PRUEBAS DESPUÉS DEL REBOBINADO DEL MOTOR TRIFÁSICO

Imágenes de nuestro motor durante el proceso de Rebobinado

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Bobinas ya listas para colocar Estator con el papel Pescado

Prueba del Motor

RELACIÓN DE MATERIALES Y COSTOS

Nº DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD COSTO COSTO TOTAL

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01 Alambre de cobre esmaltado color marrón calibre Nº 26 AWG.

Kg 0.85kg S/75.00/kg

S/ 63.75

02 Papel Pescado de 0.5mm. Pliego 1/4 S/ 16.00/Pliego

S/ 4.00

03 Papel Nomex de 0.45mm. Pliego 1/4 S/ 35.00/Pliego

S/ 8.75

04 Cable thw 16 awg m 3mtrs S/.1.00/ m

S/. 3.00

06 Espagueti delgado 5 mm de diámetro m. 2m S/. 5.00/m

S/. 10.00

07 Mylar de 0.51mm de espesor 25-50 mm m. 1m S/. 6.00/m

S/. 6.00

08 Cinta de rayon m 4 m S/. 3.00/m

S/. 12.00

09 Estaño-plomo 2mm m. 2m S/ 1.20/m

S/ 2.40

COSTO POR MATERIALES: S/ 109.90

Nº AMBIENTE Y EQUIPOS DEL TALLER HORAS COSTO S/.

01 Máquina bobinadora 2 S/ 20.0002 Luz eléctrica que se utiliza en el ambiente 20 S/ 10.0003 Ambiente de trabajo 20 S/ 20.0004 Equipos de Medición 1 S/ 10.0005 Caja de Herramientas(incluye todas las

herramientas necesarias)5 S/ 10.00

TOTAL POR AMBIENTE Y EQUIPOS S/. 70.00

Nota: Los precios referidos en este cuadro son de referencia ya que no son valores exactos.

Nº MANO DE OBRA HORAS COSTO S/.

01 2 bobinadores 16 S/ 90.00COSTO TOTAL S/. 90.00

Costo total de la reparación del motor y dejarlo operativo es de S/ 269.9001 Reparación de nuestro motor S/ 269.90

Observaciones

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Los aislamientos en un bobinado son muy importantes ya que de estos depende que la parte eléctrica no tenga ningún contacto con la parte de hierro del motor que provocarían cortos, que serían peligrosos para el operador.

Hay que tener cuidado de no poner la bobinas al revés ya que el flujo

magnético se restaría y el motor no giraría.

Se puso mucha dedicación a la fabricación de bobinas del estator a la

hora de realizar el número de espiras exactas.

Conclusiones

Se logró realizar el rebobinado con éxito sin mayor dificultad

Se mantuvo el orden de los grupos de bobinas para realizar el traslape al concluir el bobinado

Se pusó en marcha el motor rebobinado con mejores resultados en el aislamiento y corriente.

Al realizar una nueva medición del motor con el nuevo bobinado, se observó que sus niveles de resistencias se elevaron considerablemente, debido a que el procedimiento realizado fué exitoso.

Debido a la cantidad exacta de espiras en el bobinado y al cuidado que se dio en su fabricación de estas se puede garantizar las revoluciones exactas del motor

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