MAQUINAS-ELÉCTRICAS-2015

8/17/2019 MAQUINAS-ELÉCTRICAS-2015

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MAQUINAS ELÉCTRICASWILMAR ALBERTO GALVIS ROJAS YEISON DAVID GÓMEZ GELVEZ

CRISTIAN DAVID CHINCHIA HINOJOSA

DOCENTE: Ing. Sandra Molna Mon!"ro

#NIVERSIDAD $O$#LAR DEL CESAR%&'(


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INTRODUCCIÓN• Una )*+,na "l-!ra es un dispositivo capaz

de transformar cualquier forma de energíaen energía eléctrica o a la inversa y también seincluyen en esta denición las máquinas que

transforman la electricidad en la misma formade energía pero con una presentación distintamás conveniente a su transporte o utilización. Seclasican en tres grandes grupos

• !eneradores• "otores• #ransformadores.


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HISTORIA DE LAS MÁQUINAS

ELÉCTRICAS• La importancia de la historia de la ciencia eléctrica empieza

con el descubrimiento de Michael Faraday en 1831 sobre lainducción electromagnética, esencia de los modernos

generadores y motores.

• Zénobe Gramme en 1868 construye su famoso anillo que seempleó tanto en magnetos como en dinamos.


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RESEÑA HISTORICA DE LAS MÁQUINAS DE

CORRIENTE CONTINUA• La historia se da inicio a partir del estudio de los generadores

de corriente los cuales funcionan de forma contraria a los

motores.

• Unos de los primeros descubrimientos los hace el científico H.C. Oersted entre 180718!0,

• Posteriormente, M. Faraday para 1!1 publicó susdescubrimientos sobre la inducción electromagnética, lo que

dio inicio a la construcción del primer generador

electromagnético, llamado "isco de Faraday" el cual basadoen la ideas de #araday fue construido en 1!$ por Hi#$lito%i&ii.


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CRONOLOGÍA DE LAS

MÁQUINAS ELÉCTRICAS• MO'O()* )+,C'(-CO*• Los motores hidr%ulicos son los m%s antiguos conocidos

&Her$n de le/andra *. - a. 2.C.', utilizaban como fuerzamotriz la energía de una masa de agua que cae desde cierta

altura, llamada salto. (sta energía se transforma en traba)o *til

disponible en el e)e de la m%quina, que anta+o era la rueda

hidr%ulica, actualmente la turbina.

• (l motor nace por la necesidad de traba)os que, bien por

duración, intensidad, mane)abilidad o mantenimiento, no puede ser realizado por animales.


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CRONOLOGÍA DEL MOTOR• lrededor del - d. /e 0.. aparecen los molinos de 2iento,

que con2ierten la energía del 2iento en mo2imiento de

m%quinas.

• (n 131$ el in2entor inglés 'homas e4comen &1--!413$5'construye una m%quina de 2apor con pistones y cilindros que

resulta muy eficiente,

• 4 (n 133 el militar francés icol5s2ose#h Cnot &13$6417' consigue amoldar su motor a 2apor a su carreta.

• 413$. (l ingeniero escocés 2ames att &13!-4115'construye una m%quina a 2apor mucho m%s eficiente que la

m%quina de 8e9comen.


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• (l ingeniero franco4belga )tienne +enoir &1$$415' construye en 165 un motorde combustión interna.

• 4 (l alem%n i9olas Otto &1!$415$' construye un motor de 7 tiempos en 133.

• 4 Germ5n . "aimler construye en 1! un motor de combustión interna muy 2eloz.• 4 (l ingeniero inglés Charles %arsons &167415!1' dise+a el primer generador

electrónico de turbina a 2apor.

• 4 15$. (l alem%n (dol: "iesel in2enta un motor &llamado motor diesel posteriormente' que funciona con un combustible que se prende a gran presión. (n la

pr%ctica el motor resulta ser mucho m%s eficiente que los motores de combustión

interna e:istentes en aquel momento.

• 4 15!. Los hermanos Or;ille &1314157' y ilbr &1-34151$' realizan el primer2uelo con motor con su ;itty


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CRONOLOGÍA DEL TRANSFORMADOR

ELÉCTRICO

• >u in2entor fue Michael Faraday, también creador del motoreléctrico y del dinamo, quien en 1!1 encontró que si una

corriente en un conductor de alambre enrollado en una barra de

hierro, era interrumpida, se generaría una corriente en un

segundo alambre también enrollado a la barra. Para él, lo

estimulante del descubrimiento residía en que la energía

eléctrica era transferida de un circuito a otro. (l transformador,

cuyo principio b%sico fue así descubierto, ha sido deincalculable 2alor como transmisor de energía, aunque

generalmente necesita de una corriente alterna que in2ierta su

dirección.


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CRONOLOGÍA DEL GENERADOR

ELÉCTRICO

2osé Fastino *abater in;entor del Generador )léctrico 2.F.*

?racias a ocho a+os de in2estigación se ha conseguido el primer

generador eléctrico, al cu%l se ha llamado 0.#.>. &en honor a su

creador', capaz de generar energía eléctrica sin la necesidad de

hacer girar imanes o bobinados. (sta in2ención consigue 2ariar el

campo magnético que pro2iene de un im%n permanente a tra2és

de una bobina sin inducir mo2imiento en ninguno de estos dos.

(sto se consigue con unas técnicas, que hasta ahora no se habíautilizado de manera comercial.


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• (l generador 0.#.>. es b%sicamente un dispositi2o que genera

corriente eléctrica a partir de un mo2imiento mec%nico.

diferencia de otros, en este generador la disposición de las

bobinas, que son inducidas, est%n arrolladas sobre el mismo

generador de campo magnético o im%n permanente. ompuesto por un estator@ donde se unen y disponen los n*cleos de imanes

permanentes con sus respecti2as bobinas arrolladas, construido

con materiales con propiedades no magnéticas para no afectar

al comportamiento inducti2o de las bobinas y un rotor, que seencarga de transmitir el mo2imiento.

• (l generador se puede aplicar en (nergía (ólica y (nergía


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TIPOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

• $os g"n"rador"/ transforman energíamecánica en eléctrica%

mientras que los)o!or"/ transforman laenergía eléctrica en mecánica&aciendo girar un e'e. (l motorse puede clasicar en motorde corriente continua o motor

de corriente alterna. $os!ran/0or)ador"/ yconvertidores conservan laforma de la energía perotransforman suscaracterísticas.


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CLASIFICACIÓN• )esde una visión mecánica%

las máquinas eléctricas se

pueden clasicar enrotativas y estáticas.• La/ )*+,na/ ro!a!1a/

están provistas de partesgiratorias% como las

dinamos% alternadores%motores.• La/ )*+,na/ "/!*!a/

no disponen de partesmóviles% como los

transformadores.


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CLASIFICACIÓN SEGÚN EL SERVICIO

• (s importante conocer la clase de servicio a laque estará sometida una máquina

• S"r1o on!n,o: *orresponde a una cargaconstante durante un tiempo sucientementelargo como para que la temperatura llegue aestabilizarse.

• S"r1o on!n,o 1ara2l": Se da en máquinasque traba'an constantemente pero en las que elrégimen de carga varía de un momento a otro.


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• S"r1o n!"r)!"n!": $os tiempos de traba'oestán separados por tiempos de reposo. +actor demarc&a es la relación entre el tiempo de traba'o yla duración total del ciclo de traba'o.

• S"r1o ,n3oraro: $a máquina está una &oraen marc&a a un régimen constante superior alcontinuo% pero no llega a alcanzar la temperaturaque ponga en peligro los materiales aislantes. $a

temperatura no llega a estabilizarse.


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CLASIFICACIÓN POR USOS$as máquinas eléctricas de acuerdo a sus usos sedividen en• !eneradores•

"otores• *onvertidores electromecánicos• *ompensadores electromecánicos• ,mplicadores electromecánicos•

*onvertidores electromecánicos de se-ales


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CLASIFICACIÓN POR TIPO DE CORRIENTE Y POR SU

FUNCIONAMIENTO

• or el tipo de corriente se dividen en máquinas dec.a. y de c.c. $as máquinas en dependencia de su

funcionamiento y de su sistema magnético/n0cleo1 se dividen en

• #ransformadores.• "áquina de inducción.• "áquinas síncronas.• "áquinas colectoras• "áquina de *.*.


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CLASIFICACIÓN PORNIVEL DE POTENCIA

• Mro )*+,na/.4 *uya potencia varía de décimasde 2att &asta 344 2. (stas máquinas traba'an tantoen *.,. como en *.*.% así como a altas frecuencias

/544 6 744 8z1.• D" 5"+,"6a 5o!"na.4. 4.3 6 94 :;. funcionan

tanto en c.a. como en c.c. y% en frecuencia normal/34 6


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POTENCIA DE LAS MÁQUINAS

ELÉCTRICAS• $a potencia de una máquina eléctrica es

la energía desarrollada en la unidad de tiempo.

• $a potencia de un motor es la que se suministra porsu e'e. Una dinamo absorbe energía mecánica ysuministra energía eléctrica% y un motor absorbeenergía eléctrica y suministra energía mecánica.

• $a potencia que da una máquina en un instantedeterminado depende de las condiciones e=ternasa ella.


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• (ntre todos los valores de potencia posibles &ayuno que da las características de la máquina% esla potencia nominal% que se dene como la que

puede suministrar sin que la temperatura llegue a

los límites admitidos por los materiales aislantesempleados. *uando la máquina traba'a en estapotencia se dice que está a plena carga. *uandouna máquina traba'a durante breves instantes a

una potencia superior a la nominal se dice queestá traba'ando en sobrecarga.


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ESQUEMA DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS


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TRANSFORMADORES(s un dispositi2o o m%quina est%tica

que con2ierte la energía eléctrica

alterna de un cierto ni2el de 2olta)e,

en energía alterna de otro ni2el de

2olta)e, por medio de la acción de un

campo magnético. (st% constituido

por dos o m%s bobinas de material

conductor, aisladas entre sí

eléctricamente, por lo general

enrolladas alrededor de un mismo

n*cleo de material ferromagnético.

La *nica cone:ión entre las bobinas

la constituye el flu)o magnético

com*n que se establece en el n*cleo.


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Los transformadores son dispositi2os basados en el fenómeno de

la inducción electromagnética y est%n constituidos, en su forma

m%s simple, por dos bobinas de2anadas sobre un n*cleo cerrado

de hierro dulce o de silicio. Las bobinas o de2anados se

denominan primario y secundario seg*n correspondan a laentrada o salida del sistema en cuestión, respecti2amente.

Aambién e:isten transformadores con m%s de2anados" en este

caso, puede e:istir un de2anado BterciarioB, de menor tensión que

el secundario.


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FUNCIONAMIENTO DEL

TRANSFORMADOR

• Si se aplica una fuerzaelectromotriz alterna en eldevanado primario% lasvariaciones de intensidad y

sentido de la corriente alternacrearán un campo magnéticovariable dependiendo dela frecuencia de la corriente.

• (ste campo magnéticovariable originará% porinducción electromagnética laaparición de una fuerzaelectromotriz en los e=tremosdel devanado secundario.


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RELACIÓN DETRANSFORMACIÓN

>ndica el aumento o decremento que sufre el valor de latensión de salida con respecto a la tensión de entrada%esto quiere decir% por cada volt de entrada cuántos volts&ay en la salida del transformador.

$a relación entre la fuerza electromotriz inductora /E51%la aplicada al devanado primario y la fuerzaelectromotriz inducida /E/1% la obtenida en el secundario%es directamente proporcional al n0mero de espiras de losdevanados primario /N51 y secundario /N/1 .


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• (l volta'e entre el bobinado primario y el bobinado secundariodepende de los n0meros de vueltas que tenga cada uno. Si el n0merode vueltas del secundario es el triple del primario% en el secundario&abrá el triple de tensión.

)onde /V51 es la tensión en el devanado primario ó tensión de

entrada% /V/1 es la tensión en el devanado secundario ó tensión desalida% /I51 es la corriente en el devanado primario ó corriente deentrada% e /I/1 es la corriente en el devanado secundario ó corrientede salida.


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• Tran/0or)ador "l"1ador*uando el arrollamientosecundario tiene más vueltas queel arrollamiento primario /?7 @ ?91%

la tensión del secundario essuperior a la del primario /A7@A91%es decir% ?7 : ?9 es mayor que 9/?7 : ?9 @ 91. or lo tanto si?7 tiene el triple de vueltas que ?9%la tensión en el secundario será el

triple que la tensión en el primario.

• Tran/0or)ador r"d,!or*uándo el arrollamientosecundario tiene menosvueltas que el arrollamiento

primario /?7 B ?91% se induceuna tensión menor en elsecundario de la que &ay en elprimario. (n este caso?7 ?9 sería menor que 9/?7 ?9 B 91.


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CONEXIONES DEL TRANSFORMADOR

CO)


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IMPORTANCIA DE LOS TRANSFORMADORES

EN LA VIDA MODERNA

• Tran/5or!" d" "n"rg7a "l-!ra.(l transporte de energía eléctrica desde las fuentesde generación &asta los centros de consumo noseria concebible sin el desarrollo de ciertos equiposeléctricos como es el caso de los transformadores.


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• ara poder transmitir la energía a los centros deconsumo desde las generadoras es necesario deluso de al menos 5 transformadores% los cualestienen su función determinada en el sistemaeléctrico.


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SISTEMA DE GENERACIÓN, TRANSMISIÓN, DISTRIBUCIÓN Y

CONSUMO DE ENERGÍA

A SO A O


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TRANSFORMADOR DEPOTENCIA

D"/r58n:Se utilizan para substransmisióny transmisión de energíaeléctrica en alta y mediatensión. Son de aplicación en

subestaciones transformadoras%centrales de generación y engrandes usuarios.

Cara!"r7/!a/ G"n"ral"/:Se construyen en potenciasnormalizadas desde 9.73 &asta74 "A,% en tensiones de 9C.7%CC%


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TRANSFORMADOR DE

DISTRIBUCIÓN D"/r58n:Se utilizan en intemperie o interiorpara distribución de energía eléctricaen media tensión. Son de aplicaciónen zonas urbanas% industrias% minería%e=plotaciones petroleras% grandescentros comerciales y toda actividad

que requiera la utilización intensivade energía eléctrica.

Cara!"r7/!a/ G"n"ral"/:Se fabrican en potenciasnormalizadas desde 73 &asta 9444:A, y tensiones primarias de 9C.7%

93% 73% CC y C3 :A. Se construyen enotras tensiones primarias seg0nespecicaciones particulares delcliente. Se proveen en frecuencias de346


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TRANSFORMADORES SECOS ENCAPSULADOS EN

RESINA EPOXI

D"/r58n:Se utilizan en interior para distribución deenergía eléctrica en media tensión% en lugaresdonde los espacios reducidos y losrequerimientos de seguridad en caso deincendio imposibilitan la utilización detransformadores refrigerados en aceite. Son de

aplicación en grandes edicios% &ospitales%industrias% minería% grandes centros comercialesy toda actividad que requiera la utilizaciónintensiva de energía eléctrica.

Cara!"r7/!a/ G"n"ral"/:Su principal característica es que sonrefrigerados en aire con aislación clase +%utilizándose resina epo=i como medio deprotección de los arrollamientos% siendoinnecesario cualquier mantenimiento posterior ala instalación. Se fabrican en potenciasnormalizadas desde 944 &asta 7344:A,%tensiones primarias de 9C.7% 93% 73% CC y C3

:A y frecuencias de 34 y


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TRANSFORMADORES HERMÉTICOS

DE LLENADO INTEGRAL• D"/r58n:

Se utilizan en intemperie o interior paradistribución de energía eléctrica enmedia tensión% siendo muy 0tiles enlugares donde los espacios sonreducidos. Son de aplicación en zonasurbanas% industrias% minería%

e=plotaciones petroleras% grandescentros comerciales y toda actividadque requiera la utilización intensiva deenergía eléctrica.• Cara!"r7/!a/ G"n"ral"/:Su principal característica es que al nollevar tanque de e=pansión de aceite nonecesita mantenimiento% siendo estaconstrucción más compacta que latradicional. Se fabrican en potenciasnormalizadas desde 944 &asta 9444:A,% tensiones primarias de 9C.7% 93%73% CC y C3 :A y frecuencias de 34 y


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TRANSFORMADORESRURALES

• D"/r58n:(stán dise-ados parainstalación monoposte enredes de electricación

suburbanas monolares%bilares y trilares% deE.


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TRANSFORMADORESSUBTERRÁNEOS

• A5laon"/ #ransformador de construcciónadecuada para ser instaladoen cámaras% en cualquiernivel% pudiendo ser utilizado

donde &aya posibilidad deinmersión de cualquiernaturaleza.• Cara!"r7/!a/otencia 934 a 7444DA,

,lta #ensión 93 o 75%7DAFa'a #ensión79


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TRANSFORMADORESAUTO PROTEGIDOS

• A5laon"/(l transformador incorporacomponentes para protección delsistema de distribución contrasobrecargas% corto6circuitos en la redsecundaria y fallas internas en el

transformador% para esto poseefusibles de alta tensión y disyuntor deba'a tensión% montados internamenteen el tanque% fusibles de alta tensión ydisyuntor de ba'a tensión. araprotección contra sobretensiones eltransformador está provisto de

dispositivo para 'ación de pararrayose=ternos en el tanque.

• Cara!"r7/!a/otencia 53 a 934DA,,lta #ensión 93 o 75%7DA

Fa'a #ensión CI4G774 o 774G97EA


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AUTOTRANSFORMADORES$os autotransformadores se usannormalmente para conectar dos sistemas detransmisión de tensiones diferentes%frecuentemente con un devanado terciarioen triángulo.

)e manera parecida% losautotransformadores son adecuados comotransformadores elevadores de centralescuando sé desea alimentar dos sistemas detransporte diferentes. (n este caso eldevanado terciario en triángulo es undevanado de plena capacidad conectado algenerador y los dos sistemas de transporte

se conectan al devanado% autotransformador.

(l autotransformador no sólo presentamenores pérdidas que el transformadornormal% sino que su menor tama-o y pesopermiten el transporte de potenciassuperiores.

TRANSFORMADORDE


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TRANSFORMADOR DEPOTENCIAL TT/PP

• (s un transformador devanadoespecialmente% con un primario dealto volta'e y un secundario de ba'atensión. #iene una potencia nominalmuy ba'a y su 0nico ob'etivo essuministrar una muestra de volta'e delsistema de potencia% para que semida con instrumentos incorporados.

• ,demás% puesto que el ob'etivoprincipal es el muestreo de volta'edeberá ser particularmente preciso

como para no distorsionar los valoresverdaderos. Se pueden conseguirtransformadores de potencial devarios niveles de precisión%dependiendo de que tan precisasdeban ser sus lecturas% para cada

aplicación especial.


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TRANSFORMADORES DE

PUESTA A TIERRAUn transformador de puesta atierra es un transformador ideadoprincipalmente con la nalidadde proporcionar un punto neutroa efectos de puesta a tierra.

uede ser una unidad de dosdevanados con el devanadosecundario conectado entriángulo y el devanado primarioconectado en estrella% queproporciona el neutro a efectos

de puesta a tierra o puede ser unautotransformador trifásico de unsolo devanado con devanados enestrella interconectada% o sea enzig6zag.


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TRANSFORMADORES

ESPECIALES$os transformadores especiales deaplicación general sontransformadores de distribución detipo seco que generalmente se

usan con los primarios conectadosa los circuitos de distribución deba'a tensión% para alimentar cargasde alumbrado y peque-as cargas atensiones todavía más ba'as.

(=isten transformadores paratensiones del primario de% 974%754% 5I4 y


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TRANSORMADOR DECORRIENTE T;$ICO DE

LABORATORIO

TRANSORMADORDE DISTRIB#CIÓN

COM


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TRANSORMADORESDE DISTRIB#CIÓN

EM$RESA EL=CTRICA

R T;$ICO DELABORATORIO


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TRANSORMADOR DE$OTENCIA

TRANSORMADORTRI>SICO INTERIOR


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*omo funciona el transformador 6 )iscovery ",J.mp5


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MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

SK? )>SKS>#>AKS L(A(LS>F$(S% U()(? +U?*>K?,L *K"K "K#KL K*K"K !(?(L,)KL.

S( *,L,*#(L>M,? *K?


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MOTORES ELÉCTRICOS(s un dispositivo o maquina que absorbe energía eléctrica y latransforma en energía mecánica o energía de movimiento /cinética1.

CLASIICACIÓN

MOTORES DE CORRIENTECONTIN#A

?C.C@ O ?C.D@

MOTORES DE CORRIENTEALTERNA

?A.C@a> *-C(?-C*

MOOF@*-C*A

/e #ase /i2ididarranque por condensador ondensador Permanente

Uni2ersal

b> *-C(?-C*

'(-F@*-C*A

0aula de rdilla Cotor Dobinado

MOTORESDECORRIENTE


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MOTORES DE CORRIENTE

CONTINUASon similares en su construcción alos generadores. *uando unacorriente pasa a través del rotorde un motor de corriente continua%se genera un par de fuerzas por lareacción magnética% y el rotor gira.

$a revolución del rotor induce unvolta'e en las bobinas de ésta.(ste volta'e es opuesto en ladirección al volta'e e=terior que seaplica a el rotor% y de a&í que seconozca como volta'e inducido o

fuerza contra electromotriz.*uando el motor gira más rápido%el volta'e inducido aumenta &astaque es casi igual al aplicado.


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(S#LU*#UL,E/!a!or: +ormado por una corona de material ferromagnético denominadaculata o yugo en cuyo interior% regularmente distribuidos y en n0mero par% vandispuestos unos salientes radiales con una e=pansión en su e=tremo%denominados polos% su'etos por tornillos a la culata. Lodeando los polos% se&allan unas bobinas de &ilo% o pletina de cobre aislado% cuya misión es% al seralimentadas por corriente continua% crear el campo magnético inductor de lamáquina% el cual presentará alternativamente polaridades norte y sur. Salvo lasmáquinas de potencia reducida% en general de menos de 9 D2% encontramostambién en el estator% alternando los polos antes citados% otros llamados polosde conmutación.

Ro!or: +ormado por una columna de material ferromagnético% a base de c&apasde &ierro% aisladas unas de las otras por una capa de barniz o de ó=ido. $a

corona de c&apa magnética presenta en su supercie e=terna un ranuradodonde se alo'a el devanado inducido de la máquina. (ste devanado estaconstituido por bobinas de &ilo o de pletina de cobre convenientemente aislados%cerrado sobre si mismo al conectar el nal de la 0ltima bobina con el principio dela primera.


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Col"!or: *onstituido esencialmente por piezas

planas de cobre duro de sección trapezoidal%llamadas delgas% separadas y aisladas unas deotras por delgadas láminas de mica% formando elcon'unto un tubo cilíndrico aprisionado

fuertemente. (l colector tiene tantas delgas comobobinas posee el devanado inducido de la máquina. E/o2lla/: dispuestas en los porta escobillas% debronce o latón% que retienen las escobillas queestablecerán el enlace eléctrico entre las delgas yel colector y el circuito de corriente continuae=terior.


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-"=C'O(


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-"=C'O( -"=C-"O


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MOTOR SERIE

• (l )o!or /"r" o )o!or d" "!a8n "n/"r"% es un tipo de motor eléctrico de corriente

continua en el cual el inducido y el devanadoinductor o de e=citación van conectados en serie.(l volta'e aplicado es constante% mientras que elcampo de e=citación aumenta con la carga%

puesto que la corriente es la misma corriente dee=citación. (l Nu'o aumenta en proporción a lacorriente en la armadura% como el Nu'o crece conla carga% la velocidad cae a medida que aumentaesa carga.


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MOTOR COMPOUND•

Un )o!or o)5o,nd /o )o!or d" "!a8no)5,"/!a1 es un "otor eléctrico de corrientecontinua cuya e=citación es originada por dosbobinados inductores independientesH unodispuesto en serie con el bobinado inducido y

otro conectado en derivación con el circuitoformado por los bobinados inducido% inductorserie e inductor au=iliar


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MOTOR SHUNT• (l )o!or /3,n! o )o!or d" "!a8n "n

5aral"lo es un motor eléctrico de corrientecontinua cuyo bobinado inductor principal estáconectado en derivación o paralelo con el circuitoformado por los bobinados inducido e inductor

au=iliar.• ,l igual que en las dinamos s&unt% las bobinas

principales están constituidas por muc&as espirasy con &ilo de poca sección% por lo que

la resistencia del bobinado inductor principal esmuy grande.

MOTORELECTRICOSIN


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MOTOR ELECTRICO SINESCOBILLAS

• Un motor eléctrico sin escobillas o motorbrus&less es un motor eléctrico que no empleaescobillas para realizar el cambio de polaridad enel rotor.

MOTORPASOAPASO


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MOTOR PASO A PASO• (l motor a paso es un dispositivo electromecánico

que convierte una serie de impulsos eléctricos endesplazamientos angulares discretos% lo quesignica que es capaz de avanzar una serie degrados /paso1 dependiendo de sus entradas decontrol. (l motor paso a paso se comporta de lamisma manera que un conversor digital6analógico /)G,1 y puede ser gobernado porimpulsos procedentes de sistemas lógicos.

SERVOMOTOR


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SERVOMOTOR• Un servomotor /también llamado servo1 es un

dispositivo similar a un motor de corrientecontinua que tiene la capacidad de ubicarse encualquier posición dentro de su rango deoperación% y mantenerse estable en dic&aposición.

• Un servomotor es un motor eléctrico que puedeser controlado tanto en velocidad como enposición.


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MOTOR SIN NUCLEO• *uando se necesita un motor eléctrico de ba'a

inercia /arranque y parada muy cortos1% seelimina el n0cleo de &ierro del rotor% lo quealigera su masa y permite fuertes aceleraciones%

se suele usar en motores de posicionamiento/p.e. en máquinas y automática1.

MÁQUINASSINCRÓNICAS


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MÁQUINAS SINCRÓNICAS

Son máquinas de corriente alterna que se caracterizanpor tener una velocidad dependiente directamente de lafrecuencia de la red. ueden ser monofásicas o trifásicas%especialmente en aplicaciones de potenciaH se llaman asíporque traba'an a velocidad constante y frecuenciaconstante en condiciones de operación estacionarias.*omo la mayoría de las máquinas giratorias% una máquinasíncrona es capaz de traba'ar como motor o generador eincluso como reactor o como condensador. Se utilizan enmayor medida como generadores de corriente alterna quecomo motores de corriente alterna% ya que no presentanpar de arranque y &ay que emplear diferentes métodos dearranque y aceleración &asta la velocidad de sincronismo.


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• #ambién se utilizan para controlar la potencia reactiva

de la red por su capacidad para% manteniendo lapotencia activa desarrollada constante% variar lapotencia reactiva que absorbe o cede a la red. (stos"otores tienen como características de ser dealimentación monofásica. $os motores de,* síncronos debido a sus limitaciones en cuanto aregulación de velocidad% se utilizan solamente enaplicaciones industriales muy especícas. Una deellas son las centrales &idráulicas de bombeo% en

donde está máquina síncrona funcionaalternativamente como generador y como motor.

PRINCIPIODE


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PRINCIPIO DE

FUNCIONAMIENTOCo)o g"n"rador:Una turbina acciona el rotor de la máquina sincrónica ala vez que se alimenta el devanado retórico /devanadode campo1 con corriente continua. (l entre&ierro

variable /máquinas de polos salientes1 o la distribucióndel devanado de campo /máquinas de rotor liso1contribuyen a crear un campo más o menos senoidalen el entre&ierro% que &ace aparecer en los bornes deldevanado estatórico /devanado inducido1 una tensión

senoidal. ,l conectar al devanado inducido una cargatrifásica equilibrada aparece un sistema trifásico decorrientes y una fuerza magneto motriz senoidal.


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Co)o )o!or:(n este caso se lleva la máquina síncrona a lavelocidad de sincronismo% pues la máquina síncronano tiene par de arranque% y se alimentan el

devanado retórico /devanado de campo1 concorriente contínua y el devanado estatórico/devanado inducido1 con corriente alterna. $ainteracción entre los campos creados por ambascorrientes mantiene el giro del rotor a la velocidadde sincronismo.

TIPOSDEMOTORESSINCRÓNICOS


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TIPOS DE MOTORES SINCRÓNICOS

MONOFÁSICOS• Mo!or 0a/" 5ar!da

• (s un motor de inducción monofásico con dos embobinados de(stator% uno principal /"1 y otro au=iliar de arranque /,1. ,mbosbobinados se conectan en paralelo y la tensión de la red se

aplica a ambos. (stos dos embobinados están separados por unespacio de O4 grados eléctricos a lo largo del estator% y elembobinado au=iliar está dise-ado para desconectarse delcircuito a una determinada velocidad mediante un interruptorcentrifugoH ,demás% este embobinado está dise-ado para tenerun cociente resistencia G reactancia mayor que el embobinadoprincipal% de tal manera que la corriente del embobinadoau=iliar adelante la corriente en el embobinado principal.


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MOTOR DE ARRAN#E


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MOTOR DE ARRAN#ECA$ACITIVO

(stos se diferencian de los motoresde división de fases en el &ec&o deque las bobinas de encendidotienen más vueltas/frecuentemente más que elembobinado principal1 y sealimenta mediante condensadoresen serie. (l resultado de complicar

mínimamente el circuito es el de unme'or encendido. $oscondensadores en serie son lacausa de que la corriente que se daen la bobina de arranque estéatrasada respecto a la fase de la

tensión suministrada% escogiendode forma correcta la bobina y elcondensador% podemos apro=imaren gran manera la diferencia defase ideal de O4P.

"K#KL *K? *K?)(?S,)KL


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"K#KL *K? *K?)(?S,)KL(L",?(?#(

(s un motor monofásico quefunciona con los devanadospermanentes. $os dos devanadostienen la misma sección y tiene el

mismo numero de espiras% es decirlos dos devanados son idénticos.(ste motor no tiene centrifugo elmotor arranca y funciona por lapartición de fase en cuadraturaproducido por dos devanados

idénticos desfasados% este motortiene un par de arranque ba'o% en elmomento de arranque la corrienteen la rama capacitiva es peque-a yel par de arranque es alrededor del34Q del par nominal.


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• )ebido al campo magnético

giratorio producido pordevanados iguales cuyascorrientes desfasan en casi O4Pel par de funcionamiento esuniforme y el motor no presentazumbidos al igual que otros

motores monofásicos. (l valordel condensador se elige deforma que las corrientes demarc&a en ambos devanadosson iguales y desfasados enO4P. (l conmutador puede

cambiar de posición con ciertotiempo por lo tanto% losdevanados funcionanindependientes y mediante elcondensador en serie.


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"K#KL U?>A(LS,$(s un motor que tiene las característicassimilares a un motor de corriente continua yse le denomina así por ser el 0nico motorque puede conectarse tanto a corrientealterna como a corriente continua. (stosmotores se distinguen por su conmutador

devanado y las escobillas. $os componentesde este motor son $os campos /estator1% lamasa /rotor1% las escobillas /los e=citadores1y las tapas /las cubiertas laterales delmotor1. (l circuito eléctrico es muy simple%tiene solamente una vía para el paso de lacorriente% porque el circuito está conectadoen serie.

Su potencial es mayor por tener mayorNe=ibilidad en vencer la inercia cuando estáen reposo% o sea% tiene un par de arranquee=celente% pero tiene una dicultad% y esque no está construido para uso continuo opermanente.

*K?S#>#U*>R? )( U?


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*K?S#>#U*>R? )( U?"K#KL U?>A(LS,$

Bobinas condctorasA >e las conocecon el nombre de inductor o campos

inductores.

Bobina indcidoA (s el rotor bobinado yse le conoce con el nombre de inducido

o armadura.

)scobillasA >on fabricadasde carbón por ser un material sua2e y un

coeficiente de temperatura negati2o.

(esortesA >ir2en para mantener las

escobillas en su lugar por medio de presión mec%nica.

'a#as o escdosA >ir2en para sostener ele)e del motor y dar la estructura

mec%nica al motor.


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*,L,*#(L>S#>*,S )( $KS "K#KL(SU?>A(LS,$(S$os motores universales se construyen parapotencias menores a los 4.3 *A /caballos vapor1 yvelocidades de &asta C444 r.p.m. y presentan unbuen rendimiento.

(l principio de funcionamiento del motoruniversal está determinado por el efecto motor queproduce un conductor recorrido por una corrienteeléctrica y que está sometido a un campomagnético. or acción magneto motriz e=istirá undesplazamiento y por ende una rotación.


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$KS "K#KL(S ,S?*LK?KS K )(

>?)U**>R?(s un tipo de motor eléctrico de corriente alterna quefunciona con volta'e trifásico.

(l motor asíncrono trifásico está formado por un rotor% quepuede ser de dos tipos a1 de 'aula de ardillaH b1 debobinadoH asimismo con un estator% en el que se encuentranlas bobinas inductoras. (stas bobinas son trifásicas y estándesfasadas entre sí 974T. *uando por dic&as bobinas circula

un sistema de corrientes trifásicas% se induce un campomagnético giratorio que envuelve al rotor. (ste campomagnético variable va a inducir una tensión en el rotor.


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CONSTITUCIÓN DE LA MÁQUINA ASÍNCRONA TRIFÁSICA

CONSTITUCIÓN DE LA MÁQUINA ASÍNCRONA TRIFÁSICA


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ROTORDEJAULADE


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ROTOR DE JAULA DEARDILLA

(s la parte que rota usadacom0nmente en un motor de inducciónde corriente alterna. Un motor eléctricocon un rotor de 'aula de ardilla tambiénse llama motor de 'aula de ardilla. (nsu forma instalada% es un cilindromontado en un e'e. >nternamentecontiene barras conductoraslongitudinales de aluminio o de cobrecon surcos y conectados 'untos enambos e=tremos poniendo en

cortocircuito los anillos que forman la 'aula. (l nombre se deriva de laseme'anza entre esta 'aula de anillos ybarras y la rueda de un &ámster/ruedas probablemente similarese=isten para las ardillas domésticas1.


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SECCIONDEMOTORJAULADE


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SECCION DE MOTOR JAULA DEARDILLA


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SECCION DE MOTOR JAULA DEARDILLA

MOTORROTORBOBINADO


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MOTOR ROTOR BOBINADO(ste motor tiene un rotor constituidopor una serie de conductoresbobinados sobre él en unacontinuación de ranuras situadas sobresu supercie. )e esta forma se tieneun bobinado en el interior del campomagnético del estator% del mismon0mero de polos. (ste rotor permite elacceso al mismo desde el e=terior através de unos anillos que son los quecortocircuitan los bobinados.

#iene venta'as como la posibilidad deutilizar un r"8/!a!o d" arran+," quepermite modicar la velocidad y el parde arranque% así como el reducir la

corriente de arranque. (l campomagnético giratorio producido por lasbobinas inductoras del estator generaunas corrientes inducidas en el rotor%que son las que producen elmovimiento.


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ROTOR BOBINADO


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MOTOR ROTOR BOBINADO

Ó


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CONEXIÓN PARA MOTORESTRIFASICOS


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GENERADORES• (s todo dispositivo

capaz de manteneruna diferencia depotencial eléctricoentre dos de sus

puntos%llamados polos%terminales o bornes.$os generadoreseléctricos sonmáquinas destinadas atransformar la energíamecánica en eléctrica


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CLASIFICACIÓN

S" la/an "n do/ !5o/ 0,nda)"n!al"/:

•

$r)aro/: *onvierten en energía eléctrica la energía deotra naturaleza que reciben o de la que disponeninicialmente% como alternadores% dinamos% etc.

• S",ndaro/: (ntregan una parte de la energía eléctrica

que &an recibido previamente% es decir% en primer lugarreciben energía de una corriente eléctrica y la almacenan enforma de alguna clase de energía. osteriormente%transforman nuevamente la energía almacenada en energíaeléctrica% e'emplo las pilas o baterías recargables.


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GENERADORAC


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GENERADOR AC

Si se toma un motor ac y se &acegirar mecánicamente su e'e% estemotor se comportará como ungenerador ,*

• Su funcionamiento se basa en *uando se coloca una bobina

en un campo magnéticovariable se genera en la bobinauna tensión que &ace que poresta circule una corriente

*uando el campo magnéticoaumenta% su velocidad devariación aumenta lafrecuencia y la tensión de lase-al que se genera.


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DINAMO•

(l )inamo funciona cuando lacorriente generada es producidacuando el campo magnético creadopor un imán o un electroimán 'o%inductor% atraviesa una bobina%inducido% colocada en su centro. $acorriente inducida en esta bobina

giratoria% en principio alterna estransformada en continua mediantela acción de un conmutadorgiratorio% solidario con el inducido%denominado colector% constituidopor unos electrodosdenominados delgas .)e aquí es

conducida al e=terior mediante otroscontactos 'os llamados escobillasque conectan por frotamiento conlas delgas del colector.

(s ungenerador destinado a latransformaciónde electricidad en magnét

ica mediante el fenómenode la inducciónelectromagnética%generando una corrientecontinua eléctrica /)c1.


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CONCLUSIÓN,l culminar éste traba'o% podemos estar en lafacultad de e=presar que los motores eléctricos sonmáquinas que se encargan de transformar laenergía eléctrica o almacenada por medios de

campos magnéticos% que el transformador es unamáquina que se encarga de llevar y transformar laenergía a menor o mayor volta'e especicándosecomo el primario y secundario seg0n sucorrespondencia entrada y salida% y que elgenerador eléctrico es un dispositivo capaz demantener una diferencia de potencial y transformarla energía mecánica a energía eléctrica


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REFERENCIAS


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REFERENCIAS

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MAQUINAS-ELÉCTRICAS-2015

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