Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Facultad de Ingeniería

Colegio de Mecánica y Eléctrica

Taller 4 Actividad 4 “Ensayando”

Asignatura: DHTICS

Profesor: Juan Carlos Carmona Rendón

Alumno: Méndez Mendoza Aldo Omar

Índice.

Mapa conceptual de los Motores eléctricos.

Motor eléctrico qué es y en qué se ocupa.

Historia del motor eléctrico.

Fundamentos de operación de un motor eléctrico.

Tipos de motores.

Recomendaciones para el uso de motores eléctricos.

Bibliografía

Motores Eléctricos.

Un motor eléctrico es un dispositivo que funciona con corriente alterna o directa

y que se encarga de convertir la energía eléctrica en movimiento o energía

mecánica. Desde su invención, los motores eléctricos han pasado a ser

herramientas muy útiles que sirven para realizar múltiples trabajos. Se les

encuentra en aplicaciones diversas, tales como: ventiladores, bombas, equipos

electrodomésticos, automóviles, etc.

El principio de la conversión de la energía eléctrica en energía mecánica por

medios electromagnéticos fue demostrado por el científico británico Michael

Faraday en 1821 y consistido en un alambre libre-que cuelga que sumerge en

una piscina de mercurio. Un permanente imán fue colocado en el medio de la

piscina del mercurio. Cuando a actual fue pasado a través del alambre, el

alambre rotado alrededor del imán, demostrando que la corriente dio lugar a un

campo magnético circular alrededor del alambre. Este motor se demuestra a

menudo en clases de la física de la escuela, pero salmuera (agua salada) se

utiliza a veces en lugar del mercurio tóxico. Ésta es la forma más simple de una

clase de los motores eléctricos llamados motores homopolar. Un refinamiento

más último es Rueda de Barlow. Éstos eran dispositivos de la demostración,

inadecuados a los usos prácticos debido a la energía limitada.

El primer motor eléctrico usando los electroimanes para las piezas inmóviles y

que rotaban fue demostrado cerca Ányos Jedlik en 1828 Hungría, que

desarrolló más adelante un motor bastante de gran alcance para propulsar un

vehículo. El primer conmutador- mecanografíe el motor eléctrico continuo

capaz de un uso práctico fue inventado por el científico británico Esturión de

Guillermo en 1832. El trabajo del esturión de siguiente, un conmutador-tipo

motor eléctrico continuo hecho con la intención del uso comercial fue

construido por el americano Thomas Davenport y patentado en 1837. Aunque

varios de estos motores fueron construidos y utilizados para funcionar el equipo

tal como una prensa, debido al alto coste de energía de batería primaria, los

motores eran comercialmente fracasados y Davenport arruinaba. Varios

inventores siguieron el esturión en el desarrollo de los motores de la C.C. pero

todos encontraron las mismas ediciones del coste con energía de batería

primaria. No se había desarrollado ninguna distribución de la electricidad en

ese entonces. Como el motor del esturión, no había mercado comercial

práctico para estos motores. El motor moderno de la C.C. fue inventado por

accidente en 1873, cuando Gramo de Zénobe conectó dínamo él había

inventado a una segunda unidad similar, conduciéndolo como motor. Máquina

del gramo era el primer motor eléctrico que era acertado en la industria.

En 1888 Nikola Tesla inventó el primer practicable Motor de CA y con él el

sistema polifásico de la transmisión de energía. Tesla continuó su trabajo en el

motor de CA en los años para seguir en la compañía de Westinghouse.

Bases de un motor eléctrico

Todo motor se basa en la idea de que el magnetismo produce una fuerza física

que mueve los objetos. En dependencia de cómo uno alinee los polos de un

imán, así podrá atraer o rechazar otro imán. En los motores se utiliza la

electricidad para crear campos magnéticos que se opongan entre sí, de tal

modo que hagan moverse su parte giratoria, llamado rotor. En el rotor se

encuentra un cableado, llamado bobina, cuyo campo magnético es opuesto al

de la parte estática del motor. El campo magnético de esta parte lo generan

imanes permanentes, precisamente la acción repelente a dichos polos

opuestos es la que hace que el rotor comience a girar dentro del estator. Si el

mecanismo terminara allí, cuando los polos se alinearan el motor se detendría.

Por ello, para que el rotor continúe moviéndose es necesario invertir la

polaridad del electroimán.

Atendiendo al tipo de corriente utilizada para su alimentación, se clasifican en:

*Motores de corriente continua

-De excitación independiente.

-De excitación serie.

-De excitación (shunt) o derivación.

-De excitación compuesta (compund)

*Motores de corriente alterna

-Motores síncronos.

-Motores asíncronos:

Monofásicos.

De bobinado auxiliar.

De espira en cortocircuito.

Universal

Trifásicos.

De rotor bobinado.

De rotor en cortocircuito (jaula de ardilla).

Todos los motores de corriente continua así como los síncronos de corriente

alterna incluidos en la clasificación anterior tienen una utilización y unas

aplicaciones muy específicas.

Los motores de corriente alterna asíncronos, tanto monofásicos como

trifásicos, son los que tienen una aplicación más generalizada.

La velocidad de sincronismo de los motores eléctricos de corriente alterna

viene definida por la siguiente expresión:

Donde:

n ,es el número de revoluciones por minuto

f, es la frecuencia de la red

p, es el número de pares de polos de la máquina.

Se da el nombre de motor asíncrono al motor de corriente alterna cuya parte

móvil gira a una velocidad distinta a la de sincronismo.

Aunque a frecuencia industrial la velocidad es fija para un determinado motor,

hoy día se recurre a variadores de frecuencia para regular la velocidad de estos

motores.

Constitución del motor asíncrono de Inducción: Como todas las máquinas

eléctricas, un motor eléctrico está constituido por un circuito magnético y dos

eléctricos, uno colado en la parte fija (estátor) y otro en la parte móvil (rotor). El

circuito magnético está formado por chapas apiladas en forma de cilindro en el

rotor en forma de anillo en el estátor. El cilindro se introduce en el interior del

anillo y, para que pueda girar libremente, hay que dotarlo de entrehierro

constante. El anillo se dota de ranuras en su parte interior para colocar el

bobinado inductor y se envuelve exteriormente por una pieza metálica con

soporte llamada carcasa. El cilindro se adosa al eje del motor y puede estar

ranurado en su superficie para colocar el bobinado inducido (motores de rotor

bobinado) o bien se le incorporan conductores de gran sección soldados a

anillos del mismo material en los extremo del cilindro (motores de rotor en

cortocircuito) similar a una jaula de ardilla, de ahí que reciba el nombre rotor

jaula de ardilla. El eje se apoya en unos rodamientos de acero para evitar

rozamiento y se saca al exterior para transmitir el movimiento, y lleva acoplado

un ventilador para refrigeración. Los extremos de los bobinados se sacan al

exterior y se conectan a la placa de bornes.

Recomendaciones para el uso de un motor eléctrico.

Seleccionar el armazón del motor, de acuerdo con el ambiente en que va a

estar trabajando. Los motores abiertos son más sencillos y por lo tanto menos

costosos, además de operar con mayor factor de potencia. Sin embargo, en

condiciones adversas del medio, los motores cerrados serán los indicados.

Seleccionar correctamente la velocidad del motor. Si la carga lo permite

prefiera motores de alta velocidad, son más eficientes y si se trata de motores

de corriente alterna, trabajan con un mejor factor de potencia.

Sustituir los motores antiguos o de uso intenso. Los costos de operación y

mantenimiento de motores viejos o de motores que por su uso han depreciado

sus características de operación, pueden justificar su sustitución por motores

normalizados y de alta eficiencia.

Realizar en forma correcta la conexión a tierra de los motores. Una conexión

defectuosa o la ausencia de ésta, puede poner en peligro la vida de los

operarios si se presenta una falla a tierra. Además de ocasionar corrientes de

fuga que no son liberadas por el equipo de protección con un dispendio de

energía.

Evitar concentrar motores en locales reducidos o en lugares que puedan

dificultar su ventilación. Un sobrecalentamiento del motor se traduce en una

disminución de su eficiencia.

Balancear la tensión de alimentación en los motores trifásicos de corriente

alterna. El desequilibrio entre fases no debe excederse en ningún caso del 5%,

pero mientras menor sea el desbalance, los motores operan con mayor

eficiencia.

Instalar equipos de control de la temperatura del aceite de lubricación de

cojinetes de motores de gran capacidad a fin de minimizar las pérdidas por

fricción y elevar la eficiencia.

Mantener en buen estado y correctamente ajustados los equipos de protección

contra sobrecalentamientos o sobrecargas en los motores. Los protegen de

daños mayores y evitan que operen con baja eficiencia.

Revisar periódicamente las conexiones del motor, junto con las de su

arrancador y demás accesorios. Conexiones flojas o mal realizadas con

frecuencia originan un mal funcionamiento del motor y ocasionan pérdidas por

disipación de calor.

Mantener en óptimas condiciones los sistemas de ventilación y enfriamiento de

los motores, para evitar sobrecalentamientos que puedan aumentar las

pérdidas en los conductores del motor y dañar los aislamientos.

Toda máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo

mecánico, a través de medios electromagnéticos es considerada

esencialmente un motor eléctrico, algunos de los motores eléctricos son

reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica

funcionando como generadores.

El principio de funcionamiento de todo motor se basa en que tiene que estar

formado con polos alternados entre el estator y el rotor, ya que los polos

magnéticos iguales se repelen, y polos magnéticos diferentes se atraen,

produciendo así el movimiento de rotación. Entre las características

fundamentales de los motores eléctricos, tenemos que se hallan formados por

varios elementos, sin embargo, las partes principales son: el estator, la

carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las tapas y los cojinetes. Los

Motores eléctricos se clasifican en Motores de Corriente Directa Se utilizan en

casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del

motor, utilizan corriente directa, como es el caso de motores accionados por

pilas o baterías, Motores de Corriente Alterna; Son los tipos de motores más

usados en la industria, ya que estos equipos se alimentan con los sistemas de

distribución de energías "normales" y por último Los Motores Universales

Tienen la forma de un motor de corriente continua, la principal diferencia es que

está diseñado para funcionar con corriente continua y corriente alterna. El

inconveniente de este tipo de motores es su eficiencia, ya que es baja (del

orden del 51%). Para el arranque de motores es indispensable su instalación

pero no solo su instalación sino su conexión. Para efectuar el cambio de

sentido de giro de los motores eléctricos de corriente alterna monofásicos

únicamente es necesario invertir las terminales del devanado de arranque, esto

se puede realizar manualmente o con unos relevadores, Para motores

trifásicos únicamente es necesario invertir dos de las conexiones de

alimentación correspondientes a dos fases de acuerdo a la secuencia trifásica y

Para motores de corriente directa es necesario invertir los contactos del par de

arranque.

Enríquez, G. (2008). Control de motores eléctricos. México:Limusa

Roldan, J. (2005) Motores eléctricos: accionamiento de máquinas. 30 tipos de

motores. Madrid: Thomson