INSTITUTO TECNOLGICO DE MRIDA

Departamento de Metal-Mecnica

Ingeniera Mecnica

Circuitos y Maquinas Elctricas

Unidad 5

Motores elctricos

Semestre Febrero Junio

Grupo 5M2

David Frias Bastar

ndiceIntroduccin..3Motor asncrono trifsico4Clasificacin.5Caja de bornes.8 Funcionamiento...10Bibliografa...12

IntroduccinEl motor elctrico es un dispositivo que transforma la energa elctrica en energa mecnica por medio de la accin de los campos magnticos generados en sus bobinas. Son mquinas elctricas rotatorias compuestas por un esttor y un rotor.Algunos de los motores elctricos son reversibles, ya que pueden transformar energa mecnica en energa elctrica funcionando como generadores o dinamo. Los motores elctricos de traccin usados en locomotoras o en automviles hbridos realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa adecuadamente o con frenos regenerativos.Son utilizados en infinidad de sectores; instalaciones industriales, comerciales, particulares; como ventiladores, telfonos, bombas, mquinas herramientas, aparatos electrodomsticos, herramientas elctricas y unidades de disco. Los motores elctricos pueden ser impulsados por fuentes de corriente continua (DC), tal como bateras de automviles y por fuentes de corriente alterna (AC) bien sea directamente de la red elctrica bifsica o trifsica. Los pequeos motores se pueden encontrar hasta en relojes elctricos. Los motores de uso general con dimensiones y caractersticas ms estandarizadas proporcionan la potencia adecuada al uso industrial. Los motores elctricos ms grandes se usan para propulsin de trenes, compresores y aplicaciones de bombeo con potencias que alcanzan 100 megavatios. Estos motores pueden ser clasificados por el tipo de fuente de energa elctrica, construccin interna, aplicacin, tipo de salida de movimiento, etctera.

Motor asncrono trifsicoLos motores asncronos o de induccin son un tipo de motor de corriente alterna en el que la corriente elctrica, en el rotor, necesaria para producir torsin es inducida por induccin electromagntica del campo magntico de la bobina del estator. Por lo tanto un motor de induccin no requiere una conmutacin mecnica aparte de su misma excitacin o para todo o parte de la energa transferida del estator al rotor, como en los universales, DC y motores grandes sncronos. El primer prototipo de motor elctrico capaz de funcionar con corriente alterna fue desarrollado y construido por el ingeniero Nikola Tesla.Los motores asncronos son mquinas rotativas de flujo variable y sin colector. El campo inductor est generado por corriente alterna. Generalmente, el inductor est en el estator y el inducido en el rotor.Son motores que se caracterizan porque son mecnicamente sencillos de construir, lo cual los hace muy robustos y sencillos, apenas requieren mantenimiento, son baratos y, en el caso de motores trifsicos, no necesitan arrancadores (arrancan por s solos al conectarles la red trifsica de alimentacin) y no se ven sometidos a vibraciones por efecto de la transformacin de energa elctrica en mecnica, ya que la potencia instantnea absorbida por una carga trifsica es constate e igual a la potencia activa. Estas son las principales ventajas que hacen que sea ampliamente utilizado en la industria.Como inconvenientes, se puede mencionar que son motores que tienen bajos pares de arranque, que presentan una zona inestable de funcionamiento y que el control de velocidad en amplios rangos es complejo.

Motor asncrono trifsico

ClasificacinSegn el nmero de devanados en el estatorMonofsicos: tienen un slo devanado en el estator. Se utilizan en aplicaciones tanto en el hogar como en la industria (bombas, ventiladores, lavadoras, electrodomsticos en general, pequeas mquinas-herramientas, etc.)

Bifsicos: tienen dos devanados en el estator. Estos devanados estn desfasados /(2P), siendo P el nmero de pares de polos de la mquina, en el espacio. Se suelen utilizar en aplicaciones de control de posicin.

Trifsicos: tienen tres devanados en el estator. Estos devanados estn desfasados 2/(3P), siendo P el nmero de pares de polos de la mquina, en el espacio. Se suelen utilizar en aplicaciones industriales: mquinas-herramientas (tornos, fresadoras, cepilladoras, etc.), gras, bombas, compresores, ventiladores, etc.

Rotor devanado de dos fasesSegn el tipo de inducidoRotor devanado: los devanados del rotor son similares a los del estator con el que est asociado. El nmero de fases del rotor no tiene porqu ser el mismo que el del estator, lo que s tiene que ser igual es el nmero de polos. Los devanados del rotor estn conectados a anillos colectores montados sobre el mismo eje.

Rotor en jaula de ardilla: es el ms utilizado. Los conductores del rotor estn igualmente distribuidos por la periferia del rotor. Los extremos de estos conductores estn cortocircuitados, por tanto no hay posibilidad de conexin del devanado del rotor con el exterior.

Caja de bornesGeneralmente, los fabricantes de motores asncronos trifsicos, en la caja de bornes de sus motores colocan el principio y el final de cada uno de los devanados del estator con el objeto de que el motor se pueda utilizar para diferentes tensiones de lnea, tal y como se puede observar en la figura.

Se puede notar que la distribucin de los puntos de conexin permite utilizar chapas de un mismo tamao para realizar las conexiones tanto en estrella como en tringulo de los devanados del estator. Adems, con la simple inspeccin de la disposicin de estas chapas de conexin, es fcil saber cul es el conexionado realizado.En la chapa de caractersticas del motor, adems de la velocidad nominal de giro se incluirn la tensin y la corriente absorbida por el motor en las dos configuraciones posibles.

FuncionamientoPara explicar el funcionamiento de un motor asncrono trifsico, nos vamos a servir de una comparacin sencilla. Supongamos que tenemos un imn movindose a lo largo de una escalerilla conductora tal y como se indica en la figura:

Este imn en su desplazamiento a velocidad v provoca una variacin de flujo sobre los recintos cerrados que forman los peldaos de la escalera. Esta variacin de flujo genera una f.e.m., definida por la Ley de Faraday, e= - (d / dt), que a su vez hace que por dichos recintos circule una corriente i. Esta corriente elctrica provoca la aparicin de una fuerza sobre la escalera definida porf= i(l x B) (en negrita: vectores)Que hace que la escalera se desplace en el mismo sentido que lo hace el imn.Ha de tenerse en cuenta que la escalera nunca podr desplazarse a la velocidad del imn, debido a dos razones fundamentalmente: la primera porque hay unas prdidas por rozamiento que se lo impiden y la segunda, que en el supuesto caso de que se desplazase a la misma velocidad que el imn, la variacin de flujo sobre los recintos cerrados sera nula, y por tanto la f.e.m. inducida tambin y por tanto la fuerza resultante tambin sera nula.Si se desea que la escalera se desplace en sentido contrario basta con que el imn se desplace en sentido contrario para conseguir este efecto.Una vez analizado este caso sencillo, analicemos el motor asncrono. Para seguir el paralelismo con el caso anterior, ntese que la escalera no es ms que el desarrollo lineal de un rotor en jaula de ardilla. Ahora bien, cmo se puede generar el efecto del imn que se desplaza alrededor del rotor?Para conseguir este efecto (campo giratorio de amplitud y velocidad de giro constante), utilizamos corrientes trifsicas equilibradas, tal y como se observa en la figura.

Sean:ia= I0cos (1t)ib= I0cos (1t - 2/3)ic= I0cos (1t + 2/3)Las corrientes trifsicas equilibradas introducidas por cada uno de los devanados del motor.Estas corrientes generan los siguientes campos magnticos:ia Ba= K iacos ()ib Bb= K ibcos ( - 2/3)ic Bc= K iccos ( + 2/3)El campo magntico resultante esBTOTAL= Ba + Bb + Bc = (3/2) KI0 cos (p - 1t),Que es un campo giratorio de amplitud constante, (3/2)KI0 , y de velocidad de giro, alrededor del rotor, tambin constante y de valors= 1 / PDonde 1 es el valor de la frecuencia de las corrientes inductoras del estator, y P es el nmero de pares de polos de la mquina.A s se le denomina velocidad de sincronismo (es la velocidad de giro del campo giratorio).

Bibliografahttp://tecnologiaelectricaconmarino.blogspot.mxhttp://insmaquinaselectricas.blogspot.mxhttp://www.dreamstime.comhttp://maquinillas.blogspot.mxhttp://autodesarrollo-electricidadpractica.blogspot.mxhttp://opex-energy.com

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