Motores Asincronos Trifasicos
En general los motores trifsicos son mquinas rotativas de flujo
variable y sin colector estos motores trifsicos tienen tres
devanados en el estator. Su campo inductor estgenerado por
corriente alterna.Adicionalmente son mecnicamente sencillos de
construir,no necesitan arrancadores y no se ven sometidos a
vibraciones por efecto de la transformacinde energa elctrica en
mecnica.Se suelen utilizar en aplicaciones
industrialesEtiquetas:magnetismo21/11/2007
04:29fundamentos-electrotecniaMotores Electricos. sin tema Hay1
comentario.Motores Asincronos Monofasicos
Los motores monofasicos son motores con un solo devanado en el
estatorel cual es el evanado principal, usulamente possen una
potencia menor a1KW.Se emplean principalmente en electrodomesticos,
se pueden alimentar entreuna fase y el neutro.Estos motores
presentan algunos inconvenientes como lo son: Sufren dedido a su
potencia instantanea absorvida Se inician principalmente
desdecero
Introduccin
En estetrabajose ha querido llevar a las personas por las sendas
de los conceptos acerca de los diferentes tipos de motores, sus
diferencias y sus usos originales. Nos recuerda las propiedades de
cada uno y precisa laclasedeservicioque pueden ofrecernos. Para
finalizar clasificando los tipos de averas que pueden presentar y
la forma como debemos identificarlas.En ocasiones, la rutina no
aleja del rigor tcnico. Por eso, es necesario volver, de vez en
cuando, alconceptoterico; fuente segura de conocimientos bsicos
para la manipulacin de los equipos, cuyo mejor aprovechamiento
debemos garantizar.Hablemos pues de motores trifsicos, sncronos y
asncronos, principio de funcionamiento. Elmotormismo es el
fundamento de todaindustriay susprincipiosbsicos nos acercan al
origen de todomovimiento,fuerzayvelocidad.Si a unaredtrifsica
R-S-T, le conectamos un bobinado estatrico en tringulo y bobinamos
todos los polos siguientes en el mismo sentido las polaridades sern
distintas en cada par de polos diametralmente opuestos.Esto es
igualmente vlido para una conexin en estrella. La intensidad del
campo de cada una de las bobinas depende de la corriente que
circula por ella y en consecuencia por la fase que le corresponde.
El campo de cada bobina aumenta o disminuye siguiendo la fluctuacin
de la curva (Perfectamente senoidal) de la corriente que circula
por su fase. Como sea que las corrientes de una red trifsica estn
desfasadas 120 entre s, es natural que las bobinas acten tambin con
un desfasaje de 120. Laaccinsimultnea de las corrientes de cada
fase al actuar sobre las bobinas produce un campo magntico
giratorio y all tenemos el principio de un motor de C.A.
Motor elctrico trifsico
Es una mquina elctrica rotativa, capaz de convertirla energa
elctrica trifsica suministrada, en energa mecnica. La energa
elctrica trifsica origina campos magnticos rotativos en el bobinado
del estator (o parte fija del motor).
MOTOR ELECTRICO TRIFASICO.-
Los motores elctricos trifsicos, se fabrican en las mas diversas
potencias, desde una fraccin de caballo hasta varios miles de
caballos de fuerza (HP), se los construye para prcticamente, todas
las tensiones yfrecuencias (50 y 60 Hz) normalizadas y muy a
menudo, estn equipados para trabajar a dos tensiones nominales
distintas. Se emplean para accionarmquinas-herramienta,bombas,
montacargas, ventiladores, gras, maquinaria elevada, sopladores,
etc.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOCuando la corriente atraviesa los
arrollamientos de las tres fases del motor, en el estator se
origina un campo magntico que induce corriente en las barras del
rotor.Dicha corriente da origen a un flujo que al reaccionarcon el
flujo delcampo magnticodel estator, originar un para motor que
pondr en movimiento al rotor. Dicho movimiento es continuo, debido
a lasvariaciones tambin continuas, de la corriente
alternatrifsica.Solo debe hacerse notar que el rotor no puede ir a
la misma velocidad que la del campo magntico giratorio. Esto se
debe a que a cada momento recibe impulsos del campo, pero al cesar
el empuje, el rotor se retrasa.A este fenmeno se le llama
deslizamiento.Despus de ese momento vendr un nuevo empuje yun nuevo
deslizamiento, y as sucesivamente. De esta manera se comprende que
el rotor nunca logre alcanzar la misma velocidad del campo
magnticogiratorio.Es por lo cual recibe el nombre de asncrono o
asincrnico. El deslizamiento puede ser mayorconforme aumenta la
carga del motor y lgicamente, la velocidad se reduce en una
proporcin mayor.Los motores decorriente alternay los de corriente
continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual
establece que si un conductor por el que circula unacorriente
elctricase encuentra dentro de la accin de un campo magntico, ste
tiende a desplazarse perpendicularmente a las lneas de accin del
campo magntico.El conductor tiende a funcionar como un electroimn
debido a la corriente elctrica que circula por el mismo adquiriendo
de esta manera propiedades magnticas, que provocan, debido a
lainteraccincon los polos ubicados en el estator, el movimiento
circular que se observa en el rotor del motor.Partiendo del hecho
de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo
magntico, adems si lo ponemos dentro de la accin de un campo
magntico potente, elproductode la interaccin de ambos campos
magnticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo as
la energa mecnica. Dicha energa es comunicada al exterior mediante
un dispositivo llamado flecha.
PARTES Y FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR
ELCTRICOSTRIFSICO.-Independientemente del tipo de motor trifsico
del que se trate, todos los motores trifsicos convierten la energa
elctrica en energa mecnica.1.El estator:est constituido por un
enchapado dehierroal silicio, introducido generalmente apresin,
entre una carcasa de hierro colado. El enchapado es ranurado, lo
cual sirve para insertar all las bobinas, que a su vez se
construyen con alambre decobre, de diferentes dimetros.2.El
rotor:es la parte mvil del motor. Est formado por el eje, el
enchapado y unas barras de cobre oaluminiounidas en los extremos
con tornillos. A estetipo de rotor se le llama de jaula de ardilla
o en cortocircuito porque el anillo y las barras que son de
aluminio, forman en realidad una jaula.3.Los escudos:estn hechos
con hierro colado (la mayora de veces). En el centro tienen
cavidades donde se incrustan cojinetes de bolas sobre los cuales
descansa el eje del rotor. Los escudos deben estar siempre bien
ajustados con respecto al estator, porque de ello depende que el
rotor gire libremente, o que tenga "arrastres" o "fricciones".
Tipos y caractersticas del motor elctrico trifsicoSi el rotor
tiene la misma velocidad de giro que la del campo magntico
rotativo, se dice que el motor es sncrono. Si por el contrario, el
rotor tiene una velocidad de giro mayor o menor que dicho campo
magntico rotativo, el motor es asncrono deinduccin.Los motores
elctricos trifsicos estn conformados por dos grandesgrupos:
1.Motores Sncronos 2.Motores Asncronos
1.Motores Sncronos:Este motor tiene la caracterstica de que su
velocidad de giro es directamente proporcional a la frecuencia de
la red de corriente alterna que lo alimenta. Es utilizado en
aquellos casos en donde se desea unavelocidad constante.Las mquinas
sncronas funcionan tanto comogeneradores y como motores. En nuestro
medio sus aplicaciones son mnimas y casi siempre estn relacionadas
en la generacin de energa elctrica. Para el caso referente a la
mquina rotativa sncrona, todas las centrales Hidroelctricas y
Termoelctricas funcionan mediante generadores sncronos trifsicos.
Para el caso del motor se usa principalmente cuando
lapotenciademandada es muy elevada, mayor que 1MW (mega vatio).Los
motores sncronos se subdividen a su vez, de acuerdo al tipo del
rotor que utilizan, siendo estos: rotor de polos lisos (polos no
salientes) y de polos salientes.Motores de rotor de polos lisos o
polos no salientes:se utilizan en rotores de dos y cuatro polos.
Estos tipos de rotores estn construidos al mismo nivel de la
superficie del rotor (Fig.1.5). Los motores de rotor lisotrabajan a
elevadas velocidades.
(Fig. 1.5) Rotor de polos no salientes en un motor
sncronoMotores de polos salientes:Los motores de polos salientes
trabajan a bajas velocidades. Un polo saliente es un polo magntico
que se proyecta hacia fuera de la superficie del rotor. Los rotores
de polos salientes se utilizan en rotores de cuatro o ms polos.
Vase en la (fig. 1.6)
Fig.1.6 Rotor de polos salientes en un motor sncrono 2.Motor
asncrono:Los motores asncronos o motores de induccin, son las
mquinas de impulsin elctrica ms utilizadas, pues son sencillas,
seguras y baratas. Los motores asncronos se clasifican segn el tipo
de rotor, en motores de rotoren jaula de ardilla (o motores con
inducido en cortocircuito) y en motores de rotor bobinado o de
anillos rozantes.Motores de induccin asncronos
En los motores asncronos trifsicos, la energa elctrica se
suministra al bobinado del estator. Como consecuencia de ello,
aparece un par aplicado al rotor, y ste girar.Estator de un motor
asncrono trifsico
Sin lugar a dudas, como toda mquina puesta o no en servicio,
latemperaturaexcesiva delambienteo causada por un problema con el
motor mismo, es un elemento clave a considerar, ya que de ella
depende la vida til de la mquina.VentajasEn diversas circunstancias
presenta muchas ventajas respecto a los motores decombustin: A
igual potencia, su tamao y peso son ms reducidos. Se pueden
construir de cualquier tamao. Tiene un par de giro elevado y, segn
el tipo de motor, prcticamente constante. Su rendimiento es muy
elevado (tpicamente entornoal 75%, aumentando el mismo a medida que
se incrementa la potencia de la mquina). Este tipo de motores no
emite contaminantes, aunque en la generacin de energa elctrica de
la mayora de lasredesde suministro si emiten contaminantes.Motores
de corriente alternaLos motores de C.A. se clasifican de la
siguiente manera:Asncrono o de induccinLos motores asncronos o de
induccin son aquellos motores elctricos en los que el rotor nunca
llega a girar en la misma frecuencia con la que lo hace el campo
magntico del estator. Cuanto mayor es el par motor mayor es esta
diferencia de frecuencias.Jaula de ardillaUn rotor de jaula de
ardilla es la parte que rota usada comnmente en un motor de
induccin de corriente alterna. Un motor elctrico con un rotor de
jaula de ardilla tambin se llama "motor de jaula de ardilla". En su
forma instalada, es un cilindro montado en un eje. Internamente
contiene barras conductoras longitudinales de aluminio o de cobre
con surcos y conectados juntos en ambos extremos poniendo en
cortocircuito los anillos que forman la jaula. El nombre se deriva
de la semejanza entre esta jaula de anillos y barras y la rueda de
un hmster (ruedas probablemente similares existen para las ardillas
domsticas)Monofsicos Motor de arranque aresistencia. Posee dos
bobinas una de arranque y una bobina de trabajo. Motor de arranque
a condensador. Posee un condensador electroltico en serie con la
bobina de arranque la cual proporciona ms fuerza al momento de la
marcha y se puede colocar otra en paralelo la cual mejora la
reactancia del motor permitiendo que entregue toda la potencia.
Motor de marcha. Motor de doble condensador. Motor de polos
sombreados o polo sombra.Trifsicos Motor de Induccin.A tres fasesLa
mayora de los motores trifsicos tienen una carga equilibrada, es
decir, consumen lo mismo en las tres fases, ya estn conectados en
estrella o en tringulo. Las tensiones en cada fase en este caso son
iguales al resultado de dividir la tensin de lnea por raz de tres.
Por ejemplo, si la tensin de lnea es 380V, entonces la tensin de
cada fase es 220V.Rotor DevanadoEl rotor devanado o bobinado, como
su nombre lo indica, lleva unas bobinas que se conectan a unos
anillos deslizantes colocados en el eje; por medio de unas
escobillas se conecta el rotor a unasresistenciasque se pueden
variar hasta poner el rotor en corto circuito al igual que el eje
de jaula de ardilla.Monofsicos Motor universal Motor de Induccin
Motor de fase partida Motor por reluctancia Motor de polos
sombreadosTrifsico Motor de rotor devanado. Motor asncrono Motor
sncronoMotor sncronoLosmotores sncronosson un tipo de motor de
corriente alterna. Su velocidad de giro es constante y depende de
la frecuencia de la tensin de la red elctrica a la que est
conectada y por el nmero de pares de polos del motor, siendo
conocida esa velocidad como "velocidad de sincronismo".La
expresinmatemticaque relaciona la velocidad de la mquina con los
parmetros mencionados es:
donde: f: Frecuencia de la red a la que est conectada la mquina
(Hz) P: Nmero de pares de polos que tiene la mquina p: Nmero de
polos que tiene la mquina n: Velocidad de sincronismo de la mquina
(revoluciones por minuto)Por ejemplo, si se tiene una mquina de
cuatro polos (2 pares de polos) conectada a una red de 50 Hz, la
mquina operar a 1.500 revoluciones por minuto.Funcionan de forma
muy similar a un alternador. Dentro dela familiade los motores
sncronos debemos distinguir: Los motores sncronos. Los motores
asncronos sincronizados. Los motores de imn permanente.Los motores
sncronos son llamados as, porque la velocidad del rotor y la
velocidad del campo magntico del estator son iguales. Los motores
sncronos se usan en mquinas grandes que tienen una carga variable y
necesitan una velocidad constanteEn este tipo de motores y en
condiciones normales, el rotor gira a las mismas revoluciones que
lo hace el campo magntico del estator.Arranque de un motor trifsico
sncronoExisten cuatro tipos de arranques diferentes para este tipo
de motor: Como un motor asncrono. Como un motor asncrono, pero
sincronizado. Utilizando un motor secundario o auxiliar para el
arranque. Como un motor asncrono, usando un tipo de arrollamiento
diferente: llevar unos anillos rozantes que conectarn la rueda
polar del motor con el arrancador.Frenado de un motor trifsico
sncronoPor regla general, la velocidad deseada de este tipo de
motor se ajusta por medio de un restato. El motor sncrono, cuando
alcance el par crtico, se detendr, no siendo esta la forma ms
ortodoxa de hacerlo. El par crtico se alcanza cuando la carga
asignada al motor supera al par del motor. Esto provoca un
sobrecalentamiento que puede daar el motor. La mejor forma de
hacerlo, es ir variando la carga hasta que la intensidad absorbida
de la red sea la menor posible, y entonces desconectar el
motor.Otra forma de hacerlo, y la ms habitual, es regulando el
reostato, con ello variamos la intensidad y podemos desconectar el
motor sin ningnriesgo.UsosLos motores elctricos se utilizan en la
gran mayora de las mquinas modernas. Su reducido tamao permite
introducir motores potentes en mquinas de pequeo tamao, por ejemplo
taladros o batidoras.Cambio de sentido de giroPara efectuar
elcambiode sentido de giro de los motores elctricos de corriente
alterna se siguen unos simples pasos tales como: Para motores
monofsicos nicamente es necesario invertir las terminales del
devanado de arranque, esto se puede realizar manualmente o con unos
relevadores Para motores trifsicos nicamente es necesario invertir
dos de las conexiones dealimentacincorrespondientes a dos fases de
acuerdo a la secuencia de trifases. Para motores de a.c. es
necesario invertir los contactos del par de arranque.Regulacin de
velocidad.-En los motores asncronos trifsicos existen dos formas
depodervariar la velocidad, una es variando la frecuencia mediante
un equipo electrnico especial y la otra es variando la polaridad
gracias aldiseodel motor. Esto ltimo es posible en los motores de
devanado separado, o los motores de conexin Dahlander.Motores
trifsicos de induccinElsistematrifsicoLas redes trifsicas de baja
tensin estn formadas por los tres conductoresactivosR, S y T, y
pueden ejecutarse con o sin conductor neutro. Los conductores
neutros estn unidos al centro de la estrella del generador o del
transformador correspondiente al lado de baja tensin. Dos
conductores activos, o uno de ellos y el neutro, constituyen un
sistema de corriente alterna monofsica.Tensin de servicioLa tensin
existente entre dos conductores activos (R, S, T) es la tensin de
lnea (tensin compuesta o tensin de la red). La tensin que hay entre
un conductor activo y el neutro es la tensin de la fase (tensin
simple).
Las tensiones normalizadas para las redes de corriente trifsica,
en baja tensin, son las siguientes:
Conexin de motores trifsicosLos motores trifsicos se conectan
los tres conductores R,S,T. La tensin nominal del motor en la
conexin de servicio tiene que coincidir con la tensin de lnea de la
red (tensin servicio).Conexin de servicio de los motores trifsicos
y sus potencias nominales:
Potencia.Para elegir un motor adecuado, se tedrn en cuenta
losdatossiguientes: la carga de trabajo (potencia), la clase de
servicio, el curso de ciclo de trabajo, losprocesosde arranque,
frenado einversin, la regulacin de la velocidad de rotacin, las
variaciones de la red y la temperatura del medio refrigerante.
Caja de conexiones.Los tamaos 71 y superiores, hasta el 220,
poseen la caja de conexiones en la parte superior de la carcasa; en
los dems motores va instalada a la derecha.Para la conexin
atierrase dispone, en todos los tipos, de un borne en la caja de
conexiones, debidamente marcado; del tamao 180 en adelante,
adicionalmente se tienen bornes de puesta a tierra en las patas.
Los motores se suministran con los puentes correspondientes para
las diferentes conexiones de sus bobinas.Carcasa.La carcasa de los
motores de los tamaos 71 a 160 es de aluminio inyectado. Del tamao
180 en adelante tienen la carcasa en hierro fundido.Platillos.Los
tamaos AH 71, 80 y 90 se fabrican con platillos de aleacin de
aluminio; a partir del tamao 112 los platillos de los motores son
de fundicin de hierro, tanto en el lado de accionamientoAS como en
el lado de servicio BS.Pintura.Los motores llevan dos capas
depintura. Una capa anticorrosiva, que ofrece proteccin en caso de
humedad o de instalacin a la intemperie o en locales en los que
haya que contar congasesy vapores qumicamente agresivos y otra de
acabadocolorgris.Ventilador.Los ventiladores para larefrigeracindel
motor son deplsticoen todos los tamaos de la serie 1LA3/5/7 y su
accin refrigerante es complementada por la caperuza, fabricada en
lmina deacero. Para las series 1LA4 y 1LA6 el ventilador es fundido
en aluminio.Fallas de los motores elctricos-. Servicio de corta
duracinEl motor alcanza el calentamiento lmite durante eltiempode
funcionamiento prescrito (10-30-60 minutos), la pausa tras el
tiempo de funcionamiento debe ser lo suficientemente larga para que
el motor pueda enfriarse.-. Servicio intermitenteSe caracteriza por
periodos alternos de pausa y trabajo.-. Proteccin contra averasSi
se daa un motor, deben tomarse encuentaslos siguientes factores:
Clase de mquina accionada. Potencia efectiva que debe desarrollar,
HP. Velocidad de la mquina movida, RPM. Clase de transmisin
(Acoplamiento elstico o rgido), sobre bancada comn o separada,
correa plana o trapezoidal, engranajes, tornillos sin fin, etc.
Tensin entre fase de la red. Frecuencia de la red y velocidad del
motor. Rotor anillos rozantes o jaula de ardilla. Clase de
arranques, directo, estrella tringulo, resistencias estatricas,
resistencias retricas, auto transformador, etc. Forma constructiva.
Proteccin mecnica. Regulacin de velocidad. Tiempo de duracin a
velocidad mnima. Par resistente de la mquina accionada (MKG).
Sentido de giro de la mquina accionada mirando desde el lado de
acoplamiento derecha, izquierda o reversible. Frecuencia de
arranque en intervalos menores de dos horas. Temperatura ambiente
si sobrepasa los 40 C. Indicar si el motor estar instalado en reas
peligrosas:Gas, Humedad, etc.-. El motor funciona en forma
irregular Avera en los rodamientos. La caja del motor est sometida
a tensiones mecnicas. Acoplamiento mal equilibrado.-. No arranca
Tensin muy baja. Contacto del arrollamiento con la masa. Rodamiento
totalmente daado. Defecto en los dispositivos de arranques.-.
Arranca a golpes Espiras en contacto.-. Motor trifsico arranca con
dificultad y disminucin de velocidad al ser cargado Tensin
demasiado baja. Cada de tensin en la lnea de alimentacin. Estator
mal conectado, cuando el arranque es estrella tringulo. Contacto
entre espiras del estator.-. Trifsico produce zumbido internamente
y fluctuaciones de corriente en el estator Interrupcin en el
inducido.-. Trifsico no arranca o lo hace con dificultad en la
conexin estrella Demasiada carga. Tensin de la red. Daado el
dispositivo de arranque estrella.-. Trifsico se calienta rpidamente
Cortocircuito entre fases. Contacto entre muchas espiras. Contacto
entre arrollamiento y masa.-. Estator se calienta y aumenta la
corriente Estator mal conectado. Cortocircuito entre fases.
Contacto entre arrollamientos y masa.-. Se calienta excesivamente
pero enprocesolento Exceso de carga. Frecuencia de conexin y
desconexin muy rpida. Tensin demasiado elevada. Tensin demasiado
baja. Falla una fase. Interrupcin en el devanado. Conexin
equivocada. Contacto entre espiras. Cortocircuito entre fases. Poca
ventilacin. Inducido roza el estator. Cuerpos extraos en el
entrehierro. La marcha no corresponde al rgimen sealado por la
placa.ConclusinLos motores elctricos son de suma importancia en la
actualidad, debido a las diferentes aplicaciones industriales a los
que son sometidos, es por ellos, que se deben tomar en cuenta todas
las fallas que se presentan para el correcto funcionamiento de los
mismos.Un motor cuando comienza a sobre trabajar, es decir, que
trabaja por encima de susvaloresnominales, va disminuyendo su
periodo de vida; esto nos lleva a concluir que si no se realiza un
buenplandemantenimientoel motor no durar mucho. Un plan de
mantenimiento debe realizarse tomando en cuentas las fallas que
estn ocurriendo en los motores.El resultado de esteinformees
presentar las aplicaciones de los motores elctricos y las fallas
que en ellos existen, pero debemos tener en cuenta que son
conceptos que estn ntimamente relacionados; Si no se conocen las
fallas que se presentan en los motores elctricos no se puede
aplicar ningn plan de mantenimiento, lo que implica el mal
funcionamientos de los mismo y no tendran ninguna aplicacin
til.Anexos
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ms:http://www.monografias.com/trabajos91/motor-electrico-trifasico/motor-electrico-trifasico.shtml#ixzz2jS3dW37L
