7/17/2019 Trabajo Final Motores de Induccion

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Motores de inducción

y maquinas

especiales

Instituto tecnológico delIstmo

Equipo 9

Rodrigo Vidal López Montero

 Johan Jalil Toledo Toledo

Felipe de Jesús Sancho

Canizales

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Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

Estamos totalmente agradecidos con nuestros profesores del área de

ingeniería eléctrica por habernos facilitado las herramientas necesarias paralograr un buen desempeño y disponer de su tiempo para aclaraciones,

dudas y sugerencias !ambién agradecer a cada uno de nuestros

colaboradores, compañeros de escuela por tener la determinación y dar lo

me"or de sus capacidades para optimi#ar esfuer#os para con este traba"o

$inalmente, pero no menos importante, agradecemos a dios por tener la

dicha de estar %i%os y poder %er reali#ado nuestro traba"o, también por

iluminar nuestros pensamientos y dotarnos de sabiduría

&gradecimientos

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'

Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

(&)I!*+ I )ág

+ista de -guras......................... /

&crónimos........................... 0

esumen............................ 2

 

(&)I!*+ II

Introducción.............................. 3

(&)I!*+ III

peración contin4a por capacitor................. 5

Motor uni%ersal......................... 6

Motor de polos sombreados.................... 11

(&)I!*+ I7

(onclusiones, aportaciones y traba"os futuros............ 1/

eferencias............................ 10

(ontenido

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/

Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

$ig 21 esquema de un motor con capacitor a8 características torque 9 %elocidad b8

$ig 2' capacitor conectado a un motor en aire acondicionado

$ig2/ esquema de cone:iones de un motor uni%ersal

$ig 20 motor uni%ersal en un taladro eléctrico

$ig 22 construcción motor de polos sombreados a8 características torque;

%elocidad b8

$ig 23 motor monofásico de polos sombreados

+ista de -guras

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Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

(&< corriente alterna

(=< corriente directa

 !< )ar de arranque

>)< caballos de fuer#a

7< %olta"e

I< corriente

>?< >ert#

)M< re%oluciones por minuto

< resistencia

@< reactancia

&crónimos

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Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

En este apartado se muestra los principios básicos de funcionamiento de las

diferentes clasi-caciones de los motores de acuerdo a sus componentes y

capacidades mostrando las %enta"as e incon%enientes de cada prototipoA

indicando e:hausti%amente sus aplicaciones potenciales y posibles me"orías

a reali#arse

)ara ello se necesita conocer primero la ley que rige a todo motor que es la

de inducción, cuáles son sus características y modalidades, por lo tanto se

mane"an los términos lo más sencillos posibles para que el lector pueda

familiari#arse rápidamente y asociar la información adecuada

El punto principal es que se trata de una clasi-cación de los motoresmonofásicos de inducción mostrando el par de arranque, la %elocidad,

embobinado y corriente de alimentación

esumen

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Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

 

Basándonos en el entorno y re%isando los acontecimientos de décadas atrás

se nos ha hecho familiar y frecuentemente la aparición de nue%as máquinas

perfeccionadas empíricamente a partir de modelos y prototipos básicos en

torno a todo lo que tiene que %er con la energía eléctrica, su generación,

apro%echamiento y ahorro

En este traba"o encontraras todo aquello relacionado a los motores

monofásicos desde lo esencial que es de donde parten la gran mayoría de

los generadores modernos y so-sticados de 4ltima generación, hasta los

4ltimos a%ances en cuanto el diseño, fabricación y perfeccionamiento de

cada una de las aplicaciones de dichas máquinas

Introducción

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Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

El motor por operación con capacitor Ccapacitor permanente8, este

permanece en el circuito tanto para el arranque como para la operación, elcapacitor, me"ora el arranque y la operación en el par )ara lograr lo

anterior, se requiere de un capacitor con capacidad grande de operación

continua

 !iene un par de arranque ba"o menor que le motor de arranque con

capacitor, esto es debido a que en los motores de operación con capacitor,

el capacitor se debe dimensionar para satisfacer el compromiso entre un

buen %alor de arranque y un buen %alor de operación El par de arranque

esta entre el 2D y el 1DD del par a plena carga

Es por lo general un motor de %elocidad -"a, la %elocidad del motor cae enforma apro:imada 1D de la condición de %acío a plena carga &lgunos

motores de operación con capacitor tienen dos, tres, cuatro %elocidades

-"as

El motor debe tener una fuente de alimentación en (& monofásico del

mismo %olta"e y frecuencia 

El capacitor que se usa se diseña para ser%icio continuo y es del tipo de

baño de aceite El %alor del capacitor se basa más en sus características de

marcha óptima que en las de arranque &l instante de arranque, la corriente

en la rama capaciti%a es muy ba"a El resultado es que estos motores, adiferencia de los de arranque por capacitor, tienen par de arranque muy

de-ciente, dependiendo de la resistencia del rotor

Este tipo de motor se presta al control de %elocidad por %ariación de %olta"e

de suministro Fe usan di%ersos métodos para a"ustar el %olta"e aplicado ala

estator y producir el control deseado de %elocidad, como transformadores

con %arias salidas, %arios potenciómetros y resistencias o reactores con

%arias salidas

=ebido a su funcionamiento uniforme y a la posibilidad de controlar su

%elocidad sus aplicaciones pueden ser en %entiladores de toma y descarga

en equipos de o-cina, unidades de calefacción y aire acondicionado

2G peración contin4a por capacitor

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G

Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

$igura 21 esquema de un motor con capacitor a8 características torque 9 %elocidad b8

$igura 2' capacitor conectado a un motor en aire acondicionado

26 Motor uni%ersal

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Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

*n motor uni%ersal es aquel que puede ser operado indistintamente con (=

o con (& monofásica las características del motor son apro:imadamente las

mismas, ya sea en (& o en (=, siempre que el %olta"e no e:ceda a 3D >#

*n motor uni%ersal es eléctricamente el mismo que un motor de (= en

cone:ión serie la corriente circula de la alimentación a tra%és del campo porel de%anado de armadura y regresa a la fuente =e hecho las casas;

habitaciones es el motor que se encuentra con mayor frecuencia, sus

principales %enta"as son< alto par, alta %elocidad y menor tamaño cuando se

compara con otros motores

El principio de operación del motor uni%ersal es básicamente el mismo que

de un motor serie de (=

(omo todos los motores serie, la %elocidad en %acío del motor uni%ersal es

anormalmente ele%ada (on frecuencia se incorporan en el mismo

alo"amiento del motor uni%ersal reductores de engrana"e a -n deproporcionar un fuerte par a %elocidades reducidas C! H hpJs8 y también

para limitar la %elocidad ele%ada en %acío proporcionando cierta carga

debida al ro#amiento de los engrana"es En motores muy pequeños de1

20

hp o menos, la %elocidad a plena carga puede llegar a ser de 1D DDD rpm y

la %elocidad en %acío considerablemente mayor lo que los hace óptimos

para los electrodomésticos y herramientas portátiles tales como<

rasuradoras eléctricas, máquinas de coser, máquinas de o-cina, y pequeños

secadores de pelo portátiles, están siempre directamente cargados conpoco peligro de embalamiento

)ara que un motor de este tipo pueda funcionar con corriente alterna es

necesario que el empilado de su inductor Cel n4cleo de electroimanes8 sea

de chapa magnética para e%itar pérdidas en el hierro

El bobinado inductor del inductor de los motores uni%ersales suele ser

bipolar, con dos bobinas inductoras Fi el motor funciona con corriente

alterna arranca por sí solo, ya que la corriente que recorre el bobinado del

inductor presenta cien alternancias por segundo, lo mismo que le ocurre a la

corriente del bobinado del inducido, por lo que el momento de rotación y elsentido de giro permanecen constantes

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1D

Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

plicaciones!

  &paratos de cocina Cprocesadores de basura, licuadoras, batidoras,

procesadores de alimentos, abrelatas8 

Máquinas de coser

 

&spiradoras  >erramientas de mano Csierras, taladros8

 

(ámaras fotográ-cas y de %ideo

 

Impresoras

$ig2/ esquema de cone:iones de un motor uni%ersal

$ig 20 motor uni%ersal en un taladro eléctrico

21D motor de polos sombreados

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Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

 !odos los motores que se describieron anteriormente emplean estatores con

entrehierros uniformes con respecto a sus de%anados de rotor y estator, que

están distribuidas uniformemente por la periferia del estator

+os métodos de arranque se basan en general en el principio de la fase

partida de producir un campo magnético rotatorio para iniciar el giro delrotor

El motor de polos sombreados, es en general, un motor pequeño de

potencia fraccionaria que no es mayor de1

10  hp, aunque se han

producido motores de1

4  hp

+a gran %enta"a de este motor estriba en su e:trema simplicidad< unde%anado monofásico de rotor con "aula de ardilla %aciada y pie#as polares

especiales Ko tiene interruptores centrífugos, capacitores, de%anados

especiales de arranque ni conmutadores

 !ienen tan solo un de%anado monofásico pero es inherentemente de

arranque propio

+a -gura 2 2 muestra la construcción general de un motor de polos

sombreados Cdos polos salientes8 +as pie#as polares especiales se forman

con laminaciones y una bobina de sombreado en cortocircuito, o bien un

anillo de cobre maci#o de una sola %uelta, alrededor del segmento más

pequeño de la pie#a polar +a bobina de sombreado está separada del

de%anado principal de (& y sir%e para pro%eer una di%isión de fase del Lu"o

principal del campo, demorando el cambio de Lu"o en el segmento menor

El Lu"o en el segmento del polo sombreado siempre está en retraso al

correspondiente en el segmento principal, tanto en tiempo como en espacio

físico, aunque no e:iste entre ellos una %erdadera relación de 6D El

resultado es que se produce un campo magnético rotatorio su-ciente para

originar un pequeño desbalanceo en los pares del rotor, tal que el par en el

sentido de las manecillas del relo" es mayor que el contrario o %ice%ersa, yel rotor siempre gira en la dirección del campo rotatorio

El motor de polos sombreados es robusto, barato, pequeño y necesita de

poco mantenimiento =esafortunadamente tiene ba"o par de arranque, ba"a

e-ciencia y ba"o factor de potencia

 !ratándose de un motor pequeño, las 4ltimas dos consideraciones no son

serias Fu ba"o par de arranque limita su aplicación a motores económicos

de tornamesas, proyectores de cine, asadores eléctricos, %entiladores y

fuelles pequeños, máquinas e:pendedoras, tornamesas de e:hibición de

escaparates, sintoni#adores de !7 de control remoto y otras cargasrelati%amente ligeras de ser%omecanismos

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Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

$ig 22 construcción motor de polos sombreados a8 características torque;%elocidad b8

$ig 23 motor monofásico de polos sombreados

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Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

)ara -nali#ar hemos de recalcar la necesaria optimi#ación, en cuanto a la

selección del tipo de motor a utili#ar y el modelo adecuado con 4nico -n de

%ol%er e-ca# lo mayor posible su rendimiento hacia un traba"o mecánico que

%a desde satisfacer nuestras necesidades cotidianas como

electrodomésticos y herramientas manuales hasta las grandes cadenas de

producción y monta"e de fábricas simpli-cando así las tareas humanas

requeridas, no ol%idando el buen apro%echamiento de la energía requerida

para estos casos, siendo obligatoria la b4squeda de nue%os prototipos para

ser implementados en todas las ramas industriales participando en el

cuidado del planeta en todos los sentidos

(ada motor mencionado< motor con capacitor permanente, uni%ersal y polos

sombreados tienen una característica en com4n, su principio básico defuncionamiento Cinducción8, pero ofrecen %ariantes en cuanto a

componentes, métodos de arranque y operación, tipo de alimentación y

tamaño, siendo 4nicas y especiales para cada caso (omo por e"emplo los

de polos sombreados que ofrecen par de arranque muy ba"as lo que los

hace ideales para procesos lentos como sería la rotación de las %arillas en

un rosticero

(onclusión

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Motores de inducción monofásicos y maquinas especiales

Maquinas eléctricas y transformadores, Ir%ing + osoN

Motores monofásicos, (onceptos básicos, M( O&P >I++

El &B( del control electrónico de las maquinas, Oilberto Enrique# >arper

http<JJcatarinaudlapm:JuQdlQaJtalesJdocumentosJlepJsal%atoriQaQmJcapitulo

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eferencias