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Circuitos trifasicos y Motores trifasicos

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Sistemas trifasicos y motores electricos trifasicos.

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  • 1. MOTORES ELECTRICOS Prof: Vctor Prez

2. RED DE DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA 3. Generador elctrico Trifsico?Son maquinas elctricas que producen tres lneas de voltaje balaceadas, es decir,tres lneas con igual voltaje cada una.Voltajes trifsicos balanceadosPara que los tres voltajes de un sistema trifsico estn balanceados deberntener amplitudes y frecuencias idnticas y estar fuera de fase entre sexactamente 120.Importante: En un sistema trifsico balanceado la suma de los voltajes esigual a cero:Va + Vb + Vc = 0 4. Cmo se genera la energa trifsica?Si rotamos un campo magntico a travs de una bobina entonces se produceun voltaje monofsico como se ve a continuacin:En cambio, si colocamos tres bobinas separadas por ngulos de 120 seestarn produciendo tres voltajes con una diferencia de fase de 120 cadauno. 5. Algunas de las razones por las que la energa trifsica essuperior a la monofsica son :1.La potencia en KVA (Kilo Volts Ampere) de un motor trifsico es aproximadamente 150% mayor que la de un motor monofsico.2. En un sistema trifsico balanceado los conductores necesitan ser el 75% deltamao que necesitaran para un sistema monofsico con la misma potenciaen VA.3. Por lo que esto ayuda a disminuir los costos y por lo tanto a justificar eltercer cable requerido.4. La potencia proporcionada por un sistema monofsico cae tres veces porciclo.5. La potencia proporcionada por un sistema trifsico nunca cae a cero porlo que la potencia enviada a la carga es siempre la misma. 6. MOTORES ELECTRICOSUn motor elctrico es un dispositivo rotativo que transforma energa elctrica enenerga mecnica.CARACTERISTICASReducido Tamao.Se pueden construir casi de cualquier tamao.Tiene un par de giro elevado. segn el tipo de motor, prcticamente constante.Su rendimiento es muy elevado.La gran mayora de los motores elctricos son mquinas reversibles.Pueden operar como generadores, convirtiendo energa mecnica en elctrica. 7. TIPOS MOTORES ELECTRICOS1. Motores de corrientecontinua, suelen utilizarse cuando senecesita precisin en lavelocidad, montacargas, locomocin,etc.2. Motores universales. Son los quepueden funcionan con corrientealterna o continua, se usan mucho enelectrodomsticos. Son los motorescon colector.3. Motores de corriente alterna, seusan mucho en laindustria, sobretodo, el motortrifsico asncrono de jaula de ardilla. 8. Clasificacin de Motores de corriente Continua.La clasificacin de este tipo de motores se realiza en funcinde los bobinados del inductor y del inducido:- Motores de excitacin en serie.- Motores de excitacin en paralelo.- Motores de excitacin compuesta. 9. Clasificacin de Motores de corriente alterna.Podemos clasificarlos de varias maneras, por su velocidad de giro, porel tipo de rotor y por el nmero de fases de alimentacin. Vamos a ello:1. Por su velocidad de giro.a. Asncronos. Un motor se considera asncrono cuando la velocidaddel campo magntico generado por el estator supera a la velocidad degiro del rotor.b. Sncronos. Un motor se considera sncrono cuando la velocidad delcampo magntico del estrtor es igual a la velocidad de giro del rotor.Recordar que el rotor es la parte mvil del motor. Dentro de losmotores sncronos, nos encontramos con una subclasificacin:- Motores sncronos trifsicos.- Motores asncronos sincronizados.- Motores con un rotor de imn permanente. 10. Clasificacin de Motores de corriente alterna.(Continuacin) 2. Por el tipo de rotor. - Motores de anillos rozantes. - Motores con colector. - Motores de jaula de ardilla. 3. Por su nmero de fases de alimentacin. - Motores monofsicos. - Motores bifsicos. - Motores trifsicos. - Motores con arranque auxiliar bobinado. - Motores con arranque auxiliar bobinado y con condensador. 11. PARTES Bsicas DE UN MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA1.La carcasa o caja que envuelve las partes elctricas delmotor, es la parte externa.2. El inductor, llamado estator cuando se trata de motoresde corriente alterna, consta de un apilado de chapasmagnticas y sobre ellas est enrollado el bobinadoestatrico, que es una parte fija y unida a la carcasa.3. El inducido, llamado rotor cuando se trata de motores decorriente alterna, consta de un apilado de chapas magnticas ysobre ellas est enrollado el bobinado rotrico, queconstituye la parte mvil del motor y resulta ser la salida o ejedel motor. 12. PARTES DE UN MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA MONOFASICO 13. PARTES DE UN MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICO 14. ESPECIFICACIONES DE LOS MOTORESPotencia (caballos de fuerza, HP) y trabajoLa potencia (caballos de fuerza o HP) nominal o de placa de caracterstica es la potenciaque un motor puede suministrar sin sobrecalentarse.La velocidadLa velocidad mencionada en la placa de caractersticas es: el numero de vueltas por minuto (RPM)aproximada a la cual un motor de induccin produce su potencia nominal.Corriente de carga completa (FLA):La corriente de carga completa se hace referencia, en la placa de caractersticas, como FLA(full load amperage o Amperaje de carga completa)Tensin elctrica nominal de alimentacin:Es voltaje completo que el motor necesita a la frecuencia de AC mencionada para producir susalida de potencia nominal.Fuente de energa:La mayora del servicio industrial utiliza energa trifsica de AC de 50 o 60 Hertz que essuministrada por una planta generadora. 15. Factor de servicio:El factor de servicio (power factor o SF) provee una indicacin de la sobrecarga continuaque un motor puede tolerar sin daarse.Ejemplo: Un motor de 4HP con un factor d servicio de 1.25 puede realmente producir 4x1.25=5 HP antes de que se sobrecaliente.Factor de potencia (Cos, coseno de fi) :El factor de potencia (power factor o PF) de un motor AC, un numero decimal entre 0 y1, es una medida de la corriente del motor que esta en fase con el voltaje que le llega.Si el factor de potencia es 1, el voltaje y la corriente estn totalmente en fase. Toda lacorriente multiplicada por el voltaje, produce vatios (w) que son convertidos en potencia(HP) o calor en el motor.Un factor de potencia de 0 significa que le voltaje y la corriente estn a 90 fuera de la fasey que la corriente multiplicada por el voltaje no produce vatios (w), y no puede producirsalida de potencia y, ni siquiera, operar sin carga.El factor de potencia mencionado en las especificaciones del motor es el factor de potenciaa la carga nominal. Normalmente flucta entre 0,6 y 1 16. IP (Proteccin Mecnica)Primera cifra0 : No tiene proteccin especial contra contactos. No dispone de proteccin especialcontra cuerpos slidos extraos.1 : Proteccin contra contactos de grandes superficies. Proteccin contra lapenetracin de slidos extraos superiores a 12mm.2 : Proteccin contra contactos de las manos, dedos. Proteccin contra lapenetracin de slidos extraos superiores a 12mm.3 : Proteccin contra la penetracin de slidos extraos superiores a 2.5mm.4 : Proteccin contra la penetracin de slidos extraos superiores a 1mm.5 : Proteccin total contra contactos. Proteccin contra depsitos de polvo.6 : Proteccin total contra contactos. Proteccin total contra partculas de polvo. 17. IP (continuacin)Segunda cifra0 : Ninguna proteccin contra el agua.1 : Proteccin contra la cada vertical de gotas de agua.2 : Proteccin total contra la cada vertical de gotas de agua, cualquier ngulo.3 : Proteccin contra el rociado de agua hasta un ngulo de 60 desde la vertical.4 : Proteccin contra cadas de agua desde todas las direcciones.5 : Proteccin contra chorros de agua desde todas las direcciones.6 : Proteccin contra inundaciones ocasionales.7 : Proteccin contra inmersiones ocasionales.8 : Proteccin contra inmersiones, segn acuerdo entre cliente y fabricante. 18. Th.CI. (Proteccin Trmica del Aislante)Se refiere a la temperatura mxima permitida para el devanado,independientemente de que otras partes del motor sufran una mayor temperatura.Y : 90C.A : 105C.E : 120C.B : 130C.F : 155C.H : 180C.C : ms de 180C. 19. IDENTIFICACION DE LOS PARAMETROS EN LA PLACA DEL MOTORPlacas de identificacin de mquinas elctricas segn la norma DIN:1. Nombre del fabricante.2. Tamao, forma de construccin.3. Clase de corriente.4. Clase de mquina; motor, generador, etc.5. Nmero de fabricacin.6. Identificacin del tipo de conexin del arrollamiento.7. Tensin nominal.8. Intensidad nominal.9. Potencia nominal. Indicacin en Kw.10. Unidad de potencia, por ejemplo Kw.11. Rgimen de funcionamiento nominal.12. Factor de potencia.13. Sentido de giro.14. Velocidad nominal en revoluciones por minuto revol/min.15. Frecuencia nominal.16. Err excitacin en mquinas de corriente continua y mquinas sncronas. Lfr inducido para mquinas asncronas.17. forma de conexin del arrollamiento inducido.18. forma de conexin del arrollamiento inducido.19. Mquinas de cc y sncronas: corriente nominal de excitacin. Motores de inducido de anillos rozantes: intensidad nominal.20. Clase de aislamiento.21. Clase de proteccin mecnica.22. Peso en Kg .23. Nmero y ao de edicin de la disposicin VDE tomada como base. 20. IDENTIFICACION DE LOS PARAMETROS EN LA PLACA DEL MOTOR En primer lugar, nos est indicando que se trata de un motor trifsico alterno. Solo tenemos que fijarnos en el 3 y el smbolo de corriente alterna. 21. IDENTIFICACION DE LOS PARAMETROS EN LA PLACA DEL MOTORCada fabricante tiene su propia nomenclatura para identificar laclase o tipo de motor. Esto solo lo podemos saber consultando loscatlogos de los fabricantes o a travs de internet. En el ejemploque nos ocupa, tenemos la nomenclatura 1PH7 que mirando elcatlogo de Siemens, sabemos que se trata de un motor trifsicoasncrono de JAULA DE ARDILLA. 22. IDENTIFICACION DE LOS PARAMETROS EN LA PLACA DEL MOTORTambin disponemos de un nmero de serie que nos indica lafecha de fabricacin, entre otras cosas poco relevantes paranosotros. 23. IDENTIFICACION DE LOS PARAMETROS EN LA PLACA DEL MOTORLa nomenclatura IM B3 nos indica las caractersticas mecnicascorrespondiente al modelo del ejemplo, nos referimos a la formaconstructiva, es decir, medidas, tamaos. Cada fabricante tienesu propia nomenclatura