MOTOR SERIE UNIVERSALPOLIFSICOSSe dividen en: De jaula de ardilla Un motor de induccin polifsico de jaula de ardilla es uno de los motores ms simples y en grandes tamaos se utilizan extensamente. La mayor parte de sus ventajas inherentes se obtienen tambin en los de tamao pequeo ; por lo tanto, donde puede emplearse corriente polifsica suele preferirse sobre el monofsico. Proporciona la mxima potencia para valores dados de tamao de armazn, peso y velocidad. Su calificacin o potencia nominal es mayor que la de un motor con devanado monofsico en la misma armazn.CARACTERSTICAS1) Velocidad prcticamente constante. La velocidad se reduce en un 3% aproximadamente, desde carga cero a plena carga, en los motores no sncronos.2) Gran confiabilidad. No hay escobillas que cambiar ni tampoco interruptores centrfugos dentro de motor. El nico contacto fsico entre el eje rotatorio y el resto de motor es en cojinetes.3) Fcilmente reversibles. Puede invertirse la rotacin de uno de estos motores intercambiando dos de las tres conexiones de lnea. El cambio de marcha puede hacerse estando la mquina en reposo o en movimiento, pero las inversiones frecuentes, tienden ah calentar el motor.4) Velocidad fija. A 60 c/s, los motores giran a 1 725 RPM; los construidos para 50 y 25 c/s lo hacen a 1 425 RPM.5) Par de arranque alto. Estos motores desarrollan pares de arranque de 200 a350% de valor normal a plena caga, dependiendo de tamao de motor.APLICACINPueden utilizarse para impulsar cualquier mquina de velocidad prcticamente constante donde se dispone de C.A. polifsica. Tambin se emplean con frecuencia en equipo industrial y excepcionalmente en aparatos domsticos, puesto que por lo general el servicio de esta clase es de corriente monofsica de 1 1 0 a 1 20 volts.De rotor devanado (o anillos rozantes)Un motor de este tipo funciona por el mismo principio que el de jaula de ardilla, ya que el campo magntico rotatorio establecido por el devanado de estator reacciona con los polos magnticos inducidos del rotor y se produce la rotacin.CARACTERSTICASEl motor de induccin con anillos rozantes, de tipo medio, producir un par de arranque igual a tres veces el normal a plena carga con una intensidad de corriente de 2.5 veces lo normal. Con toda la resistencia anterior desconectada, la variacin de velocidad desde carga cero a plena carga no exceder de 5% de la velocidad normal. A medida que aumenta la resistencia en el circuito del rotor, el grado de regulacin de velocidad se hace rpidamente ms pobre.APLICACIONESEn compresoras de aire, grandes ventiladores, transportadores, prensas de punzonar, prensas de imprenta, tornos, elevadores, ete. Y en general en mquinas que requieren accin de arranque gradual y velocidad ajustable.SncronosRecibe este nombre debido a que el rotor gira a la misma velocidad que el campo magntico del estator, es decir, est sincronizados.En esta mquina se emplean tres devanadosEl devanado de estator o inducido (de C.A.), que produce un campo magntico rotatorio cuando circula por l corriente trifsica de una lnea.2. El devanado de rotor o inductor (de C.C.) que magnetiza en forma fija los polos fijos de rotor. Debe ser alimentado por una fuente de C.C. exterior.3. El devanado amortiguador, que es un tipo de jaula de ardilla formado por barras de cobre alojadas en las caras polares del rotor, con sus extremos conectados por anillos de corto circuito. Este devanado tiene dos objetos:a) Hacer que el motor arranque como uno de induccin.b) b) Impedir la oscilacin de velocidad o penduleo.APLICACIONESEn compresoras para acondicionamiento de aire, y refrigeracin; as mismo, en las de sistemas de aire comprimido para mover maquinaria textil, de fabricacin de cemento, de procesamiento, de caucho o hule, de fabricacin de papel, grupos motor- generador, convertidores de frecuencia y, en general en cargas de 25 HF, o mayores que no requieran alto par de arranque y giren a velocidad constante. El sentido de relacin puede invertirse intercambiando la conexin de dos de los tres conductores terminales del estator. LA polaridad del campo magntico de C.C. no determina el sentido de rotacin.CARACTERSTICASVentajas de motor Sncrono :1) Velocidad constante.2) Factor de potencia ajustable.Desventajas1 )Costo mayor del HP.2) Bajo par de arranque.3) Oscilacin de velocidad o penduleo.4) necesidad de fuente de excitacin exterior.5) Mas equipo auxiliar para entro y medicin. 6) Manejo ms cuidadoso7) En algunos casos hay necesidad de un embrague para conectar la mquina impulsada.DE CORRIENTE CONTINUASe clasifican en:* Devanados para motores Un devanado de inducido para C.C. es un conjunto de bobinas conectadas a los segmentos o delgas del conmutador de la mquina. Debe haber por lo menos un conductor termina inicial y uno final conectados a cada segmento. Hay dos tipos de devanados: imbricado y ondulado. Los conductores terminales o puntas de una bobina de devanado imbricado se conectan a delgas adyacentes, mientras que las puntas de una bobina de devanado ondulado se conectan a delgas distantes.Principios de devanados imbricados y ondulados.El devanado de tipo imbricado suele emplearse en casos en que la tensin de trabajo sea de 220 V. o menos; es el adecuado para trabajo general en fbricas. Es posible disear un inducido de este tipo para un alto amperaje. la alta capacidad de corriente se obtiene debido al mayor numero de trayectorias en paralelo que hay en un devanado de inducido imbricado.El nombre de un devanado de tipo ondulado se deriva de la forma en que circula por l la corriente. Se usa generalmente cuando la tensin de trabajo es de 250 V. o ms. Es conveniente para motores de traccin, de laminadores y de equipo minero. Puede construirse un devanado ondulado para mayores voltajes, ya que un mayor numero de bobinas en serie conectadas entre escobillas elevar la capacidad de tensin de trabajo.SNTESISDe acuerda con los datos recolectados acerca de los motores elctricos, podemos deducir que el motor tiene una gran importancia, ya que con l el hombre ha podido realizar diferentes trabajos.Desde la antigedad hasta nuestros tiempos, el hombre ha ido idealizando la forma de sustituir la mano de obra por aparatos que pueden hacer trabajos en menor tiempo, menor esfuerzo y con mayor exactitud; el motor es uno de ellos.Los motores pueden utilizarse en diversas aplicaciones tanto domsticas como industriales. Enseguida daremos algunos ejemplos en donde se utilizan motores elctricos.Se utilizan en: lavadoras, licuadoras, transportadores, ventiladores, molinos, bombas, compresores de aire, montacargas, etc.Conforme ha ido evolucionando la ciencia, los motores han ido mejorando constantemente.La potencia de un motor depende de dos cosas: su par motor o de rotacin y su velocidad angular o de giro. El armazn tambin influye en la capacidad o potencia nominal de un motor.Para seleccionar un motor de acuerdo con nuestras necesidades debemos considerar tres requisitos:1. Capacidad2. Corriente local3. Condiciones de trabajoPara seleccionar un tipo de control debemos considerar los siguientes requisitos :1. Arranque manual o magntico2. Marcha reversible o no reversible3. Arranque nicamente o control de velocidad4. Especificaciones del motor (potencia, voltaje, frecuencia, nmero de fase, velocidad)Los motores se clasifican de acuerdo con los requisitos ya mencionados en :Los Monofsicos, que se dividen enDe fase. partida, de capacitar, de polos partidos o sombreados y de repulsin e induccin.Los polifsicos, que se dividen enDe jaula de ardilla, de rotor devanado (o anillos rozantes) y, sncronos.Los de Tipo Serie Universal. Los de Corriente Continua.

CONSTRUCCIN DE LOS MOTORES UNIVERSALESLas partes principales del motor universal con arrollamiento inductor concentrado son: La carcasa. El estator El inducido. Los escudos.La carcasa suele ser por lo regular de acero laminado, de aluminio o de fundicin con dimensiones adecuadas para mantener firmes las chapas del estator. Los polos suelen estar afianzados a la carcasa con pernos pasantes. Con frecuencia se construye la carcasa de una pieza, con los soportes o pies del motor.El estator o inductor, que se representa junto con otras partes componentes, consiste en un paquete de chapas de forma adecuada, fuertemente prensadas y fijadas mediante remaches o pernos.El inducido es similar al de un motor de corriente continua pequeo. Consiste en un paquete de chapas que forma un ncleo compacto con ranuras normales u oblicuas y un colector al cual van conectados los terminales del arrollamiento inducido. Tanto el ncleo de chapas como el colector, van slidamente asentados sobre el eje.Los escudos, como en todos los motores, van montados en los lados frontales de la carcasa y asegurados con tornillos. En los escudos van alojados los cojinetes, que pueden ser de resbalamiento o de bolas, en los que descansan los extremos del eje. En muchos motores universales pueden desmontarse slo un escudo, pues el otro est fundido con la carcasa. Los portaescobillas van por lo regular sujetos al escudo frontal mediante pernos.MOTOR TRIFASICOMotor trifsico. Es una mquina elctrica rotativa, capaz de convertir la energa elctrica trifsica suministrada, en energa mecnica. La energa elctrica trifsica origina campos magnticos rotativos en el bobinado del estator lo que provoca que el arranque de estos motores no necesite circuito auxiliar, son ms pequeos y livianos que uno monofsico de induccin de la misma potencia, debido a esto su fabricacin representa un costo menor.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 y frecuencias (50 y 60 Hz) normalizadas y muy a menudo, estn equipados para trabajar a dos tensiones nominales distintas.Contenido 1Aplicaciones 2Partes 3Principio de funcionamiento 4Motor trifsicos sincrnico 5Motor trifsico asincrnico 6Ventajas 7Vase Tambin 8FuentesAplicacionesPor su variedad de potencia y tamao son muy usados en la industria no siendo as en el sistema residencial y domstico debido fundamentalmente a que en este sector no llega lacorriente trifsica. En la industria se emplean para accionar mquinas-herramienta, bombas, montacargas, ventiladores, extractores, elevadores, gras elctricas, etc..PartesEstos motores constan de tres partes fundamentales, estator, rotor y escudo El estator: est constituido por un enchapado dehierroalsiliciode forma ranurado, generalmente es introducido a presin dentro de una de la carcasa. El rotor: es la parte mvil del motor. Est formado por el eje, el enchapado y unas barras decobreoaluminiounidas en los extremos con tornillos. A este tipo de rotor se le llama de jaula de ardilla o en cortocircuito porque el anillo y las barras forman en realidad una jaula. Los escudos: por lo general se elaboran dehierro colado. En el centro tienen cavidades donde se incrustancojinetessobre 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".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 reaccionar con el flujo del campo magntico del estator, originar un par motor que pondr en movimiento al rotor. Dicho movimiento es continuo, debido a las variaciones tambin continuas, de la corriente alterna trifsica.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 y un nuevo deslizamiento, y as sucesivamente. De esta manera se comprende que el rotor nunca logre alcanzar la misma velocidad del campo magntico giratorio. Es por lo cual recibe el nombre de asncrono o asincrnico. El deslizamiento puede ser mayor conforme aumenta la carga del motor y lgicamente, la velocidad se reduce en una proporcin mayor.Si 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 de induccin.Motor trifsicos sincrnicoEstos motores se denominan sincrnicos, porque la velocidad de giro depende nicamente de la frecuencia de la corriente de alimentacin y del numero de polos, siendo independiente de la carga que deba vencer. Esta velocidad esta dada por la relacin:N = 120 f / pdonde f es la frecuencia de la red y p el numero de polos del conductor.Las mquinas sncronas funcionan tanto como generadores y como motores. En nuestro medio sus aplicaciones son mnimas y casi siempre estn relacionadas en la generacin de energa elctrica. Todas las centrales Hidroelctricas y Termoelctricas funcionan mediante generadores sncronos trifsicos. En motores solo se usa cuando la potencia excede el valor de 1 MVMotor trifsico asincrnicoLosmotores asncronoso 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 rotor en jaula de ardilla (o motores con inducido encortocircuito) y en motores de rotor bobinado o de anillos rozantes.VentajasEn diversas circunstancias presenta muchas ventajas: A igualpotencia, su tamao y peso son ms reducidos. Se pueden construir de cualquier tamao. Tiene unpar de giroelevado y, segn el tipo de motor, prcticamente constante. Su rendimiento es muy elevado (tpicamente en torno al 75%, aumentando el mismo a medida que se incrementa la potencia de la mquina). Los trifsicos no necesitan bobina de arranque y por lo tanto tampococapacitoresy mucho menosinterruptores centrfugosque son comunes en losmotores monofsicos. Por lo que al ser ms sencillos necesitan menos mantenimiento. Pueden cambiar el sentido de rotacin con solo invertir dos de las tres lineas de entrada. Permiten diferentes tipos de conexiones que permite lograr configurar el sistema de arranque para reducir lacorriente inicial.

Localizacin de fallas en Motores

Solucin:Compruebe el tanque de combustible, tubos de combustible hasta la bomba de transferencia, tubos de bomba de inyeccin, filtros de combustible, decantadores de agua

(Conecte un recipiente con combustible directamente a la entrada de la bomba de inyeccin para comprobar, si el motor arranca, siga colectndolo en las tuberas hacia el tanque de combustible hasta encontrar el punto donde esta el problema.

Bomba de trasferencia averiada.Solucin:La bomba de transferencia de combustible debe dar una presin cuando el motor arranca entre 0,7 y 1,4 Kg/cm2. A carga plena dar aprox. 1,76 Kg/cm2 y en velocidad alta en vaco unos 2,11 Kg/cm2. Compruebe la presin, si esta es baja cambie la bomba de transferencia.

Motor desincronizado.Solucin:Pin de arrastre de bomba de inyeccin flojo. Motor fuera de punto. Poner a punto el motor.

Bomba de inyeccin averiada. Solucin:Compruebe todo lo anterior y verifique que llega combustible a los inyectores. Si todo esta correcto repare la bomba de inyeccin y cambie los inyectores.

Problema:El Motor funciona malCausas posibles:Fallo en inyectores

Solucin:Acelere el motor hasta el punto donde se aprecia mejor el fallo. Afloje los inyectores, uno cada vez, comprobara que el motor falla ms, hasta que encuentre uno de ellos que al aflojarlo no se aprecie cambio en el fallo. Sustituya el inyector averiado.

INDUCTOMETROInductometro:Sirve para saber el valor real de una bobina en uH o el mH. Este instrumento es necesario porque hay muchas bobinas que deben hacerse por cuenta propia.

Este es un circuito alternativo

El circuito se basa tambien en el mismo principio que el anterior. Una bobina tambien afecta al comportamiento de un oscilador, asi que aprovechando este "efecto" el circuito propuesto es el siguiente:

Circuito medidor de inductancias con Voltimetro de DCPara calibrarlo lo que se hace es lo siguiente:Cortocircuitamos los terminales de medicion con un cable, este cable debe ser lo mas corto posible. Luego mientras medimos con el voltimetro la saluda en la escala mas baja, ajustamos el preset R1 hasta encontrar que mide 0V.

Luego ponemos la llave en la posicion L (baja impedancia) y mientras medimos la salida, conectamos una bobina comercial o de valor conocido de 400uH, el voltimetro debe medir 400mV, para esto debemos ajustar el preset R7 (Low Adjust). Luego para la calibracion del inductometro en el rango superior debemos poner la perilla SW1 en H y colocar una inductancia en el rango de los mH, para una inductancia de 5mH debemos medir 500mV.

TRANSOFRMADORUntransformadores una mquina esttica decorriente alterno, que permite variar alguna funcin de la corriente comoel voltaje o la intensidad, manteniendo la frecuencia y la potencia, en el caso de un transformador ideal.Para lograrlo, transforma la electricidad que le llega al devanado de entrada enmagnetismopara volver a transformarla en electricidad, en las condiciones deseadas, en el devanado secundario.La importancia de los transformadores, se debe a que, gracias a ellos, ha sido posible el desarrollo de la industria elctrica. Su utilizacin hizo posible la realizacin prctica y econmica deltransporte de energa elctricaa grandes distancias.

Componentes de los transformadores elctricosLos transformadores estn compuestos de diferentes elementos. Los componentes bsicos son:

Ncleo: Este elemento est constituido porchapas de acero al silicioaisladas entre ellas.El ncleo de los transformadoresest compuesto por lascolumnas, que es la parte donde se montan los devanados, y lasculatas, que es la parte donde se realiza la unin entre las columnas.El ncleo se utiliza para conducir elflujo magntico, ya que es un gran conductor magntico. Devanados: El devanado es un hilo de cobre enrollado a travs del ncleo en uno de sus extremos y recubiertos por una capa aislante, que suele ser barniz. Est compuesto por dos bobinas, la primaria y la secundaria. La relacin de vueltas del hilo de cobre entre el primario y el secundario nos indicar larelacin de transformacin. El nombre de primario y secundario es totalmente simblico. Por definicin all donde apliquemos la tensin de entrada ser el primario y donde obtengamos la tensin de salida ser el secundario.Esquema bsico y funcionamiento del transformador

Los transformadores se basan en lainduccin electromagntica. Al aplicar una fuerza electromotriz en el devanado primario, es decir una tensin, se origina un flujo magntico en el ncleo de hierro. Este flujo viajar desde el devanado primario hasta el secundario. Con su movimiento originar una fuerza electromagntica en el devanado secundario.SegnlaLey de Lenz, necesitamos que lacorriente sea alternapara que se produzca estavariacin de flujo. En el caso de corriente continua el transformador no se puede utilizar.La relacin de transformacin del transformador elctricoUna vez entendido el funcionamiento del transformador vamos a observar cul es la relacin de transformacin de este elemento.

Donde Npes el nmero de vueltas del devanado del primario, Nsel nmero de vueltas del secundario, Vpla tensin aplicada en el primario, Vsla obtenida en el secundario, Islaintensidadque llega al primario, Ipla generada por el secundario y rtla relacin de transformacin.Como observamos en este ejemplo si queremos ampliar la tensin en el secundario tenemos que poner ms vueltas en el secundario (Ns), pasa lo contrario si queremos reducir la tensin del secundario.Tipos de transformadores elctricosHay muchos tipos de transformadores pero todos estn basados en los mismos principios bsicos, Pueden clasificarse en dos grandes grupos de tipos bsicos: transformadores de potencia y de medida.Transformadores de potenciaLos transformadores elctricos de potencia sirven paravariar los valores de tensinde un circuito de corriente alterna,manteniendo su potencia. Como ya se ha explicado anteriormente en este recurso, su funcionamiento se basa en el fenmeno dela induccin electromagntica. Transformadores elctricoselevadoresLos transformadores elctricos elevadores tienen la capacidad de aumentar el voltaje de salida en relacin al voltaje de entrada. En estos transformadoresel nmero de espiras del devanado secundario es mayor al del devanado primario.

Transformadores elctricos reductoresLos transformadores elctricos reductores tienen la capacidad de disminuir el voltaje de salida en relacin al voltaje de entrada. En estos transformadoresel nmero de espiras del devanado primario es mayor al secundario.Podemos observar que cualquier transformador elevador puede actuar como reductor, si lo conectamos al revs, del mismo modo que un transformador reductor puede convertirse en elevador.

Autotransformadores

Se utilizan cuando es necesario cambiar el valor de unvoltaje, pero en cantidades muy pequeas. La solucin consiste en montar las bobinas de manera sumatoria. La tensin, en este caso, no se introducira en el devanado primario para salir por el secundario, sino que entra por un punto intermedio de la nica bobina existente.Esta tensin de entrada (Vp) nicamente recorre un determinado nmero de espiras (Np), mientras que la tensin de salida (Vs)tiene querecorrer la totalidad de las espiras (Ns).Transformadores trifsicosDebido a que el transporte y generacin de electricidad se realiza de forma trifsica, se han construido transformadores de estas caractersticas.Hay dos maneras de construirlos: una es mediante tres transformadores monofsicos y la otra con tres bobinas sobre un ncleo comn.Esta ltima opcin es mejor debido a que es ms pequeo, ms ligero, ms econmico y ligeramente ms eficiente.La conexin de este transformador puede ser: Estrella-estrella Estrella-tringulo Tringulo-estrella Tringulo-tringulo

Aplicaciones de los transformadoresLos transformadores son elementos muy utilizados enla red elctrica.Una vez generada la electricidad en elgeneradorde las centrales, y antes de enviarla a la red, se utilizan los transformadores elevadores para elevar la tensin y reducir as las prdidas en el transporte producidas por elefecto Joule. Una vez transportada se utilizan los transformadores reductores para darle a esta electricidad unos valores con los que podamos trabajar.Los transformadores tambin son usados por la mayora deelectrodomsticos y aparatos electrnicos, ya que estos trabajan, normalmente, a tensiones de un valor inferior al suministrado por la red Por ltimo hacer mencin a que uno de los elementos de seguridad elctrica del hogar utiliza transformadores. Se trata deldiferencial. Este dispositivo utiliza transformadores para comparar la intensidad que entra con la que sale del hogar. Si la diferencia entre estos es mayor a 10 mA desconecta el circuito evitando que podamos sufrir lesiones.

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Curso maquina y motoresCatedratico ing. Leonel herrera