REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR

INSTITUTO PEDAGÓGICO DE BARQUISIMETO

“LUIS BELTRÁN PRIETO FIGUEROA”

DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN TÉCNICA

PROGRAMA DE ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

MOTORES ASINCRÓNICO

Agosto, 2014

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR

INSTITUTO PEDAGÓGICO DE BARQUISIMETO

“LUIS BELTRÁN PRIETO FIGUEROA”

DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN TÉCNICA

PROGRAMA DE ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

MOTORES ASINCRÓNICO

Participante:

Juan Escalona

C.I. 10.776.116

Prof: Zulay Guedez

Agosto, 2014

INTRODUCCIÓN

La guía teórico práctica de Motores Asíncronos tiene como propósito de ser una

herramienta técnica dentro de los laboratorios de electricidad, debido a que cuenta

con una información clara precisa, de todo lo referente a este tipo de motores.

Siguiendo instrucciones de las necesidades que se encuentran dentro de los

laboratorios, se denoto una de las principales, que es la de encontrar un elemento

didáctico y práctico, donde el alumno efectúe sus practica más claras precisas y

sencilla sin necesidad de salir de su ambiente del laboratorio, esta guía al lado del

docente le proporciona una ayuda que facilita que los alumnos adquieran un

aprendizaje significativo, que les va a servir a lo largo de su vida tanto personal como

profesional.

De tal manera esta Guía con toda su estructura está diseñada de una manera sencilla

con definiciones y característica muy clara, donde el alumno a través de ejercicios y

problemas planteados, se verá inmerso en los contenidos de Motores Asíncronos, con

diagramaciones y dibujos donde docente podrá explicar cada una de las

características, partes, conexiones e instalaciones de motores.

Como docentes debemos tomar en cuenta que también somos parte de ese

aprendizaje, por lo tanto esta guía ayudara a que la información que posee sea

explicada y que el alumno se sienta cómodo y entienda toda la terminología de la

teoría, por lo tanto en la práctica se desenvuelva con confianza plena ya que sus

conocimientos teóricos fueron explicado sin ningún tipo de problema

MARCO TEÓRICO

Motor eléctrico

Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en

energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los

motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía

eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados

en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos

regenerativos.

Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares.

Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o baterías. Así, en

automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las

ventajas de ambos.

Principio de funcionamiento

Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo

principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula

una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste

tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético.

El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica

que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que

provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estátor, 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 magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético

potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el

conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es

comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha.

EL CAMPO MAGNETICO ROTATORIO.

Debido a que el sistema eléctrico industrial utiliza fuentes trifásicas de energía, la

máquina de inducción se construye normalmente con tres devanados, distribuidos y

desfasados espacialmente 120°. En cada una de las tres bobinas desfasadas

espacialmente, se inyectan corrientes alternas senoidales desfasadas en

el tiempo 120° unas de otras. Cada bobina produce un campo magnético estático en el

espacio. La amplitud de este campo se encuentra en la dirección del eje magnético de

la bobina y varía senoidalmente en el tiempo. La combinación de los campos

pulsantes producidos por las tres corrientes desfasadas temporalmente, circulando por

las tres bobinas desfasadas espacialmente, se traduce en un campo magnético

distribuido senoidalmente en el espacio, que rota a la velocidad de variación de las

corrientes en el tiempo

APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS MOTORES

El motor de inducción, en particular el de tipo de jaula de ardilla, es preferible al

motor de corriente continua para trabajo con velocidad constante, porque

el costo inicial es menor y la ausencia de conmutador reduce el mantenimiento.

También hay menos peligro de incendio en muchas industrias, como aserraderos,

molinos de granos, fabricas textiles y fabricas de pólvoras. El uso del motor de

inducción en lugares como fabricas de cementos es ventajoso, pues, debido al polvo

fino, es difícil el mantenimiento de los motores de corriente continua.

Para trabajo de velocidad variable, como es grúas, malacates, elevadores y para

velocidades ajustables, las características del motor de corriente continua son

superiores a las del motor de inducción. Incluso en este caso, puede convenir y ser

deseable utilizar motores de inducción ya que sus características menos deseables

quedan más que compensadas por su sencillez y por el hecho de que la corriente

alterna es más accesible y para obtener corriente continua, suelen ser necesarios los

convertidores. Cuando haya que alimentar alumbrados y motores con el

mismo sistema de corriente alterna, se utiliza el sistema trifásico, de cuatro

conductores de 208/120 V. Esto permite tener 208 V trifásico para los motores y 120

V de fase a neutro para las lámparas.

SEGURIDAD DENTRO DE LOS LABORATORIOS

Nota : el uso de la bata es obligatorio dentro del laboratorio

Protección contra contactos en las instalaciones y equipos eléctricos.

1.- En las instalaciones y equipos eléctricos para la protección de las personas contra

los contactos con partes habitualmente en tensión se adoptarán algunas de las

siguientes prevenciones:

a) Se alejarán las partes activas de la instalación a distancia suficiente del lugar donde

las personas habitualmente se encuentran o circulan para evitar un contacto.

b) Se recubrirán las partes activas con aislamiento apropiado, que conserve sus

propiedades indefinidamente.

c) Se interpondrán obstáculos que impidan todo contacto accidental con las partes

activas de la instalación.

2.- Para la protección contra los riesgos de contacto con las masas de las instalaciones

que puedan quedar accidentalmente con tensión. Se adoptarán en C.A., uno o varios

de los siguientes dispositivos de seguridad:

a) Puesta a tierra de las masas. Las masas deberán estar unidas eléctricamente a una

toma de tierra o a un conjunto de tomas de tierras interconectadas que tengan una

resistencia apropiada.

b) De corte automático o de aviso, sensibles a la corriente de defecto

(interruptores diferenciales).

Motores eléctricos.

1.- Los motores eléctricos estarán provistos de cubiertas permanentes u otros

resguardos apropiados, de tal manera que prevengan el contacto de las personas u

objetos a menos que:

a) Estén instalados en locales aislados y destinados exclusivamente para motores.

b) Estén situados a una altura no inferior a tres metros sobre el piso o plataforma y

sean de tipo cerrado.

2.- Nunca se instalarán motores eléctricos que no tengan el debido blindaje anti-fuego

o que sean de un tipo anti-explosivo.

Conductores eléctricos.

1.- Los conductores eléctricos fijos estarán debidamente aislados respecto a tierra.

2.- Los conductores portátiles y los conductores suspendidos no se instalarán ni

emplearán en circuitos que funcionen a una tensión superior a 250 voltios a tierra de

corriente alterna.

3.- Se tenderá a evitar el empleo de conductores desnudos; en todo caso se prohíbe su

uso:

a) En los laboratorios o talleres en que existan materiales muy combustibles o

también gases, polvos o productos inflamables.

b) Donde pueda depositarse polvo en los mismos,

Los conductores desnudos, o cuyo revestimiento aislante sea insuficiente y los de alta

tensión, en todo caso, se encontrarán fuera del alcance de la mano, y cuando esto no

sea posible, serán eficazmente protegidos, con objeto de evitar cualquier contacto.

4.- Los conductores o cables para instalaciones en ambientes inflamables, explosivos

o expuestos a la humedad, corrosión, etc. estarán homologados para este tipo

de riesgos.

5.- Todos los conductores tendrán sección suficiente para el coeficiente de seguridad,

en función de los esfuerzos mecánicos que soporten.

Interruptores y cortocircuitos de baja tensión.

Los circuitos no estarán al descubierto, a menos que estén montados de tal forma que

no puedan producirse proyecciones ni arcos.

Los interruptores deberán ser de equipo completamente cerrado, que imposibilite el

contacto fortuito de personas o cosas.

Se prohíbe el uso de los interruptores denominados “de palanca” o “de cuchillas” que

no estén debidamente protegidos, incluso durante su accionamiento.

Los interruptores situados en locales de carácter inflamable o explosivo se colocarán

fuera de la zona de peligro. Cuando ello sea imposible, estarán cerrados en cajas anti-

fuego o herméticas.

Herramientas

El taller de electricidad es el hogar de una serie de herramientas que son

significativamente más precisas y específicas que la mayoría de los otros tipos de

talleres. Los electricistas seguramente encontrarán un uso para un destornillador y

una pinza que se pueden encontrar en otros talleres, pero en lugar de martillos y

lijadoras el taller de electricidad requerirá medidores de tensión y equipos de

soldadura. La seguridad es tan importante como la función cuando se trata de estas

herramientas.

Pelacable

Un pelacables necesario para quitar el aislamiento de los cables sin dañarlos. Los

orificios peladores graduados se utilizan para permitir que trabajes con una variedad

de tamaños de cable.

Cinta aislante

La cinta es una herramienta esencial para el taller de electricidad. Ésta ayuda a aislar

o proteger los empalmes realizados en los cables. De acuerdo con “Time Life

Complete Fix-It Yourself Manual”, la cinta aisladora debe ser resistente al agua para

garantizar el apropiado sellado y asegurado de las conexiones de la tapa de los cables.

Pinzas

Un taller eléctrico necesita dos pinzas diferentes de acuerdo con “Sunset Complete

Home Wiring”. La pinza de electricista está equipada con dos superficies planas que

facilitan torcer alambres para formar un empalme. La pinza de punta fina es mejore

para torcer un alambre alrededor de un tornillo terminal.

Alicate de corte diagonal

El alicate de corte diagonal también puede ser conocido como dikes, se utiliza

específicamente para el corte de los cables más pequeños. Aunque esto no es

generalmente considerado como un artículo imprescindible para un taller eléctrico,

hace cortes más limpios que el alicate que de otra forma sería utilizado con el mismo

fin

MOTORES ASÍNCRONOS.

Los motores asíncronos o de inducción son un tipo de motor de corriente alterna en el

que la corriente eléctrica, en el rotor, necesaria para producir torsión es inducida por

inducción electromagnética del campo magnético de la bobina del estator. Por lo

tanto un motor de inducción no requiere una conmutación mecánica aparte de su

misma excitación o para todo o parte de la energía transferida del estator al rotor,

como en los universales, DC y motores grandes síncronos. El primer prototipo de

motor eléctrico capaz de funcionar con corriente alterna fue desarrollado y construido

por el ingeniero Nikola Tesla y presentado en el American Institute of Electrical

Engineers (en español, Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos,

actualmente IEEE) en 1888.

El motor asíncrono trifásico está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a)

de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estator, en el que se encuentran

las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º en

el espacio. Según el Teorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula un sistema

de corrientes trifásicas equilibradas, cuyo desfase en el tiempo es también de 120º, se

induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este campo magnético

variable va a inducir una tensión en el rotor según la Ley de inducción de Faraday: La

diferencia entre el motor a inducción y el motor universal es que en el motor a

inducción el devanado del rotor no está conectado al circuito de excitación del motor

sino que está eléctricamente aislado. Tiene barras de conducción en todo su largo,

incrustadas en ranuras a distancias uniformes alrededor de la periferia. Las barras

están conectadas con anillos (en cortocircuito como dicen los electricistas) a cada

extremidad del rotor. Están soldadas a las extremidades de las barras. Este

ensamblado se parece a las pequeñas jaulas rotativas para ejercitar a mascotas como

hámster y por eso a veces se llama "jaula de ardillas", y los motores de inducción se

llaman motores de jaula de ardilla.

Constitución del Motor Asíncrono

La parte fija del circuito magnético (estator) es un anillo cilíndrico de chapa

magnética ajustado a la carcasa que lo envuelve. La carcasa tiene una función

puramente protectora. En la parte interior del estator van dispuestos unas ranuras

donde se coloca el bobinado (correspondiente).

En el interior del estator va colocado el rotor, que es un cilindro de chapa magnética

fijado al eje. En su periferia van dispuestas unas ranuras en las que se coloca el

bobinado correspondiente.

El entrehierro de estos motores es constante en toda su circunferencia y su valor debe

ser el mínimo posible

Circuitos Eléctricos

Los dos circuitos eléctricos van situados uno en las ranuras del estator (primario) y

otro en las del rotor (secundario), que está cortocircuitado. El rotor en cortocircuito

puede estar formado por bobinas que se cortocircuitan en el exterior de la maquina

directamente o mediante reóstatos; o bien, puede estar formado por barras de cobre

colocadas en las ranuras, que han de ser cuidadosamente soldadas a dos anillos del

mismo material, llamados anillos de cortocircuito. Este conjunto de barras y anillos

forma el motor jaula de ardilla.

También existen motores asíncronos monofásicos, en los cuales el estator tiene un

devanado monofásico y el rotor es de jaula de ardilla. Son motores de pequeña

potencia y en ellos, en virtud del Teorema de Leblanc, el campo magnético es igual a

la suma de dos campos giratorios iguales que rotan en sentidos opuestos. Estos

motores monofásicos no arrancan por si solos, por lo cual se debe disponer algún

medio auxiliar para el arranque (fase partida: resistencia o condensador, polo

blindado).

Cómo Funciona

El motor asincrónico funciona según el principio de inducción mutua de Faraday. Al

aplicar corriente alterna trifásica a las bobinas inductoras, se produce un campo

magnético giratorio, conocido como campo rotante, cuya frecuencia será igual a la de

la corriente alterna con la que se alimenta al motor. Este campo al girar alrededor del

rotor en estado de reposo, inducirá corrientes en el mismo, que producirán a su vez un

campo magnético que seguirá el movimiento del campo estátórico, produciendo una

cupla o par motor que hace que el rotor gire (principio de inducción mútua). No

obstante, como la inducción en el rotor sólo se produce si hay una diferencia en las

velocidades relativas del campo estatórico y el rotórico, la velocidad del rotor nunca

alcanza a la del campo rotante. De lo contrario, si ambas velocidades fuesen iguales,

no habría inducción y el rotor no produciría cupla. A esta diferencia de velocidad se

la denomina "deslizamiento" y se mide en términos porcentuales, por lo que ésta es la

razón por la cual a los motores de inducción se los denomina asincrónicos, ya que la

velocidad rotórica difiere levemente de la del campo rotante. El deslizamiento difiere

con la carga mecánica aplicada al rotor, siendo máximo con la máxima carga aplicada

al mismo. Sin embargo, a pesar de esto, el motor varía poco su velocidad, pero el par

motor o cupla aumenta (y con ello la intensidad de corriente consumida) por lo que se

puede deducir que son motores de velocidad constante.

Eléctricamente hablando, se puede definir al motor asincrónico como un

Transformador eléctrico cuyos bobinados del estator representan el primario, y los

devanados del rotor equivalen al secundario de un transformador en cortocircuito.

En el momento del arranque, producto del estado de reposo del rotor, la velocidad

relativa entre campo estatórico y rotórico es muy elevada. Por lo tanto, la corriente

inducida en el rotor es muy alta y el flujo de rotor (que se opone siempre al del

estator) es máximo. Como consecuencia, la impedancia del estator es muy baja y la

corriente absorbida de la red es muy alta, pudiendo llegar a valores de hasta 7 veces la

intensidad nominal. Este valor no hace ningún daño al motor ya que es transitorio, y

el fuerte par de arranque hace que el rotor gire enseguida, pero causa bajones de

tensión abruptos y momentáneos que se manifiestan sobre todo como parpadeo en las

lámparas lo cual es molesto, y puede producir daños en equipos electrónicos

sensibles. Los motores de inducción están todos preparados para soportar esta

corriente de arranque, pero repetidos y muy frecuentes arranques sin períodos de

descanso pueden elevar progresivamente la temperatura del estator y comprometer la

vida útil de los devanados del mismo hasta originar fallas por derretimiento de la

aislación. Por eso se utilizan en potencias medianas y grandes, dispositivos

electrónicos de "arranque suave", que minimizan la corriente de arranque del motor.

Al ganar velocidad el rotor, la corriente del mismo disminuye, el flujo rotórico

también, y con ello la impedancia de los devanados del estator, recordemos que es un

fenómeno de inducción mutua. La situación es la misma que la de conectar un

transformador con el secundario en corto a la red de CA y luego con una resistencia

variable intercalada ir aumentando progresivamente la resistencia de carga hasta

llegar a la intensidad nominal del secundario. Por ende, lo que sucede en el circuito

estatórico es un reflejo de lo que sucede en el circuito rotórico.

Los motores síncronos

Son un tipo de motor de corriente alterna. Su velocidad de giro es constante y

depende de la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectada y por

el número de pares de polos del motor, siendo conocida esa velocidad como

"velocidad de sincronismo".

La expresión matemática que relaciona la velocidad de la máquina con los parámetros

mencionados es:

Donde:

f: Frecuencia de la red a la que está conectada la máquina (Hz)

P: Número de pares de polos que tiene la máquina

p: Número de polos que tiene la máquina

n: Velocidad de sincronismo de la máquina (revoluciones por minuto)

Por ejemplo, si se tiene una máquina de cuatro polos (2 pares de polos) conectada a

una red de 50 Hz, la máquina operará a 1.500 revoluciones por minuto.

Funcionan de forma muy similar a un alternador. Dentro de la familia de los motores

síncronos debemos distinguir:

Los motores síncronos.

Los motores asíncronos sincronizados.

Los motores de imán permanente.

Los motores síncronos son llamados así, porque la velocidad del rotor y la velocidad

del campo magnético del estator son iguales. Los motores síncronos se usan en

máquinas grandes que tienen una carga variable y necesitan una velocidad constante.

Arranque de un motor trifásico síncrono

Existen cuatro tipos de arranques diferentes para este tipo de motor:

Como un motor asíncrono.

Como un motor asíncrono, pero sincronizado.

Utilizando un motor secundario o auxiliar para el arranque.

Como un motor asíncrono, usando un tipo de arrollamiento diferente: llevará unos

anillos rozantes que conectarán la rueda polar del motor con el arrancador

MÉTODOS DE ARRANQUE

Como se mencionó antes, cuando el motor está detenido y se lo conecta a la red

éste vibrará fuertemente y se sobrecalentará. Existen varios métodos para arrancarlo

de forma segura. A continuación se describirán los tres métodos más utilizados y

finalmente se Mostrará un circuito para el arranque automático.

1. Arranque por medio de la reducción de la frecuencia eléctrica

Si los campos magnéticos del estator en un motor síncrono giran a una velocidad lo

suficientemente baja, no habrá ningún problema para que el rotor se acelere y se

enlace con el campo magnético del estator. Entonces, se puede incrementar la

velocidad de los campos magnéticos del estator aumentando gradualmente la

frecuencia hasta su valor nominal de 50 Hz. Para esto pueden utilizar accionadores de

estado sólido como ciclo convertidores.

2. Arranque con un motor primario externo

Para llevar al motor a su velocidad síncrona se le puede adjuntar un motor de

arranque externo. Una vez alcanzada esta velocidad, se conecta la máquina en

paralelo a la red y se desconecta el motor primario del eje. El motor de arranque

puede tener valores nominales mucho más pequeños que el motor que arranca ya que

sólo debe superar la inercia de la máquina síncrona en vacío.

3. Arranque con devanados de amortiguamiento

Éste es el método más popular de arranque. Recibe el nombre de devanado

amortiguador porque reduce las oscilaciones que se producen en los procesos

transitorios de las máquinas: acoplamiento a la red, vibraciones bruscas de carga

eléctrica o mecánica, etc. Los devanados de amortiguamiento son barras especiales

dispuestas en ranuras hechas en la cara del rotor en un motor y en cortocircuito en

cada extremo con un anillo . Esto crea un rotor del tipo jaula de ardilla y el motor

arranca como si fuera un motor asincrónico trifásico.

Ambos son motores conectados a corriente alterna, la diferencia radica en que los

síncronos giran a la misma velocidad que la frecuencia eléctrica y su rotor es

alimentado por corriente directa para generar el campo magnético que generara

repulsión con el campo magnético del estator mientras los asíncronos giran a una

velocidad menor, estos solo se alimenta el estator y este induce un voltaje en el rotor.

Por ejemplo para un motor de dos polos síncrono girara a 3600 revoluciones por

minuto mientras que un asíncrono estará alrededor de 3550 revoluciones por minuto

(en la practica el motor síncrono girara menos en cuando más se aplique carga, hasta

que llegara el momento pierde la sincronía y se detiene).

Los motores asíncronos son los más utilizados en la industria, por ejemplo la jaula de

ardilla

Ambos motores son de corriente alterna, la diferencia entre estos radica en que un

motor sincrónico gira a una velocidad llamada sincrónica que es directamente

proporcional a la frecuencia de línea con que es alimentado, un motor asincrónico

gira a una velocidad un poco menor que la sincrónica debido a una característica de

estos motores llamada resbalamiento.

N = F x 60 / P (MOTOR SINCRONICO)

N = (1-R) x F x 60 / P) (MOTOR ASINCRONICO)

N = Velocidad de giro del motor

F = Frecuencia de alimentación del motor

P = Numero de pares de polos del motor

R = Resbalamiento

Ejemplo si disponemos de un MS de 1 par de polos y un MA de 1 par de polos y un

resbalamiento del 4% (0,04) y alimentados por una frecuencia de 50 Hz su

velocidades serán de:

N = F x 60 / P = 50 Hz x 60 / 1 = 3000 RPM (MOTOR SINCRONICO)

N = (1-R) x F x 60 / P) = (1-0,04) x 50 Hz x 60 / 1 = 2880 RPM (MOTOR

ASINCRONICO)

CONTROL DE VELOCIDAD EN MÁQUINAS ASÍNCRONAS

Un motor de inducción es esencialmente un motor de velocidad constante cuando está

conectado a una fuente de potencia de voltaje y frecuencia constante. La velocidad de

operación es muy cercana a la velocidad síncrona. Si el torque de carga se incrementa

la velocidad cae en pequeña cantidad. Esta es la razón por la cual se le usa

frecuentemente en sistemas de trabajo de velocidad constante. Muchas aplicaciones

industriales, sin embargo requieren diversas velocidades ó un rango continuo

ajustable de velocidades. Tradicionalmente, los motores DC han sido usados en

sistemas de operación de velocidad ajustable. Sin embargo, los motores DC son

caros, requieren frecuente mantenimiento de conmutadores y escobillas, y están

prohibidos de usarlos en ambientes explosivos. Las máquinas asíncronas de otro lado,

son de bajo precio, robustas, no tienen conmutadores, y son usados para aplicaciones

con altas velocidades. El uso de los controladores de estado sólido, ha hecho más

complejo su uso que el de los motores DC; ha hecho posible que el motor de

inducción se use en sistemas de operación de velocidad variable.

Estos son métodos de control de velocidad de motores de inducción:

A. CAMBIANDO POLOS

Como la velocidad de operación es cercana a la velocidad síncrona, la velocidad de

un motor de inducción puede ser cambiada al estar cambiando el número de polos de

la máquina. Este cambio puede ser realizado cambiando las conexiones de las bobinas

del arrollamiento estatórico . Normalmente, los polos son cambiados en la relación de

2 a 1. Este método provee dos velocidades síncronas.

Si se tiene dos posiciones independientes del arrollamiento polifásico, cuatro

velocidades síncronas pueden ser obtenidas para el motor de inducción. Las máquinas

de inducción son así usadas en este esquema, porque el rotor puede operar con

cualquier número de polos del estator. Es obvio, sin embargo, que la velocidad puede

ser cambiada únicamente en discretos peldaños.

B. CONTROL POR VOLTAJE DE LÍNEA

Recordamos que el torque desarrollado en un motor de inducción es proporcional al

cuadrado del voltaje terminal. Una muestra de características de Torque Vs.

Velocidad (T-ω) es mostrada en La figura 7.3.1. Si el rotor mueve un ventilador de

carga la velocidad puede ser variada por encima de ω1 a ω2 cambiando el voltaje de

línea. El voltaje terminal V1 puede ser variado usando un autotransformador 3φ ó un

controlador de voltaje de estado sólido. El autotransformador provee un voltaje

sinusoidal para el motor de inducción, a diferencia que el voltaje terminal del motor

con un controlador de estado sólido es sinusoidal. El control de velocidad con un

controlador de estado sólido es comúnmente usado con máquinas asíncronas

moviendo ventiladores de carga. En aplicaciones de gran potencia un filtro de entrada

es requerido; de otra forma, existirían armónicas de corriente fluyendo en el circuito

de la fuente. El controlador de voltaje por tiristor es mostrado en la figura 7.3.2b, es

simple para entender pero complicado para analizar. La señal de comando para una

velocidad particular determinada dispara los tiristores en un particular ángulo disparo

α para proveer un voltaje terminal particular para el motor. Si la señal de la velocidad

de comando es cambiada, el ángulo de disparo α de los tiristores cambia, el cual

resulta en un nuevo voltaje terminal y así una nueva operación de velocidad.

La operación de lazo abierto no es satisfactoria si es deseado un control preciso de

velocidad para una particular aplicación.

Si la velocidad del motor se altera por causa de cualquier disturbio así como una

fluctuación en el suministro de voltaje, la diferencia entre la velocidad establecida y

la velocidad del motor se incrementa. Los cambios del ángulo de disparo de los

tiristores para incrementar el voltaje terminal, desarrolla nuevamente más torque. El

incremento del torque tiende a restablecer la velocidad al valor previo del disturbio.

Note que por este método de control de velocidad se incrementa el deslizamiento a

velocidades más bajas, haciendo la operación ineficiente. Sin embargo, para

ventiladores, ó similares cargas centrifugales en el cual el torque varía

aproximadamente con el cuadrado de la velocidad, la potencia decrece

significativamente con la disminución en velocidad.

Por esta razón, a pesar de que la pérdida de potencia en el circuito del rotor( SPEM)

podría ser una significante porción de la potencia de entrehierro, la potencia de entre

hierro por sí misma es pequeña y por esta razón el rotor no se sobrecalentará. Los

circuitos del controlador de voltaje son simples y de hecho ineficientes, son

adecuados para ventiladores, y aparatos centrífugos similares.

CONTROLADOR POR FRECUENCIA DE LÍNEA

La velocidad síncrona y por ésta razón la velocidad del motor puede ser variada

cambiando la frecuencia de la fuente. La aplicación de este método de control de

velocidad requiere un variador de frecuencia. sistema de control de velocidad de lazo

abierto en elcual la frecuencia de la fuente de un motor de inducción puede ser

variada. Sabemos que el voltaje eficaz por fase, para un arrollamiento distribuido por

fase es:

E 4,44 fN K ........(7 114 ) rms = − ρ ω φ

0,85 ≤ K ≤ 0,95 ω

Donde:

N, es el número de vueltas por fase. Luego el flujo motor es:

φ /p α E/f

Si el voltaje a través de 1 r y 1 X es pequeño comparada con el voltaje terminal

V1 , esto es , 1 1 V = E , entonces:

φ/p α V1/f

Para evitar alta saturación en el sistema magnético, el voltaje terminal del motor

podría ser variado en proporción a la frecuencia. Este tipo de control es conocido

como constante voltios por hertz. En bajas frecuentravés de 1 r y 1 X es comparable

con el voltaje terminal V1 y por esta razón la ecuación anterior no es totalmente

válida. Para mantener la misma densidad de flujo en el hierro, la relación (V/f) es

incrementada para bajar las frecuencias

ARRANQUE DE MOTORES DE INDUCCIÓN

Los motores de inducción son frecuentemente arrancados por conexión de éllas

directamente a la línea. Una gran corriente del orden de 500 a 800 por ciento de plena

carga podría fluir en la línea. Si éstas causan una caída voltaje apreciable en la línea,

esto podría afectar otros dispositivos conectados a la línea. También, si una gran

corriente fluye por un largo tiempo ésto podría sobrecalentar el motor y dañar el

aislamiento. En tal caso, un arranque a voltaje reducido podría ser usado.

Un autotransformador 3φ variable, podría ser empleada como un arrancador a voltaje

reducido. Cuando el motor se aproxime a la velocidad plena, el autotransformador es

desconectado del circuito.

Un método de arranque estrella – triangulo podría también ser empleado para proveer

voltaje reducido en el arranque. En este método, la conexión normal de los

arrollamientos del estator es en delta. Si esos arrollamientos son conectados en

estrella en el arranque, el voltaje de fase es reducido, resultando una menor corriente

en el arranque. Cuando el motor aproxima a velocidad plena, los arrollamientos serán

conectados en delta.

Un controlador de voltaje a estado sólido puede también ser usado como un

arrancador a voltaje reducido. El controlador puede proveer un arranque a voltaje

reducido. El controlador puede proveer un arranque suave. Este arreglo puede

también ser usado para controlar la velocidad del motor de inducción. Note que de

todas maneras un arranque a voltaje reducido reduce la corriente de arranque,

también decrece el torque de arranque, porque el torque desarrollado es proporcional

al cuadrado del voltaje terminal.

R: Contactos de

movimiento

S: Contactos de arranque

Arranque: S cerrado, R

Abierto

Movimiento: S abierto, R

Cerrado

1. Conexión Estrella

2. Conexión Delta

Métodos de arranque para motores de inducción

a. Arranque por autotransformador.

b. Arranque estrella – triangulo.

c. Arranque por controlador de voltaje de estado sólido.

Arranque de un motor asincrono.

Arranque Directo

Se aplica a aquellos motores de una potencia nominal menor de 5KW (6.8 C.V.),

aunque en la práctica sólo se aplica para motores de potencia nominal menor de

5C.V.

Arranque Estrella – Triangulo.

El arranque estrella/triángulo (U/D) es la forma más económica de arranque, pero

sus prestaciones son limitadas. Las limitaciones más significativas son:

1. No hay control sobre el nivel de reducción de la corriente ni del par.

2. Se producen importantes cambios de la corriente y del par debido a la

transición estrella/triángulo. Esto aumenta el stress mecánico y eléctrico y puede

producir averías. Los cambios se producen debido a que el motor está en

movimiento y al desconectarse la alimentación hace que el motor actúe como un

generador con tensión de salida, que puede ser de la misma amplitud que la

de red. Esta tensión está aún presente cuando se reconecta el motor en delta (D).

El resultado es una corriente de hasta dos veces la corriente LRC y hasta cuatro

veces el par LRT.

Circuito de Potencia y Mando.

Esquema de conexión.

Comportamiento en esta conexión.

Arranque por Autotransformador

El autotransformador de arranque es un dispositivo similar al estrella-triángulo,

salvo por el hecho de que la tensión reducida en el arranque se logra mediante

bobinas auxiliares que permiten aumentar la tensión en forma escalonada,

permitiendo un arranque suave.

Su único inconveniente es que las conmutaciones de las etapas se realizan

bruscamente, produciendo en algunas ocasiones daños perjudiciales al sistema

mecánico o a la máquina accionada. Por ejemplo, desgaste prematuro en los

acoplamientos (correas, cadenas, engranajes o embragues de acoplamiento) o en

casos extremos roturas por fatiga del eje o rodamientos del motor, producidos por

los grandes esfuerzos realizados en el momento del arranque.

INTRODUCCIÓN AL TALLER DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Actividades de taller propuestas

Hacer una relación de las máquinas y equipos que el alumno ha

observado en el taller, describiéndolos brevemente.

Amplía tus conocimientos buscando en Internet información sobre las

máquinas auxiliares que ves en el taller.

Entra en web, www.elektrisola.com, y comprueba los materiales que

hay en el mercado.

Autoevaluación

Describe los circuitos eléctricos con que cuenta el taller.

Describe cada una de las máquinas auxiliares que tiene este taller.

Relaciona y describe las máquinas para ensayos, existentes en el taller

de máquinas.

Relaciona los aparatos de medidas eléctricas y explica qué mide cada

uno.

Los aparatos de medidas mecánicas nos sirven para...

Escribe todo lo que sepas sobre materiales aislantes.

Relaciona el contenido del armario de herramientas.

Explica en qué se diferencian a simple vista las máquinas de c.c. y las

de c.a.

Dibuja los símbolos que recuerdas de los aparatos de medidas

eléctricas e indica su significado.

Mide el espesor de una chapa de transformador apreciando centésimas.

Dibuja el alzado de un motor trifásico asíncrono e indica sus partes

principales, con el programa de dibujo disponible.

Dibuja la placa de características de un motor monofásico de fase

partida.

Dibuja el esquema del circuito de maniobra y fuerza para el arranque

de un motor trifásico asíncrono, con un programa de dibujo técnico.

Redacta los pasos a seguir para hacer el informe de la revisión técnica

de un transformador monofásico.

Nociones de magnetismo

Actividades de taller propuestas

Comprueba la atracción o repulsión entre imanes.

Comprueba la atracción o no de distintos tipos de materiales.

Pon sobre un papel limaduras de hierro y por debajo un imán para ver

cómo se forma el espectro magnético.

Repite la experiencia del punto 2.3, pero en este caso poniendo un

electroimán.

Comprueba, con una brújula, el efecto magnético de un electroimán.

Observa el circuito magnético de un contacto y comprueba su

funcionamiento.

Con un imán permanente, comprueba qué materiales aislante del

campo y cuáles no.

Acerca un trozo de hierro dulce a un campo magnético y utilízalo

posteriormente para atraer pequeños tornillos.

Repite la experiencia del punto 2.8, pero utilizando acero en este caso,

y observa la diferencia.

Esparce unas limaduras de hierro sobre un papel y acércales el trozo de

acero de la experiencia del punto 2.9.

Autoevaluación

Explica en qué consiste el espectro magnético de un imán recto.

Dibuja una brújula y explica su utilidad.

Haz una lista de materiales que conoces que no son atraídos por los

campos magnéticos.

Escribe todo lo que sepas sobre el flujo magnético.

Calcula la sección en que tiene lugar un flujo de 150 maxvelios, con

un campo de 40 oerstedios de intensidad y para una inclinación de 30°.

Calcula la intensidad de campo que produce un solenoide de 50 cm de

largo, formada por 2.250 espiras que es recorrida por una intensidad de

0,3 A.

Calcula la inducción de un electroimán con núcleo de acero dulce, de

55 cm de largo, y con una bobina de 1.800 espiras por las que circulan

2 A de intensidad (μ = 215).

Calcula la reluctancia de un circuito magnético que tiene 40

centímetros de largo, cuya sección está formada por un rectángulo de 2

cm de ancho por 4 cm de largo, suponiendo que éste es de chapa de

hierro ordinario para (μ = 42).

Toma las dimensiones del circuito magnético de un transformador

monofásico y calcula su reluctancia.

Deseamos conocer la fuerza electromotriz inducida por una bobina de

80 espiras sometida a una variación de flujo (Φ1-Φ2) de 180.000

maxvelios durante 0,1 segundo.

Mantenimiento y reparación de máquinas eléctricas de corriente alterna

Actividades de taller propuestas

Tomar un motor y anotar los datos de su placa de características,

comprobar su estado general, comprobar sus partes mecánicas y los

distintos circuitos siguiendo todas las normas explicadas, y tomar nota

adecuadamente en la tabla de revisiones.

Proceder al rebobinado completo de la máquina anteriormente revisada

y completar un parte de trabajo.

Hacer el rebobinado completo de un motor asíncrono trifásico,

haciendo los cálculos necesarios para cambiar su tensión de

alimentación en veinte voltios más (si su tensión original era 220 V,

que ahora sea 240 V).

Rebobinar un motor asíncrono monofásico con circuito de arranque sin

condensador.

Autoevaluación

Explica en breves palabras el significado de mantenimiento

preventivo.

Escribe todo lo que sepas sobre el tacómetro.

¿Para qué sirven los aislantes en las máquinas de c.a.?

¿Cómo se llaman las herramientas que nos permiten sacar los

rodamientos de las máquinas?

Explica cómo se localizan los cortocircuitos en los devanados.

¿Cómo se puede saber qué bobina está abierta?

Enumera los pasos más importantes a dar para hacer un rebobinado.

Relaciona todos los pasos previos antes de decidir hacer un

rebobinado.

¿Cómo se hace el barnizado de un devanado de una máquina de c.a.?

Relaciona algunas normas de seguridad, a tu juicio importantes, que se

han de observar en el taller de máquinas.

Instalación de motores eléctricos

Actividades de taller propuestas

Acoplar motor y máquina arrastrada por los distintos métodos que nos

permitan las máquinas de ensayo con que contemos en el taller:

acoplamientos directos, por reductores de velocidad, por correas,

etcétera.

Practicar el montaje y desmontaje de poleas.

Haz una relación de las formas constructivas de los distintos motores

que conoces, indicando en qué tipo de máquinas están acoplados.

Tomar nota de las distintas placas de características de los motores que

hay instalados en las máquinas del taller y comprobar los tipos de

protección que existen entre ellos.

Autoevaluación

Explica cada una de las condiciones que ha de cumplir el local donde

se instale un motor eléctrico.

Escribe los pasos que hay que dar para montar una buena fundación.

Haz un croquis de las dimensiones más importantes que se deben tener

en cuenta para una losa de cimentación.

Escribe lo que sabes sobre los distintos tipos de bases.

Dibuja el croquis de una base deslizante.

Escribe todo lo que sepas sobre alineación de motores y máquinas

accionadas.

Describe los acoplamientos que conoces.

Infórmate de otros tipos especiales de acoplamientos y resume sus

características.

Infórmate y añade a la lista de las formas constructivas de los motores

algunas más.

Describe la importancia de la protección de los motores contra los

distintos tipos de agentes externos.

Prevención de riesgos laborales y protección ambiental

Actividades de taller propuestas

Redacta un informe detallado de los riesgos que encuentras en el taller

de máquinas eléctricas. Después de hacer una evaluación de ellos, haz

las propuestas de mejoras.

Relaciona las prendas de protección personal que crees necesarias y

justifica su necesidad de uso.

Confecciona un documento con toda la señalización de seguridad que

podemos encontrar en los lugares de trabajo o fuera de ellos.

Autoevaluación

¿Qué entiendes como evaluación de riesgo?

Explica cómo se identifica el riesgo o peligro.

¿Qué tres preguntas hay que hacerse para identificar el riesgo?

Durante las actividades de trabajo, ¿qué peligros pueden existir?

¿Cómo se puede graduar la probabilidad de que ocurra el daño?

En la prevención de riesgos laborales de los procesos de montaje y

mantenimiento se han de planificar las actividades preventivas.

¿Cuáles serán los cinco campos básicos de actuación?

El plan de acción de emergencia debe contener al menos...

¿Qué pasos deben darse a la hora de prestar los primeros auxilios?

Describe con detalle dos prendas de protección individual y de sus

diferentes modelos existentes en el mercado.

Haz el presupuesto de prendas de protección individual para un puesto

de trabajo determinado que conozcas

Materiales y equipos didácticos

En primer lugar debemos considerar el libro de máquinas eléctricas como el primer

material didáctico con el que cuentan el profesor y el alumno para el aprendizaje, ya

que el módulo es ya de por sí complicado para la localización y utilización de

material didáctico que nos ayude a desarrollar las clases.

El libro se ha diseñado pensando en ello y se ha procurado ilustrar profusamente

incluyéndose gran cantidad de figuras, esquemas, tablas, cuadros, etc., que facilitan la

localización y comprensión de las diferentes partes de las máquinas eléctricas.

Desde el punto de vista práctico, el material didáctico de apoyo más idóneo para

impartir las clases comprende:

Muestras de los elementos de que constan las máquinas.

Catálogos de fabricantes.

Material gráfico o soportes informáticos facilitados por las casas

comerciales.

Reglamento electrotécnico de baja tensión.

Vídeos y diapositivas de empresas.

Equipo básico del MEC para el desarrollo del módulo.

Los materiales que pueden ser de más utilidad para las necesidades específicas de las

prácticas docentes de este módulo en el taller, son los que después intervienen en los

sistemas productivos, por lo que los reproducimos a continuación dada su

importancia:

Medios:

Herramientas manuales para trabajos eléctricos (pelacables, tenazas de presión…).

Herramientas manuales para trabajos mecánicos (alicates, destornilladores, llaves

inglesas, fijas, gatos mecánicos, martillos…). Instrumentos de medida y prueba

(óhmetro, voltímetro, amperímetro, vatímetro, polímetro, pinzas amperimétrica y

vatimétrica, fasímetro, medidor de aislamiento, telurómetro, brújula, lámparas de

prueba serie y paralelo, “zumbador”…). Instrumentos de medida mecánicos (calibre,

tornillo micrométrico…). Máquinas para bobinado de máquinas eléctricas y

accesorios. Bancos de ensayo de máquinas eléctricas. Instrumentos (manuales o

informáticos) para el diseño de pequeños y medios transformadores eléctricos.

Materiales:

Hilos y pletinas. Barnices. Materiales aislantes. Materiales ferromagnéticos.

Elementos de conexionado. Refrigerantes líquidos.

Interpretación de documentación técnica en máquinas eléctricas.

Simbología normalizada y convencionalismos de representación en reparación

de máquinas eléctricas.

Planos y esquemas eléctricos normalizados.

Aplicación de programas informáticos de dibujo técnico y cálculo de

instalaciones.

Elaboración de planes de mantenimiento y montaje de máquinas eléctricas.

Normativa y reglamentación

MANUAL DE LABORATORIO PARA LA PRÁCTICA DE MOTORES

ASINCRONOS

COMPETENCIA ACADEMICA

Principio de funcionamiento de los motores asíncronos se fundamenta en la

producción de campo magnético giratorio donde hacen parte vital los devanados por

polos y por polos consecuentes, calculando dibujando y montando en un módulo

didáctico y operativo para la elaboración de esquemas de devanados en máquinas

rotativas trifásicas de corriente alterna.

ALCANCE

Comprender los cálculos para los diferentes tipos de devanados de 2, 4, 6

polos.

Diseñar y conectar los tipos de devanados de 2, 4, 6 polos en el módulo

didáctico y operativo para la elaboración de esquemas de devanados en

máquinas rotativas trifásicas de corriente alterna.

OBJETIVOS

Comprender el principio de operación de las maquinas rotativas trifásicas de

corriente alterna.

Elaborar los esquemas de devanados de 2, 4, 6 polos de una y dos capas.

EQUIPOS A UTILIZAR

Módulo didáctico y operativo para la elaboración de esquemas de devanados en

máquinas rotativas trifásicas de corriente alterna.

Tacómetro.

Voltímetro.

Amperímetro.

Pomona corta cantidad

Pomona larga cantidad

Fusibles de 15 Amperios (para el tablero).

FUNDAMENTOS TEORICOS

Principios de las maquinas eléctricas. Las máquinas eléctricas son el resultado de una

aplicación inteligente de los principios del electromagnetismo y en particular de la ley

de inducción de Faraday. Las máquinas eléctricas se caracterizan por tener circuitos

eléctricos y magnéticos entrelazados.

Motor. Que transforma le energía eléctrica en mecánica. La acción se desarrolla

introduciendo una corriente en la máquina por medio de una fuente externa, que

interacciona con el campo produciendo un movimiento de la máquina; aparece

entonces una f.e.m. inducida que se opone a la corriente y por ello se denomina

fuerza contra electromotriz. En consecuencia el motor necesita una energía eléctrica

de entrada para producir la energía mecánica correspondiente.

DEFINICIONES PARA DEVANADOS DE CORRIENTE ALTERNA

Cuando formamos un electroimán, por medio de una bobina y un núcleo de hierro, no

tenemos que devanar la mitad de la bobina en un sentido y la otra mitad en otro o

bien colocar dos bobinas devanadas en sentido contrario para formar sus dos polos,

debido a que siempre que exista un polo norte consecuentemente ha de existir un polo

sur, ya que nunca puede existir el uno sin el otro. Algo parecido sucede cuando se

diseña el devanado de un motor, ya que se puede realizar con un grupo de bobinas

para cada polo, tanto los norte como los sur, o bien conectar los grupos de bobinas

para formar un solo tipo de polos, bien sean el norte o el sur, ya que, en este último

caso, al formar una sola polaridad, consecuentemente se formará también la otra.

Estos dos tipos de devanados se suelen emplear en corriente alterna, pudiéndose

obtener así, para un mismo motor, los dos tipos de devanados relacionados a

continuación.

Devanados “por polos”

Devanados “por polos consecuentes”

Como los devanados de corriente alterna pueden ser monofásicos o trifásicos y cada

fase se forma generalmente por grupos de bobinas, conectadas entre sí de forma tal

que el sentido de la corriente al recorrer sus lados activos vaya formando los distintos

polos, podemos decir que:

Un devanado está realizado por polos, cuando cada una de sus fases tiene

tantos grupos de bobinas (Gf) como número de polos (2p) tiene la máquina.

Un devanado está realizado por polos consecuentes, cuando cada una de sus

fases está formada por tantos grupos de bobinas (Gf) como número de pares

de polos (p) tiene la máquina.

.

POST LABORATORIO

Mida la tensión AC en el banco de prueba verifique 220 voltios trifásicos.

Cada ranura está identificada desde la ranura número uno hasta la ranura

número 36 cada ranura tiene un principio y un final, el principio es de color

negro y el final es de color rojo.

Unir los finales o principios según sea el número de polos e identificar los

terminales de cada fase que se conectan a las líneas L1, L2, L3 de la mesa de

prueba.

Mida la resistencia entre devanados al finalizar el conexionado.

Verifique las R.P.M calculadas con las medidas en el eje de la máquina.

Trabajo de laboratorio:

Cerrar las conexiones en delta o estrella para una tensión de 220 voltios.

Comparar los datos calculados con los datos medidos con un tacómetro en el

eje del motor.

Presentar un informe de lo realizado en el laboratorio

CONCLUSIONES

El conocimiento del factor de devanado es esencial a la hora de proyectar el devanado de una

máquina permitiendo las secciones del conductor más adecuadas de cara a conseguir un

diseño óptimo. Un error en el cálculo, dará lugar entre otros, a un desvío en la corriente de

vacío para el caso del motor.

El rediseño de la máquina está orientado a la elaboración e implementación de esquemas de

devanado. El rediseño se implementó en una máquina donde se pueden implementar

devanados trifásicos imbricados de paso entero de 2, 4, 6 polos. El proceso de diseño no está

enfocado a las pruebas bajo carga de inducción por el contrario se enfocó en la probabilidad

de elaborar esquemas de devanados para diferentes números de polos cuya validación se

realiza mediante la medición en el eje de la máquina. Una máquina de confección normal se

puede implementar realizando un diseño teórico y montando en la práctica un motor con

todas sus bobinas de manera independiente teniendo la posibilidad de conectar de diferentes

maneras según sea el número de polos, directamente proporcional con las R.P.M.

El método implementado aplica para cualquier tipo y tamaño de máquina de inducción sin

embargo de acuerdo a lo encontrado la mayoría de máquinas eléctricas comerciales son de 36

ranuras, lo que dificulta la implementación de un número mayor de devanados.

GLOSARIO

A

ASÍNCRONO

Asíncronos o de inducción son un tipo de motor de corriente alterna en el que la

corriente eléctrica, en el rotor, necesaria para producir torsión es inducida por

inducción electromagnética del campo magnético de la bobina del estato.

Aislamiento

Se conoce como aislamiento eléctrico al proceso que consiste en recubrir un elemento

de una instalación eléctrica con algún material que no sea conductor de

la electricidad y que, por lo tanto, impida el paso de la corriente al exterior. Otros

tipos de aislamiento que suelen aparecer en una casa son el aislamiento

térmico (logrado con materiales que impiden el paso del calor por conducción) y

el aislamiento acústico (para reducir el nivel sonoro dentro de un espacio).

AUTOTRANSFORMADOR

Es una máquina eléctrica, de construcción y características similares a las de

un transformador, pero que a diferencia de éste, sólo posee un

único devanado alrededor de un núcleo ferromagnético. Dicho devanado debe tener al

menos tres puntos de conexión eléctrica; la fuente de tensión y la carga se conectan a

dos de las tomas, mientras que una toma (la del extremo del devanado) es una

conexión común a ambos circuitos eléctricos (fuente y carga). Cada toma

corresponde a una tensión diferente de la fuente (o de la carga, dependiendo del

caso).

Arranque

Dispositivo que pone en marcha el motor de una máquina: no funciona el arranque

del motor de mi coche.

B

BOBINADO

Un inductor, bobina o reactor es un componente pasivo de un circuito eléctrico que,

debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo

magnético.

C

CORRIENTE ALTERNA

La corriente alterna es aquella en que la que la intensidad cambia de dirección

periódicamente en un conductor. como consecuencia del cambio periódico de

polaridad de la tensión aplicada en los extremos de dicho conductor.

CIRCUITO

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales

como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductore

s) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo

fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de

distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos

algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente

alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un

circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y

herramientas de análisis mucho más complejos.

CORRIENTE CONTINÚA

La corriente continua se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a través de un

conductor entre dos puntos de distinto potencial, que no cambia de sentido con el

tiempo.), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma

dirección. Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con una corriente

constante, es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad, así

disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la carga (por ejemplo cuando

se descarga una batería eléctrica).También se dice corriente continua cuando los

electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina corriente

continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo.

CONMUTACIÓN

Es la conexión que realizan los diferentes nodos que existen en distintos lugares y

distancias para lograr un camino apropiado para vincular a dos usuarios de una red

de telecomunicaciones. Permite la descongestión entre los usuarios de la red, lo que

disminuye el tráfico.

CAMPO MAGNÉTICO

Un campo magnético es una descripción matemática de la influencia magnética de

las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. El campo magnético en

cualquier punto está especificado por dos valores, la dirección y la magnitud; de tal

forma que es un campo vectorial. Específicamente, el campo magnético es un vector

axial, como lo son los momentos mecánicos y los campos rotacionales. El campo

magnético es más comúnmente definido en términos de la fuerza de Lorentz ejercida

en cargas eléctricas. Campo magnético puede referirse a dos separados pero muy

relacionados símbolos B y H.

Los campos magnéticos son producidos por cualquier carga eléctrica en movimiento

y el momento magnético intrínseco de las partículas elementales asociadas con una

propiedad cuántica fundamental. En la relatividad especial, campos eléctricos y

magnéticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto, llamado el tensor

electromagnético. Las fuerzas magnéticas dan información sobre la carga que lleva

un material a través del efecto Hall. La interacción de los campos magnéticos en

dispositivos eléctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina

de circuitos magnéticos.

CARCASA

En general se denomina carcasa a un conjunto de piezas duras y resistentes, que dan

soporte (internas) o protegen (externas) a otras partes de un equipo, construcción o

ser vivo.

CORRIENTE ELÉCTRICA

La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de

tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas en el interior del

material

CUPLA

Es un sistema compuesto por 2 fuerzas paralelas de sentido opuesto existiendo entre

ambas una distancia D conocida, dando como resultado un movimiento de rotación.

Un ejemplo cotidiano seria el par de fuerzas ejercido por nuestros brazos cuando

giramos el volante de un automóvil, en este caso la distancia D estaría dada por el

diámetro del volante..

CONEXIÓN

Enlace, juntura o relación entre distintos elementos. Atadura o unión de los

elementos de una máquina o un aparato: ya he realizado las conexiones de los cables.

Punto donde se realiza el enlace entre diferentes aparatos o sistemas.

D

DESLIZAMIENTO

Un deslizamiento es un tipo de corrimiento o movimiento de masa de tierra,

provocado por la inestabilidad de un talud.

DEVANADO

Devanado es un arrollamiento de conductores circulares o planos alrededor de un

núcleo de hierro con el fin de producir un campo magnético al hacer pasar por este

devanado una corriente eléctrica o viceversa producir una corriente eléctrica al mover

un imán dentro de este devanado. En un devanado se combinan dos fenómenos un

campo magnético y un campo eléctrico.

E

ESTADO EXCITADO

Después de absorber energía, un electrón puede saltar desde el estado fundamental a

un estado excitado de mayor energía.

La excitación es una elevación en el nivel de energía de un sistema físico, por encima

de un estado de energía de referencia arbitrario, llamado estado fundamental.

En física hay una definición técnica específica para el nivel de energía que se asocia a

menudo con un átomo que está siendo excitado a un estado excitado de mayor

energía.

ESTATOR

Estator de un motor de corriente alterna. El estator es la parte fija de

una máquina rotativa y uno de los dos elementos fundamentales para la transmisión

de potencia (siendo el otro su contraparte móvil, el rotor). El término aplica

principalmente a la construcción de máquinas eléctricas y dependiendo de la

configuración de la máquina,

F

FARADAY

La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday)

establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional

a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa

una superficie cualquiera con el circuito como borde.

FLUJO

Flujo magnético: medida de la cantidad de magnetismo.

Flujo radiante: energía emitida en la unidad de tiempo por una fuente de radiación

electromagnética.

Flujo luminoso: energía emitida en la unidad de tiempo por una fuente luminosa,

ponderada por la sensibilidad del ojo humano a las diferentes longitudes de onda.

Flujo calórico: calor suministrado por unidad de tiempo.

FRECUENCIA

Frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad

de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.

Para calcular la frecuencia de un suceso, se contabilizan un número de ocurrencias de

este teniendo en cuenta un intervalo temporal, luego estas repeticiones se dividen por

el tiempo transcurrido

H

HIERRO

El hierro o fierro es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo

8, periodo 4 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo

es Fe (del latín fĕrrum)1 y tiene una masa atómica de 55,6 u.

Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre,

representando un 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante; y es el

primero más abundante en masa planetaria, debido a que el planeta en su núcleo, se

concentra la mayor masa de hierro nativo equivalente a un 70%.

I

INDUCCION

inducción electromagnética La inducción electromagnética es el fenómeno que

origina la producción de una fuerza electromotriz en un medio o cuerpo expuesto a un

campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo magnético

estático

IMPEDANCIA

La impedancia (Z) es la medida de oposición que presenta un circuito a una corriente

cuando se aplica un voltaje. La impedancia extiende el concepto de resistencia a los

circuitos de corriente alterna (CA), y posee tanto en magnitud y fase, a diferencia de

la resistencia, que sólo tiene magnitud. Cuando un circuito es accionado con corriente

continua (CC), no hay distinción entre la impedancia y la resistencia; este último

puede ser pensado como la impedancia con ángulo de fase cero.

Es una magnitud que establece la relación (cociente) entre la tensión y la intensidad

de corriente. Tiene especial importancia si la corriente varía en el tiempo, en cuyo

caso, ésta, el voltaje y la propia impedancia se describen con números complejos o

funciones del análisis armónico. Su módulo (a veces inadecuadamente llamado

impedancia) establece la relación entre los valores máximos o los valores eficaces del

voltaje y de la corriente. La parte real de la impedancia es la resistencia y su parte

imaginaria es lareactancia. El concepto de impedancia generaliza la ley de Ohm en el

estudio de circuitos en corriente alterna (AC).

INTENSIDAD

La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de

tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas en el interior del

material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s, unidad que se

denomina amperio

J

Jaula de ardilla

Un rotor de jaula de ardilla de una bomba centrifuga de agua para domicilio civil.

Un rotor de jaula de ardilla es la parte que rota usada comúnmente en un motor de

inducción de corriente alterna. Un motor eléctrico con un rotor de jaula de ardilla

también 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 hámster(ruedas probablemente similares existen para las ardillas domésticas).

M

MOTOR

Un motor es la parte sistemática de una máquina capaz de hacer funcionar el sistema,

transformando algún tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.),

en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automóviles este efecto es

una fuerza que produce el movimiento.

MAQUINA

Una máquina es un conjunto de elementos móviles y fijos cuyo funcionamiento

posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo con

un fin determinado. Se denomina maquinaria (del latín machinarĭus) al conjunto de

máquinas que se aplican para un mismo fin y al mecanismo que da movimiento a un

dispositivo.

MONOFÁSICO

Es un tipo de corriente eléctrica que cuenta con una sola fase de caudal de energía, la

cual es de 220 o 110 voltios, dependiendo del pais, bifásico es de dos fases de 380, y

trifásico tiene un poder mayor que es de tres fases 380 voltios.

Mantenimiento: Son todas las acciones que tienen como objetivo mantener un

artículo o restaurarlo a un estado en el cual pueda llevar a cabo alguna función

requerida. Estas acciones incluyen la combinación de las acciones técnicas y

administrativas correspondientes.

P

POTENCIA

En física, potencia es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo. Si W es

la cantidad de trabajo realizado durante un intervalo de tiempo de duración Δt, la

potencia media durante ese intervalo está dada por la relación:

Polos: En física define cada uno de los dos puntos que poseen propiedades contrarias;

por ejemplo, en el caso de cuerpos eléctricamente cargados: polo positivo y polo

negativo. En el caso de los imanes: polo norte y polo sur. Se llama también polos

eléctricos a los bornes de conexión a fuentes de corriente o de tensión.

PAR DE ARRANQUE: Es el esfuerzo que hace el motor al arrancar, referido al

esfuerzo de torsión.

R

ROTOR

El rotor es el componente que gira (rota) en una máquina eléctrica, sea ésta

un motor o un generador eléctrico. Junto con su contraparte fija, el estator, forma el

conjunto fundamental para la transmisión de potencia en motores y máquinas

eléctricas en general.

El rotor está formado por un eje que soporta un juego de bobinas arrolladas sobre un

núcleo magnético que gira dentro de un campo magnético creado bien por un imán o

por el paso por otro juego de bobinas, arrolladas sobre unas piezas polares, que

permanecen estáticas y que constituyen lo que se denomina estator de una corriente

continua o alterna, dependiendo del tipo de máquina de que se trate.

RESISTENCIA

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los

electrones al desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el

Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en

honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su

nombre. La resistencia está dada por la siguiente fórmula:

S

SINUSOIDAL

Se trata de una señal análoga, puesto que sus valores oscilan en una rama de opciones

prácticamente infinita, así pues, podemos ver en la imagen que la onda describe una

curva continua. De hecho, esta onda es la gráfica de la función matemática seno, que

posee los siguientes atributos característicos: En un triángulo rectángulo, el seno de

un ángulo agudo a, que se designa por Seno a, es igual a la longitud del cateto

opuesto al ángulo dividida por la longitud de la hipotenusa

T

TENSIÓN

La tensión eléctrica o diferencia de potencial (también denominada voltaje) es

una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos

puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por

el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones

determinadas. Se puede medir con un voltímetro.3 Su unidad de medida es el voltio

Trifásico: En ingeniería eléctrica un sistema trifásico es un sistema de producción,

distribución y consumo de energía eléctrica formado por tres corrientes

alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz)

que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas

en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el

sistema se designa con el nombre de fase.

TORSIÓN

En ingeniería, torsión es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento

sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como

pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensión predomina sobre las

otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas

TRANSFORMADOR

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o

disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente, manteniendo la potencia.

La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin

pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un

pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros

factores.

TENSIÓN

La tensión eléctrica o diferencia de potencial (también denominada voltaje1 2 ) es

una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial entre dos puntos.

También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo

eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas.

Se puede medir con un voltímetro.3 Su unidad de medida es el voltio.

La tensión es independiente del camino recorrido por la carga y depende

exclusivamente del potencial eléctrico de los puntos A y B en el campo eléctrico, que

es un campo conservativo.

V

VELOCIDAD

La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el

desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo. Se representa por o .

Sus dimensiones son [L]/[T].1 2 Su unidad en el Sistema Internacional es el metro

por segundo (símbolo m/s).

Voltaje: El voltaje es el diferencial eléctrico entre ambos cuerpos, considerando

que si ambos puntos establecen un contacto de flujo de electrones ocurriría una

transferencia de energía de un punto al otro, debido a que los electrones (con carga

negativa) son atraídos por protones (con carga positiva), y a su vez, que los electrones

son repelidos entre sí por contar con la misma carga.

ANEXO

Símil del Motor Asíncrono y Síncrono