motores electricos1

5/13/2018 MOTORES ELECTRICOS1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/motores-electricos1 1/53

MOTORES ELECTRICOS.



2

PRINCIPIO MOTOR ELECTRICO

Un campo magnético ejerce una fuerza sobre unconducto recorrido por una corriente eléctrica.

2



PRINCIPIO MOTOR ELECTRICO. Origen de la fuerza

Debilitamiento del campo

Campo resultante

3



4

PRINCIPIO MOTOR ELECTRICO.

Se establece un par de giro ( Md = Fod)

4



5

CLASIFICACION DE MOTOR. Motores de CD.

Imán PermanenteDevanado SerieDevanado en DerivaciónDevanado Compuesto

Velocidad constante Alto par de arranque Ajuste por velocidad

APLICACIONES

Motores de CA.

Monofásicos

Polifásicos

Universales

Inducción

Sincronos

Jaula de Ardilla

RotorDevanado

Inducción

Síncronos

Jaula de Ardilla

HisteresisReductanciaImán permanente

Fase dividida Arranque con capacitorCapacitor de arranque y marchaPolo sombreado

5



6

Motor Asincrónico:- Par disponible disminuye en lamedida que aumenta la velocidad.

6



7

COMP ARACION DE LAS CARACTERISTICASP AR-VELOCIDAD P ARA DIFERENTES TIPOS DE

MOTORES

7



8

Existen normas para diseño que dividen a los motores en cuatro categorías.

E jemplo es la Nema MG1

Categoría A: - Motores con par y corriente de arranque normal

- Pequeño deslizamiento

- Par máximo alto

- Alto factor de potencia

Categoría B: - Motores con par de arranque normal- Baja corriente de arranque

- Par máximo menor que A

- Pequeño deslizamiento

Categoría C: - Motores con par de arranque alto

- Baja corriente de arranque- Par máximo inferior a A

Categoría D: - Alto par de arranque

- Baja corriente de arranque

- Alto deslizamiento 5 - 8%

8



9

En I.E.C se consagran solo dos categorías:

N y H H - mayor par de arranque

- máximo- mínimo

- Corriente igual en ambascategorías

N : pares normalesH : pares altos

9



10

En la instalación de motores eléctricos un aspectoprimordial a considerar es el análisis de los

requisitos de la máquina accionada en cuanto alacoplamiento y al tipo de transmisión demovimiento.La posición en que va a ser instalado el motor no

es solo función de las características mecánicas delequipo accionado sino de la disponibilidad delespacio.Norma IEC347 y DIN 42950

FORMAS CONSTRUCTIVAS Y

MONTAJES

10



11

Forma o fijación del motor ( a una base o a lapropia máquina accionada )

Existencia de tapas ( Fijación lateral osuperior )

Existencia de un segundo extremo de eje.

IM (Internacional Mounting )

B (Motores Trabajo horizontal )

V (Motores Trabajo Vertical )

FORMAS CONSTRUCTIVAS Y

MONTAJES

11



12

TAMAÑO CONSTRUCTIVO DELMOTOR

Recomendación internacional IEC 72 y VDE 0530Establecen las dimensiones de montaje demáquinas eléctricas rotativas.

H: Altura de la base al centro de punto del eje

( Dimensión tamaño constructivo )IE

C mm.

12



13

El calentamiento es una consecuencia de laspérdidas originadas en toda transformación de

energía.El calentamiento en el motor se produce,principalmente por las pérdidas en el hierro de lasláminas del núcleo y pérdidas en el cobre deldevanado. La temperatura admisible de elaislamiento utilizado determina la capacidad decarga del motor.En la práctica no se indican las pérdidas en elmotor, sino su rendimiento.

MATERIALES AISLANTES Y

CLASES DE AISLAMIENTO

13



14

Según las normas se clasifican los materiales aislantes envalores por su grado de resistencia térmica.

( VDE

530 IE

C8

5 NE

MAMG 1 12 )TMPA:Temperatura máximapermanente admisible.

TMR: Temperatura medio refrigerante

( ºC).STL: Sobre temperatura límite ( ºC )

MATERIALES AISLANTES Y

CLASES DE AISLAMIENTO

14



15

Norma IEC 34 6 describe métodos derefrigeración.

Letras IC seguidas de dos guarismos

Guarismo 1: Disposición del circuitorefrigerante.

Guarismo 2: Modo de suministro de energíapara circulación del modorefrigerante.

REFRIGERACION DEL MOTOR

15



16

Ejemplo IC00 Disipación del calor sin ventilador(2do guarismo )

Medio refrigerante circula librementepor el interior de la máquina (1erguarismo)

El concepto de motor abierto o cerrado está asociado con

el método de refrigeración .Motor cerrado tipo refrigeración superficial.

Motor abierto tipo refrigeración interior.

REFRIGERACION DEL MOTOR

16



17

DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA AL VARIAR LA TEMPERATURA DEL MEDIO

REFRIGERANTE.

La potencia normal del motor rige para condicionesde temperatura de medio refrigerante hasta 40ºC yaltitud 1000 Mt sobre el nivel del mar (VDE O530)

Temperatura de la carcazaCalentamiento del localFactores de corriente de la potencia disponible enfunción de la temperatura y altitud (Aislamientoclase F B).

17



18

FACTOR DE SERVICIO

El factor de servicio nos da el porcentaje a

que puede trabajar un motor por encimadel valor de potencia nominal en régimencontinuo.

18



19

Se da como multiplicador por ejemplo:

F.S 1.15 quiere decir que el motor puede trabajar

un 15% por encima del valor nominal de placa.

Cabe recordar que un motor trabajando a un

factor de servicio mayor que 1.0 tendrá una vidaútil más reducida en operación continuacomparada con la potencia nominal del motor.

FACTOR DE SERVICIO

19



20

CLASES DE PROTECCION DE LASMAQUINAS ELECTRICAS

Para la protección mecánica del motor las normasinternacionales han definido varios grados de proteccióndependiendo del tipo de cerramiento (carcasa, platillos,salida de eje, etc.).

DIN 400 500 IEC 34-5Código IP (Internacional protección).Seguido de dos guarismos:

1 guarismo: Protección contra contactos occidentales.

0-6 Parte activa y contra la entrada de cuerpossólidos.

2 guarismo: Protección contra entrada de líquidos.0-8

20



21

CONSTRUCCION DEL MOTORMATERIALES

P ARTEP ARTE ACTIVA ACTIVA

Circuito magnético lámina ferromagnética acero + silicioCircuito eléctrico Estator Cobre

Rotor Aluminio alta pureza.

Sistema aislante Resistencia del aislamiento.Clasificación materiales aislantes.

P

ARTEP

ARTE MECANICAMECANICACarcasaPlatillosRodamientosE je

21



22

UBICACIÓN MATERIALES AISLANTES

- Aislamiento del Conductor: aislar cada bobina

- Aislamiento entre ranuras: aislar el circuitoeléctrico del estator (bobinado) del circuitomagnético (núcleo)

- Aislamiento entre grupos: aislar grupos de

diferentes bobinas que se encuentren en la mismaranura.

22



23

- Aislamiento entre fases: aislar fases en lacabeza del bobinado.

- Spaghetti: aislar soldaduras o conductoreslargos.

- Barniz de impregnación: brindar rigidezmecánica al bobinado, proteger la parte activade la acción de agentes externos, durabilidad alaislamiento.

UBICACIÓN MATERIALES AISLANTES

23



24

CLASES DE SERVICIO DE UN MOTOR

Para la selección de un motor aparte de la cargade trabajo, el proceso de arranque, frenado oinversión,variaciones de la inversión, regulación develocidad, variaciones de la red y condicionesclimatológicas, es importante conocer el tipo derégimen o clase de servicio.

24



25

Veamos cada tipo y de acuerdo a las normasinternacionales (VDE 0530) se definen por una letra (S)y un número (01-8): IEC 34-1

S1: Servicio Continuo

S2: Régimen Tiempo Limitado

S3: Régimen Intermitente Periódico

S4: Régimen Intermitente Periódico con Arranques

S5: S4 + Frenado EléctricoS6: Régimen Continuo con Carga Intermitente

S7: Régimen con Frenado Eléctrico

S8: Régimen Continuo con Cambio Periódico

CLASES DE SERVICIO DE UN MOTOR

25



26

SERVICIO CONTINUO

Servicio con carga constante cuya duración es suficiente para alcanzarun equilibrio térmico. Según VDE 0530 no se prevé que se sobrepasede una forma permanente la potencia nominal, sin embargo seadmite una sola vez una sobrecarga del 150% de la intensidadnominal durante 2 minutos. Si las sobrecargas son superiores, eltiempo tiene que acortarse.

SERVICIO DE CORTA DURACION

Servicio con carga constante pero cuya duración no es suficiente paraestabilizar la temperatura, seguido de una pausa lo suficientementeprolongada para que la temperatura del motor no difiera en mas de 2K de la del medio refrigerante.

SERVICIO INTERMITENTE CON INFLUENCIA DEL PROCESODE ARRANQUE

Servicio que se compone de una sucesión de maniobras iguales,formadas por un periodo de carga constante seguido de una pausasin que la corriente de arranque influya apreciablemente sobre elcalentamiento.

S1:

S2:

S3:

26



27

S6yS7

No se presentan ninguna pausa

S8

Sucesión de maniobras iguales que comprenden un tiempo de cargaconstante a una determinada velocidad y luego uno o varios tiempos

con otras cargas con otras velocidades.

La clase de servicio del motor, esta directamente asociadacon el calentamiento del mismo. Algunos de estos regímenesexigen a la maquina un excesivo trabajo térmico que sepuede traducir en una daño prematuro del motor.

27



SELECCIÓN DE

MOTORES.



29

Los requerimientos mecánicos de la cargaque se va a manejar

El sistema de distribución eléctrica

Consideraciones físicas y ambientales

Eficiencia y consideraciones económicas

Las siguientes cuatro aéreas deben serconsideradas cuando se vaya a

seleccionar un motor para una aplicaciónparticular:

29



30

CARG A DE TRABAJO

Para un motor manejar un carga propia, este tiene queproducir un torque suficiente para acelerar desde cerohasta la velocidad de operación y además debe

suministrar suficiente potencia para todas las posiblesdemandas, sin exceder sus limites de diseño.

Para especificar el motor apropiado, se deben considerarlas características de la carga:

30



31

CARG A DE TRABAJO

-Características de marcha:- Marcha continua, carga constante: potenciarequerida

- Marcha continua, carga variable: picos depotencia requerida

- Carga cíclica: ciclo de carga, pico del torque yrequerimientos de potencia e inercia de la carga

- Velocidad:

- Velocidad constante

- Variación de velocidad: cuáles velocidades se requieren

- Velocidad ajustable: rango de velocidad requerida y métodode cambio de velocidad.

31



32

CARG A DE TRABAJO

- Arranque y parada-Frecuencia de arranque y parada

-Requerimientos del torque de arranque

-Restricciones de aceleración

-Requerimientos de freno

-Mecánico

-Invirtiendo rotación

Con la anterior información, el tamaño y características dediseño de el motor como también los requerimientos demanejo, el control y frenado pueden ser determinados.

32



33

SELECCIÓN DE UN MOTOR DE

INDUCCION

Los motores de inducción de rotor devanado son

útiles en algunas aplicaciones porque los circuitosdel rotor pueden ser modificados para lograr lascaracterísticas de arranque y marcha deseados.Sin embargo, estos motores requieren escobillas

y servicio de mantenimiento.

33



34

CLASIFICACION

PAR DE ARRANQUE

( TORQUE ACARGA

COMPLETA)

PAR DE FRENADO

( TORQUE ACARGA

COMPLETA)

CORREINTE DE

ARRANQUEDESLIZ AMIENTO

APLICAIONESTIPICAS

Torque y corrientenormal dearranque

100 200 % 200 250 % NORMAL < 5%

Ventiladores,secadores, bombas

centrífugas,etc.Donde los

requerimientos delpar de arranque son

bajos

Alto par dearranque y

corriente normal200 250 % 200 250 % NORMAL

< 5%

Agitadores, bandas,compresores,tritura-

doras. Donde serequiere arranque

con carga

Alto par dearranque y alto

deslizamiento

275 % 275 % B AJA > 5%

Extractores,elevadores,montacar

gas. Donde existe

altos picos de carga

Rotor devanadoCualquier torque

hasta el valorfalla

225 275 %

Depende delpara de

arranque

Depende de laresistencia del

rotor

Donde se requieraun alto par de

arranque , controlde velocidad,frecuentes

arranques , etc.

34



35

SUMINISTRO ELECTRICO

El sistema de distribución eléctrica tiene quesuministrar el voltaje correcto y tener capacidad

para arrancar y operar el motor con carga. Sedeben tener en cuenta:

- Voltaje y frecuencia

-Factor de potencia-Destellos de voltaje

35



36

CARACTERISTICAS VOLTAJE

110% VOLTAJE 90%

Deslizamiento-

17%

+23%

Eficiencia + 1% - 2%

Factor de Potencia - 3% + 1%

Corriente - 7% + 11%

Temperatura °C - 4% + 7%

Par de arranque + 21% - 19%

Corriente de arranque + 10% - 10%

La siguiente tabla muestra los efectos de una variación de

10% sobre un motor de inducción típico a plena carga

VARIACIONES DE VOLTAJE

36



37

Los desbalances de fase deben ser menos del 1%

para que el motor trabaje apropiadamente.

Una desbalance de fase del 3.5% genera unincremento de temperatura del 25% y unincremento de corriente de 6 10 veces el voltajedesbalanceado. Esto ocurre debido a que

corrientes de sentido negativo fluyen a través delrotor.

FASES DESBALANCEADAS

37



38

Variaciones de frecuencia de hasta un 5% sonpermitidas para la operación normal de motor. Sin

embargo generalmente esto no debería serproblema si el sistema es suministradocorrectamente desde una empresa de serviciospúblicos.

La velocidad del motor varia directamente con lafrecuencia de suministro

VARIACIONES DE FRECUENCIA

38



39

FACTOR DEP

OTENCIAEl factor de potencia de los motores de inducciónvaria con la carga.

Se debe realizar una buena corrección del factorde potencia,para evitar multas por parte de lasempresas de servicios de públicos.

39



40

CONSIDERACIONES FISICAS Y AMBIENTALES

Los estándares internacionales especifican condicionesambientales normales así :

-Exposición a temperatura ambiente entre 0°C a 40°C o

cuando se utiliza enfriamiento con agua se permite unrango de 10°C a 40°C .

-Exposición a altitud la cual no exceda 1000 metros

-Instalación sobre una superficie rígida

-Instalación en áreas con cerramientos que no interfieracon la ventilación de la maquina.

40



41

CONSIDERACIONES FISICAS Y AMBIENTALES

-El cerramiento del motor debe ser escogido para protegerel motor de operaciones ambientales inesperadas.

-Los motores son generalmente montados en forma

horizontal con una base fija al piso, pero se puedenpresentar otras disposiciones como: montaje en pared,montaje en techo,montado en pedestal, montado conbrida, etc.

-El tipo de aislamiento usado en el motor depende de latemperatura de operación que el motor soportara.

-La clase de aislamiento tipo A es la mas antigua, clase B yclase F son los tipos mas estándar, Clase H es usada para

aplicaciones a alta temperatura.41



42

CONSIDERACIONES FISICAS Y

AMBIENTALES-Para una vida de operación de 20000 horas y unatemperatura ambiente máxima de 40°, el aislamientoclase F permite una temperatura en el estator máxima de

155°C.

42



43

CONSIDERACIONES DE

EFICIENCIA Y ECONOMIA

-El costo de la energía para operar un motor en un año, puedefácilmente superar muchísimas veces el valor de compra del motor

-La eficiencia de los motores de inducción varia con la carga.

-El pico de eficiencia ocurre entre el 75% y el 100% a plena cargadependiendo del diseño y las perdidas significativas por debajo del30% a plena carga

-Una buena practica de ingeniería recomienda sobredimensionar unmotor en casos tales como: para permitir incrementos en producción,para acomodar fluctuaciones de carga y sobrecargas, paraincrementar la vida de operación del motor entre otras.

43



44

MOTORES ELECTRICOSCROMPTON GREAVES



45

FR M/C Nº

IP VOLT 220 440 H3

AMPS 3.3 1.7 CL INSL

KW(HP)

RPM

RATING HCR DUTYBRGS

GD2/Kgm2 COS ?

LUB LITH II INDUCTION MOTOR Beitish SID 4999

MOTOR TRIFASICOCE

4 4 0 V 2 2 0 V

45



46

Nº DE CATALOGO MOTOR TRIFASICO CROMPTON GREAVES

12.5GM2ATE1A00 Esta identificación se divide en ocho partes,cada una tiene un significado en particular

12.5 00GM 2 A TE 1 A

12.5

GM

2

4 Dígitos: Potencia nominal HP = 12.5 HP

2 Caracteres: Tamaño constructivo FRAME = ND132M

1 Dígito: Nº de polos 2 - 4 - 6 - 8

46



47

1 Carácter: Tipo de ejecución A = B3

B = B5

2 Caracteres: Tipo de protección mecánica TE=TEFC

DP = DeepProof

1 Dígito: Frecuencia 1 = 60Hz

2 = 50Hz

3 = 50/60Hz

1 Carácter: Voltaje de funcionamiento: A=220/380/440 V

B=220/380 VC=380/440 VD=208-230/460 VE=220/380 VF=415 V

2 Dígitos: Diseño o ejecuciones especiales

A

TE

1

A

00

47



48

FR M/C Nº

IP VOLT 220 110 H3

AMPS 6,4 3,2 CL INSL

CE

2 2 0 V 1 1 0 V

KW(HP)

RPM

RATING HCR DUTY

BRGSGD2/Kgm2 COS

LUB LITH II INDUCTION MOTOR Beitish SID 4999

2 2 0 V 1 1 0 V

48



49

Nº DE CATALOGO MOTOR MONOFASICO CROMPTON GREAVES

FT 303 P 4 B 2 DP

FT03P4B2DP3B Esta identificación se divide en nueve

partes.

B

FT

03

P

2 Caracteres: E jecución FT=MontajeBase Fija

FL=Montaje Brida

RB=Base Removible2 Dígitos: Potencia 02=1/4 HP 03=1/3 HP

05=1/2 HP 07=3/4 HP

10=1.0 HP 15=1.5 HP

1 Carácter:

Tipo de arranque P = Capacitor de arranqueQ = Capacitor permanente yde arranque

R = Capacitor permanente

S = Fase partida

49



50

1 Dígito: Nº de polos 2 - 4 - 6

1 Carácter:Tipo de rodamiento B= Bolas

S= Deslizamiento1 Dígito: Tipo de protección térmica 0=No protección

1=Protección con reset manual

2=Protección auto-reset

(Externa)2 Caracteres: Tipo de protección mecánica

TF=Totalmente cerrado IP44

DP=Deep Proof (semiabierto) IP23

1 Dígito: Voltaje de funcionamiento 1=220

2=115/208-230

3=115/230V

4=115V

1 Carácter: Frecuencia A=50 Hz

B=60 Hz

3

4

B

2

DP

B

50



51

1. Crompton tiene diversidad de frames para una solapotencia lo cual nos hace más flexibles en cuanto a laselectividad se refiere.

2.Todos nuestros motores son de grado de protecciónmecánica IP 55 estándar (sólidos y chorro de agua encualquier dirección).

3. Nuestros Motores tienen clase de aislamiento F, esdecir comprende materiales a base de mica, fibra devidrio aglutinados con material sintético y latemperatura máxima permitida por el material

aislante es de 155ºC).

CONSIDERACIONES IMPORTANTES

51



52

4.Pueden trabajar sin ningún problema en redesde 220 ó 440V.

5.Nuestros rodamientos son de doble sello,

prelubricados, 20.000 horas de servicio y a partirdel tamaño 112 son de tipo trabajo pesado 630serie.

6. Pueden desarrollar su potencia nominal si sealimentan con una tensión entre el 95-105% dela nominal (VDE 0530) con un límite detemperatura de 15ºC (Aislamiento clase F).


52



53

7. Realizadas diferentes pruebas en un taller de servicio autorizadoy en el laboratorio de la Universidad Nacional se resaltan lassiguientes ventajas.

-Las sujeciones de los escudos al estator son con tornillos pasantes

y no con rosca.-En los escudos el porta rodillo es robusto.

-El papel aislante de los devanados es de alta calidad: nomex

blanco ( soporta mayor solicitud térmica).

-

Rodamientos con sello de caucho ( zonas húmedas).- Ventilador plástico (Polipropileno) fácil de montar y desmontar.

-Conexión a tierra externa y en caja de Bornes.

-Base de fijación rígida.


53

motores electricos1

Documents