Capitulo 4
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Rebeca Mena Flores 5-9 CAPÍTULO IV 1. A) Son motores de corriente alterna previstos para ser conectados a redes de alimentaciones trifásicas o bifásicas. b) 2. a) Se fabrican desde una fracción de caballo hasta varios miles de caballos de fuerza. Tienen una característica de velocidad sensiblemente constante y una característica de par que varía ampliamente según los diseños. Hay algunos que poseen un elevado par de arranque y otros que lo poseen reducido. Se emplean para accionar máquinas-herramienta, bombas, montacargas, ventiladores, grúas, maquinaria elevada, sopladores, etc. b) Tienen la ventaja de que hay tipos diseñados para que absorban una corriente de arranque moderada y otros que están previstos para absorber una corriente de arranque elevada. También los motores trifásicos tienen mas potencia. 3. a) Las bobinas alojadas en las ranuras estatóricas están conectadas de modo que formen tres arrollamientos independientes iguales, llamados fases. Dichos arrollamientos están distribuidos y unidos entre sí de tal manera que, al aplicar a sus terminales de tensión de una red de alimentación trifásica, se genera en el interior del estator un campo magnético giratorio que arrastra el rotor y lo obliga a girar a determinada velocidad. b) Posee tres arrollamientos. c)
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Rebeca Mena Flores 5-9
CAPÍTULO IV
1. A) Son motores de corriente alterna previstos para ser conectados a redes de alimentaciones trifásicas o bifásicas.b)
2. a) Se fabrican desde una fracción de caballo hasta varios miles de caballos de fuerza. Tienen una característica de velocidad sensiblemente constante y una característica de par que varía ampliamente según los diseños. Hay algunos que poseen un elevado par de arranque y otros que lo poseen reducido.Se emplean para accionar máquinas-herramienta, bombas, montacargas, ventiladores, grúas, maquinaria elevada, sopladores, etc.b) Tienen la ventaja de que hay tipos diseñados para que absorban una corriente de arranque moderada y otros que están previstos para absorber una corriente de arranque elevada. También los motores trifásicos tienen mas potencia.
3. a) Las bobinas alojadas en las ranuras estatóricas están conectadas de modo que formen tres arrollamientos independientes iguales, llamados fases. Dichos arrollamientos están distribuidos y unidos entre sí de tal manera que, al aplicar a sus terminales de tensión de una red de alimentación trifásica, se genera en el interior del estator un campo magnético giratorio que arrastra el rotor y lo obliga a girar a determinada velocidad.b) Posee tres arrollamientos.c)
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4. a) -Toma de datos.-Extracción de arrollamiento antiguo.-Aislamiento de ranuras estatóricas.-Confección de bobinas.-Colocación de bobinas en las ranura.-Conexión de bobinas entre sí.-Verificación eléctrica del nuevo arrollamiento.-Secado e impregnación. b) Por que los arrollamientos se ven desgastados.
5. a) -Los que figuran en la placa del motor.-Número de ranuras estatóricas.-Número de bobinas.-Clase de conexión entre bobinas.-Número de espiras de cada bobina.-Forma y dimensiones de cada bobina.-El paso de la bobina.-Clase de aislamiento empleado en las ranuras.-Selección del conductor y espesor de su aislamiento.b)
Potencia (CV) Velocidad (r.p.m) Tensión (V) Corriente (A)Frecuencia Tipo Cifra clave Factor sobrecargaTemperatura ambiente Modelo Número serie Fases
Número bobinas Número ranuras ConexiónDiámetro conductor Espiras/bobinas Números gruposBobinas/grupo Número polos Paso bobina
6. a)
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7.b) Tres.
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9.
b) Están cubiertos por un barniz a base de resina “exproxy” como protección adicional.
10. a) El aislamiento original será reemplazado por otro de igual cavidad y espesor. Es muy usual el empleo de aislamiento con los bordes doblados para motores de tamaño pequeño o mediano.b) El aislamiento con bordes doblados se expende en rollos de anchuras normalizadas.
11. Son bobinas ejecutadas varias a la vez. Se ejecutan varias bobinas consecutivamente, es decir, sin cortar el conductor.
12. a) Poseen seis lados, sin embargo, en motores mas pequeños es corriente encontrar bobinas inicialmente rectangulares, dos de cuyos lados han sido ligeramente doblegados.b) Los dos lados rectos son los que se alojan en las ranuras, y los dos lados doblados constituyen las cabezas.
13. Se empieza el encintado por un punto próximo a uno de los terminales y se va prosiguiendo a lo largo de toda la bobina hasta alcanzar el otro terminal. Hay que asegurarse de que cada vuelta de cinta quede parcialmente superpuesta sobre la vuelta anterior, aproximadamente en la mitad del ancho de la cinta. Se encinta entonces el segundo terminal en una longitud de 2 a 3 cm sobre su manguito, u se continúa con la
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bobina hasta alcanzar el primer terminal, que se encintará de forma idéntica al segundo. Se proseguirá la operación con el resto de la bobina, hasta llegar al punto de partida, y se asegura bien el extremo con cinta adhesiva. Las bobinas previstas para alojar en ranuras semicerradas se encintan de forma similar, pero solamente por ambas cabezas; las partes de cada bobina que deben quedar insertadas en las ranuras (o sea, los lados) se dejan libres. Estas bobinas también pueden encintarse a mano o bien mediante máquinas adecuadas.
14. a) Arrollamiento estatórico en doble capa y fases.
b) Conectadas en estrella o en triángulo (delta).
15. a) Se obtiene dividiendo el número total de bobinas estatóricas por el número de polos del motor.b) 24/2= 12 bobinas por polo. 36/2= 18 bobinas por polo.48/2= 24 bobinas por polo.
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16. a) Determinado número de bobinas contiguas conectadas en serie.
b)
c) Para evitar un cortocircuito.
17. a) Se multiplica el número de polos por el número de fases del motor.b) 6x3= 18 grupos de bobinas.8x3= 24 grupos de bobinas.2x2= 4 grupos de bobinas.
18. Se divide el número total de bobinas del motor por el número de grupos
19. a) 48/12= 4 bobinas por grupo.b) 36/18= 2 bobinas por grupo.c) 48/8= 6 bobinas por grupo.
20. a) -Se conectan primero todas las bobinas en grupos.-Se conectan seguidamente entre sí todos los grupos que pertenecen a la fase A. La conexión debe efectuarse de manera que por el primer grupo circule la corriente en sentido de las agujas de un reloj, por el segundo grupo en sentido horario, por el tercero nuevamente en el sentido horario, etc. -Se conectan ahora entre sí los grupos de la fase C, exactamente igual que los de la fase A. El primer grupo libre, perteneciente a la fase B, ha sido “saltado” intencionalmente con objeto de que la ejecución del conexionado entre grupos pueda ser idéntica para las tres fases.-Finalmente, se conectan los grupos de la fase B del mismo modo que se ha procedido con los de las fases A y C, pero empezando por el segundo de dicha fase, es decir el quinto a partir del principio. b) Número de grupos= 4x3= 12Número de bobinas= 36/12= 3Número de bobinas por fase= 36/3= 12Número de bobinas por polo= 36/4= 9
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21. a)
22. a)
b) Tienen un mismo neutro (A, B y C), Tienen el sentido opuesto (A, B y C)
23. a) La tres fases están unidas de modo que el final de A coincida con el principio de la C, el final de la C con el principio de la B, y así sucesivamente.b) En que en la conexión estrella todos los finales están unidos
24.
25. a)
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b) La corriente que sale de A entra en C y la que sale de C entra en B y la que sale de B vuelve a A.
26.
27.
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28. a)
b) Una y otra constan del mismo número de grupos por fase, pero la disposición de los mismos es tal, que mientras la primera (una rama) no ofrece más que una sola vía al paso de la corriente, la segunda (dos o mas ramas) presenta dos o mas vías.
29. a) Se empieza por considerar una cualquiera de las líneas o terminales de alimentación y determinar cuántos grupos de bobinas están unidos a dicha línea. Si no hay más que un solo grupo, estamos en presencia de una conexión en estrella/serie: es ésta, en efecto, la única conexión trifásica que cumple tal requisito. Cuando son dos los grupos de bobinas unidos a cada línea o terminal de alimentación, hay la posibilidad de que la conexión sea en triángulo/serie o bien en estrella/doble paralelo.b) Al dibujar un diagrama con objeto de identificar la conexión de un motor, puede prescindirse eventualmente del número de polos del mismo.
30.31. a)/b) Si la velocidad del motor es conocida, el problema no tiene dificultad, ya que en
todo motor asíncrono existe una relación bien definida entre el número de polos y el de revoluciones. Un segundo método consiste en contar el número total de grupos de bobinas; dividiendo éste por el número de fases, se hallará el número de polos buscado.
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c) Si no se conociera la velocidad, serviría para hallarla y para conectar el motor de la forma correcta.
32. a) Hacer posible el empleo de un mismo motor en localidades con red de suministro eléctrico a diferente tensión.b) Son motores que tienen la capacidad de manejar dos tensiones de servicio.c) Por regla general, la unión conveniente de los terminales exteriores del motor permite conseguir una conexión en serie de los arrollamientos parciales o una conexión en doble paralelo de los mismos.
33.
34. a) La conexión corta se caracteriza porque con ella se une siempre el final de un grupo con el final grupo siguiente, perteneciente a la misma fase y la larga es final con principio o principio con final.
b)
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35. -Diseño: los motores de inducción polifásicos con rotor de jaula de ardilla, de potencia inferior a una decena de caballos, han sido clasificados en cuatro diseños, designados por las letras A, B, C y D.-Tipo: los fabricantes de motores utilizan determinados símbolos para designar abreviadamente ciertas características constructivas de protección.-Cifra clave: para motores de potencia inferior a 10CV, esta cifra indica dos dimensiones externas características del motor: la distancia D entre el eje geométrico del árbol y el plano inferior de los pies o base de soporte, y la distancia F entre el eje de simetría de la base del motor y el eje de los taladros de los pies destinados a los espárragos de fijación.-Servicio: el dato que precede a este concepto indica el tiempo durante el cual el motor puede funcionar desarrollando su plena potencia, a la tensión y frecuencia especificadas en su placa de características, sin que su calentamiento exceda del límite señalado en dicha placa.-Calentamiento: es el incremento sobre la temperatura ambiente que experimenta el motor cuando trabaja a su carga nominal.
36. a) Según la definición de la NEMA, se designa así todo motor de inducción o síncrono concebido de manera que sólo una parte de su arrollamiento primario quede conectada a la red en el momento del arranque; transcurrido este período inicial, se pone en servicio el resto de dicho arrollamiento, sea de una vez o bien en fases sucesivas.
b)
37. Se llevan a cavo pruebas de continuidad entre cada uno de los nueve terminales y todos los demás para averiguar si el motor en cuestión está conectado en estrella o en triángulo. Si se encuentra cuatro circuitos independientes -tres de dos terminales y uno de tres terminales- el motor estará conectado en estrella; si sólo se encuentran tres circuitos de tres terminales cada uno, el motor estará conectado en triángulo.Si estamos en primer caso:1. MARQUESE LOS CUATRO CICUITOS.2. SUPONIENDO EL MOTOR DE 230/460 Y EN BUENAS CONDICIONES. CONÉCTENSE SUS TERMINALES A UNA RED DE ALIMENTACIÓN TRIFÁSICA A 230V.3. MEDIR TENSIÓN ENTRE TERMINALES RESTANTES.4. CONÉCTENSE ENTRE SÍ LOS TERMINALES PROVISIONALMENTE SEÑALADOS Y MIDA TENSIÓN.5. IDENTIFÍQUENSE POR EL MISMO PROCEDIMIENTO LOS SEIR TERMINALES RESTANTES.
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6. COMPRUÉBESE EL RESULTADO FINAL CONECTANDO EL MOTOR PARA FUNCIONAR A LA TENSIÓN MENOR Y ALIMENTANDO EL MISMO CON UNA RED TRIFÁSICA A DICHA TENSIÓN.
38. a) Depende de su número de polos y de la frecuencia de la red de alimentación. b) Consiste en substituir la conexión normal entre los grupos de cada fase por otra que origine la formación de polos consecuentes.
39. Se utilizan en los motores trifásicos ya que gracias a la manera en la que están los opuestos uno junto a otro gracias al campo magnético el motor empieza a girar.
40.41. Son grupos con distinto número de bobinas.
42. a) Las bobinas y los grupos de bobinas están conectados en ellos de modo que se formen dos arrollamientos estatóricos independientes, en vez de tres.
b)
43. Número de grupos de bobinas= número de polos por número de fases y el número de bobinas por grupo= número de bobinas/grupo de bobinas.
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44.45. Puede llevarse a cabo ejecutando la conexión Scott (o en T), la reconexión trifásica o
bien un nuevo rebobinado. Se una el final de A con el punto medio de B.
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47. Consiste en eliminar todas las conexiones entre grupos. Seguidamente se determinará el número de bobinas de bobinas que deben quedar fuera de servicio, que en principio es del orden de un 16% del número total de ellas. La cifra obtenida se redondeará al entero más próximo, superior o inferior, que sea divisible por 3. Las bobinas se suprimirán equitativamente de las tres fases, y con las restantes se ejecutará el nuevo devanado trifásico a base de grupos iguales o desiguales.
48. Se debe alimentar a 230V.
49. Una disminución de tensión del 58%.
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50. La solución no es muy satisfactoria.
51. A. Calcula paso de las bobinas.B. Número nuevo de polos/Número primitivos de polos x Número primitivo de espiras.C. Número primitivo de polos/Número nuevo de polos x sección mayor de primitivo.D. Se respetará tipo de conexión primaria.
52.
53.
54. Por la rotura del hilo en una bobina o por una conexión floja entre bobinas o entre grupos.
55. Por medio de lámparas de prueba. Si al tocar el extremos de una fase la lámpara no se enciende, indica que dicha fase esta interrumpida.
56. El voltaje no va a pasar por esa fase.
57. Realizando pruebas de masa.
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58. 1-Fusible fundido.2-Cojinetes desgastados.3-Sobrecarga.4-Fase interrumpida.5-Barra rotóricas flojas.6-Conexiones internas erróneas.
59. Rotor se roza contra el estator y la marcha del motor es ruidosa.
60. Cuando se ocupa un motor trifásico de forma económica, cuando no se consiguen motores trifásicos.
61. 1-Sobrecarga.2-Cojinetes desgastados o ajustados en exceso.3-Bobina con cortocircuito.4-Funcionamiento como monofásico.5-Barras rotóricas flojas.
