Motores Elctricos

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ndice Definicin de Motor Principio de funcionamiento

Partes de un motor

Tipos de motor Asncronos Trifsico y monofsicos

Conexiones y

Definicin de Motor

Un motor elctrico es una maquina elctrica que transforma energa elctrica en energa mecnica por medio de interacciones electromagnticas. Algunos de los motores elctricos son reversibles, pueden transformar energa mecnica en energa elctrica funcionando como Generadores.

Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro elctrico o a bateras. As, en automviles se estn empezando a utilizar en vehculos hbridos para aprovechar las ventajas de ambos.

Principio de funcionamiento

En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo norte (N) y polo sur (S), que son las regiones donde se concentran las lneas de fuerza de un imn. Un motor para funcionar se vale de las fuerzas de atraccin y repulsin que existen entre los polos. De acuerdo con esto, todo motor tiene que estar formado con polos alternados entre el estator y el rotor, ya que los polos magnticos iguales se repelen, y polos magnticos diferentes se atraen, produciendo as el movimiento de rotacin.

Partes del motor

Partes del motor Estator

Rotor Est formado por un eje que soporta un juego de

bobinas arrolladas sobre un ncleo magntico que

gira dentro de un campo magntico creado bien por

un imn o por el paso por otro juego de bobinas. Es el componente que gira (rota) en una mquina elctrica, generalmente montada en un eje. En los motores asncronos existen dos tipos, jaula de ardilla o rotor bobinado:

Esta parte de la mquina no se mueve y es la carcasa de la mquina. Un esttor es una parte fija de una mquina rotativa, la cual alberga una parte mvil (rotor). En los motores asncronos trifsicos, tienen un bobinado distribuido en ranuras a 120. Tienen tres bobinados en el estator, estos bobinados estn desfasados 2 / (3P), siendo P el numero de polos de la maquina

Tapas Son los elementos que van a sostener en la gran mayora de los casos a los cojinetes o rodamientos que soportan la accin del rotor

Caja de conexiones

(Bornes) Por lo general, en la mayora de los casos los motores elctricos cuentan con caja de conexiones. La caja de conexiones es un elemento que protege a los conductores que alimentan al motor, resguardndolos de la operacin mecnica del mismo, y contra cualquier elemento que pudiera daarlos.

Cojinetes (rodamientos) Transforman la friccin de rodadura o movimiento mecnico normalmente los motores estn equipados con rodamientos de una sola hilera de bolas de ranura profunda. La designacin completa de los rodamientos se indica en la placa de caractersticas de la mayora de motores.

Motores asncronos

Nos vamos a basar en motores asncronos ya que son los mas usados en la industria Automotriz ya que su uso es mas fcil, son los mas comunes y tambin se puede regular la velocidad por medio de variadores de frecuencia.

Por que son llamados motores asncronos?

Los motores asncronos generan un campo magntico giratorio y se les llama asncronos por que la parte giratoria , el rotor, y el campo magntico provocado por la parte fija tienen velocidad desigual. Ha esta desigualdad de velocidad se le denomina deslizamiento.

Motores asncronos monofsicos

TIPOS DE MOTORES MONOFSICOS.

Motor monofsico con bobinado auxiliar de arranque

Como todos los motores elctricos, est formado por un circuito magntico y dos elctricos. El circuito magntico est formado por el estator, donde se coloca el bobinado inductor y el rotor que incorpora el bobinado inducido, que en la mayora de los casos suele ser de jaula de ardilla.

De su nombre se desprende que utiliza un solo bobinado inductor, recorrido por una corriente alterna que crea un flujo tambin alterno, pero de direccin constante que, por s solo, no es capaz de hacer girar al rotor. Si el rotor se encuentra ya girando, en los conductores del bobinado rotrico se generan fuerzas electromotrices que hacen que por el bobinado rotrico circulen corrientes, que a su vez generan un flujo de reaccin desfasado 90 elctricos respecto del principal. La interaccin entre estos dos flujos hace que el motor se comporte como un motor bifsico y el rotor contine girando.

Para invertir el sentido de giro de un motor monofsico con bobinado auxiliar, hay que invertir las conexiones de los extremos de uno de los bobinados en la placa de bornes. No confundir con la inversin de los hilos de alimentacin.

Motor monofsico de espira en cortocircuito

El motor de espira en cortocircuito est constituido por un estator de polos salientes y un rotor de jaula de ardilla. En la masa polar se incorpora una espira en cortocircuito que abarca un tercio aproximadamente del polo. Las bobinas rodean las masas polares, como se muestra en la siguiente figura.

Al alimentar las bobinas polares con una corriente alterna se produce un campo magntico alterno en el polo que por s solo no es capaz de poner en marcha el motor. El flujo que atraviesa la espira genera en esta una fuerza electromotriz inducida que hace que circule una corriente de elevado valor por la espira. Esto a su vez crea un flujo propio que se opone al flujo principal. En estas condiciones se obtiene un sistema de dos flujos en el que el flujo propio estar en retraso respecto del flujo principal, haciendo que el motor gire

El sentido de giro ser siempre el que va desde el eje del polo hacia la espira en cortocircuito colocada en el mismo. Si por algn motivo necesitsemos invertir el giro, tendramos que desmontar el motor e invertir todo el conjunto del rotor manteniendo la posicin del estator.

Motor universal Es un motor monofsico que puede funcionar tanto en corriente continua como alterna. Su constitucin es esencialmente la del motor serie de corriente continua, y sus caractersticas de funcionamiento son anlogas

El motor serie de corriente continua se caracteriza por tener un fuerte par de arranque y su velocidad est en funcin inversa a la carga, llegando a embalarse cuando funciona en vaco. Funcionando en corriente alterna, este inconveniente se ve reducido porque su aplicacin suele ser en motores de pequea potencia y las prdidas por rozamientos, cojinetes, etc., son elevadas con respecto a la total, por lo que no presentan el peligro de embalarse, pero s alcanzan velocidades de hasta 20000 revoluciones por minuto (rpm), que los hace bastante idneos para pequeos electrodomsticos y mquinas herramientas porttiles.

Motores asncronos monofsicos

Motores asncronos Trifsicos

Motor de Jaula de ardilla

Un rotor de jaula de ardilla es la parte que rota usada comnmente en un motor de induccin de corriente alterna. Un motor elctrico con un rotor de jaula de ardilla tambin 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.

Su nico inconveniente es el de absorber una elevada intensidad en el arranque a la tensin de funcionamiento

En este tipo de motores, el rotor va ranurado igual que el estator, y en l se coloca un bobinado normalmente trifsico similar al del estator conectado en estrella y los extremos libres se conectan a tres anillos de cobre, aislados y solidarios con el eje del rotor.

Motor de rotor bobinado y anillos rasantes

La gran ventaja que presentan estos motores es su par de arranque, ya que puede alcanzar hasta 2,5 veces el par nominal, mientras que la intensidad en el arranque es similar a la del par nominal. Para realizar la puesta en marcha, es necesaria la conexin de un restato de arranque conectado en serie con el bobinado del rotor, y una vez alcanzada la velocidad de rgimen, se puentean los anillos en estrella.

Conexiones

Todo bobinado trifsico se puede conectar en estrella (todos los finales conectados en un punto comn, alimentando el sistema por los otros extremos libres) o bien en tringulo (conectando el final de cada fase al principio de la fase siguiente, alimentando el sistema por los puntos de unin)

En la conexin estrella, la intensidad que recorre cada fase coincide con la intensidad de lnea, mientras que la tensin que se aplica a cada fase es 3 menor que la tensin de lnea. En la conexin tringulo la intensidad que recorre cada fase es 3 menor que la intensidad de lnea, mientras que la tensin a la que queda sometida cada fase coincide con la tensin de lnea.

= tensin de lnea

=

3 Conexin estrella =

Conexin triangulo = =

3

En estas condiciones, el motor se puede considerar como bitensin, ya que las tensiones normalizadas son de 230 o 400 V. Si un motor est diseado para aplicarle 230 V a cada fase, lo podremos conectar a la red de 230 V en tringulo y a la red de 400 V en estrella. En ambos casos, la tensin que se le aplica a cada fase es 230 V. En una y otra conexin, permanecen invariables los parmetros de potencia, par motor y velocidad.

Conexiones

En algunas ocasiones nos vamos a encontrar motores de 9 puntas que se tiene que conectar en delta y en estrella como los motores de seis puntas

Conexiones

En algunas ocasiones nos vamos a encontrar motores de 9 puntas que nos permiten hacer dos tipos de conexiones Doble Delta o Doble triangulo

Conexiones

En algunas ocasiones nos vamos a encontrar motores de 12 puntas que se tiene que conectar en delta y en estrella como los motores de seis puntas

Conexiones

En algunas ocasiones nos vamos a encontrar motores de 9 puntas que nos permiten hacer dos tipos de conexiones Doble Delta o Doble triangulo

Conexiones