Universidad Católica
Santo Toribio de Mogrovejo
FACULTAD DE INGERNIERIA MECANICA ELÉCTRICA
TITULO
Análisis de rendimiento de maquinas eléctricas rotativas
ASIGNATURA
Maquinas Eléctricas II
ALUMNOS
Muñoz Gómez Oscar Guillermo
Tapia Espino Jorge Andre
DOCENTE
Ing. Rojas Vera, Pedro L.
Chiclayo, 12 de octubre del 2012
I. INTRODUCCIÓN
Este trabajo es un desarrollo explicativo del comportamiento y
funcionamiento de las condiciones adecuadas de los motores
de inducción que presenta una fabrica (piladora la merced), además
estos mismos son maquinas rotativas. Analizándolas podremos saber
cuando un motor está trabajando en sus condiciones normales y cuando
no lo está.
Por consiguiente la elección de un motor de cualquier tipo para una
determinada instalación requiere el conocimiento de los conjuntos de
características, las del motor y las de la instalación, algunas necesarias
porque están impuestas, y no pueden ser elegidas arbitrariamente, otros en
cambio pueden ser seleccionadas entre un conjunto de posibilidades.
Para adoptar efectivamente el motor se debe tener en cuenta, las
exigencias de la instalación donde se ha de utilizar, considerando que
como el motor tendrá ciertos límites, los cuales no deberán ser superadas;
por otra parte el motor con sus características propias, impondrá a la
instalación ciertos requerimientos, que esta deberá satisfacer y a la vez se
pueden utilizar directamente.
II. OBJETIVOS.
OBJETIVO GENERAL:
o Realizar el diagnóstico de los motores de la piladora de arroz ¨LA
MERCED¨
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
o Identificar los motores empleados en la planta y las funciones que
desempeñan cada uno de ellos.
o Identificar los posibles problemas que puedan presentarse en el
funcionamiento o arranque de los motores.
o Elaborar el esquema equivalente del motor que tenga la máxima
potencia.
o Comprobar el dimensionamiento del transformador usado en esta
empresa.
III. MARCO TEORICO:
MOTOR DE INDUCCIÓN TRIFÁSICO
El motor de inducción trifásico, también llamado motor asíncrono, es hoy día el
motor eléctrico que más se utiliza en las aplicaciones industriales, sobre todo el
motor con rotor de jaula de ardilla.
Imagen 01. Motor jaula de ardilla
La sección del motor de inducción trifásico, se compone de un bastidor o
estator fijo, un bobinado trifásico alimentado por una red eléctrica trifásica y un
rotor, no hay ninguna conexión eléctrica entre el estator y el rotor. Las
corrientes del rotor se inducen desde el estator a través del entrehierro. Tanto el
estator como el rotor están fabricados de una lámina de núcleo altamente
magnetizable que proporciona pérdidas por corrientes de Foucault e histéresis
bajas.
1. ESTATOR
El bobinado del estator está formado por tres bobinados individuales que se
superponen y están separados con un ángulo eléctrico de 120°. Cuando se
conecta la alimentación, la corriente de entrada primero magnetiza el estator.
Esta corriente de magnetización genera un campo rotativo que gira con la
velocidad de sincronismo ns.
2. ROTOR
En los motores de inducción con rotor de jaula de ardilla, el rotor está formado
por un bloque laminar de núcleo de rotor cilíndrico y ranurado provisto de
barras de aluminio unidas por delante con anillas para formar una jaula
cerrada.
El motor de inducción parado actúa como un transformador cortocircuitado
en el secundario. Por consiguiente, el bobinado del estator corresponde al
bobinado principal y el bobinado del rotor (bobinado de jaula), al bobinado
secundario.
Dado que está en cortocircuito, la corriente interna del rotor depende de la
tensión inducida y de su resistencia. La interacción entre el flujo magnético y los
conductores de corriente del rotor genera un par de torsión que se
corresponde con la rotación del campo rotativo. Las barras de la jaula están
dispuestas deforma excéntrica con respecto al eje de rotación para impedir
fluctuaciones en el par de torsión.
PARÁMETROS DEL MOTOR.
I. LAS NORMAS
Existen dos normas bajo las cuales se fabrican los motores:
IEC Comisión Electrotécnica Internacional que es acogida por la gran
mayoría de países y especialmente los europeos.
NEMA Asociación Nacional de Fabricantes de Equipos Eléctricos. Es una
norma nacional de Estados Unidos, pero es común en muchos países.
Hay varias diferencias en la construcción dependiendo de la norma, pero
lo más significativo es que mientras que las dimensiones según IEC son en
milímetros, según NEMA son en pulgadas.
II. GRADO DE PROTECCIÓN
Para garantizar una adecuada selección de motor, es importante conocer
el significado de grado de protección IP, definido según normas
internacionales.
IP: significa INTERNAL PROTECTION y determina el grado de protección
(mecánico) o de encerramiento del motor. Viene seguido de dos cifras
características las cuales se procederá a describir.
IP - [ A ][ B ]
A: Nivel de protección contra el ingreso de objetos sólidos.
B: Nivel de protección contra el ingreso de agua.
Los valores de A varían de 0 a 6, en la tabla 01 se procede a detallar el
significado de cada uno.
A Tamaño del
objeto entrante
Efectivo contra
0 — Sin protección
1 <50 mm El elemento que debe utilizarse para la prueba (esfera de 50 mm de
diámetro) no debe llegar a entrar por completo.
2 <12.5 mm El elemento que debe utilizarse para la prueba (esfera de 12,5 mm
de diámetro) no debe llegar a entrar por completo.
3 <2.5 mm El elemento que debe utilizarse para la prueba (esfera de 2,5 mm de
diámetro) no debe entrar en lo más mínimo.
4 <1 mm El elemento que debe utilizarse para la prueba (esfera de 1 mm de
diámetro) no debe entrar en lo más mínimo.
5 Protección contra
polvo
La entrada de polvo no puede evitarse, pero el mismo no debe
entrar en una cantidad tal que interfiera con el correcto
funcionamiento del equipamiento.
6 Protección fuerte
contra polvo
El polvo no debe entrar bajo ninguna circunstancia
Tabla 01. Valores de A para IP – [ A ][ B ]
Los valores de B varían de 0 a 8, en la tabla 02 se detallara el significado de
cada uno.
B Protección
frente a
Método de prueba Resultados esperados
0 Sin
protección.
Ninguno El agua entrará en el equipamiento.
1 Goteo de
agua
Se coloca el equipamiento en
su lugar de trabajo habitual.
No debe entrar el agua cuando se la deja
caer, desde 200 mm de altura respecto del
equipo, durante 10 minutos (a razón de 3-5
mm3 por minuto)
2 Goteo de
agua
Se coloca el equipamiento en
su lugar de trabajo habitual.
No debe entrar el agua cuando de la deja
caer, durante 10 minutos (a razón de 3-5 mm3
por minuto). Dicha prueba se realizará cuatro
veces a razón de una por cada giro de 15º
tanto en sentido vertical como horizontal,
partiendo cada vez de la posición normal de
trabajo.
3 Agua
nebulizada.
(spray)
Se coloca el equipamiento en
su lugar de trabajo habitual.
No debe entrar el agua nebulizada en un
ángulo de hasta 60º a derecha e izquierda de
la vertical a un promedio de 10 litros por minuto
y a una presión de 80-100kN/m2 durante un
tiempo que no sea menor a 5 minutos.
4 Chorros de
agua
Se coloca el equipamiento en
su lugar de trabajo habitual.
No debe entrar el agua arrojada desde
cualquier ángulo a un promedio de 10 litros
por minuto y a una presión de 80-100kN/m2
durante un tiempo que no sea menor a 5
minutos.
5 Chorros de
agua.
Se coloca el equipamiento en
su lugar de trabajo habitual.
No debe entrar el agua arrojada a chorro
(desde cualquier ángulo) por medio de una
boquilla de 6,3 mm de diámetro, a un
promedio de 12,5 litros por minuto y a una
presión de 30kN/m2 durante un tiempo que no
sea menor a 3 minutos y a una distancia no
menor de 3 metros.
6 Chorros
muy
potentes de
agua.
Se coloca el equipamiento en
su lugar de trabajo habitual.
No debe entrar el agua arrojada a chorros
(desde cualquier ángulo) por medio de una
boquilla de 12,5 mm de diámetro, a un
promedio de 100 litros por minuto y a una
presión de 100kN/m2 durante no menos de 3
minutos y a una distancia que no sea menor
de 3 metros.
7 Inmersión
completa
en agua.
El objeto debe soportar (sin
filtración alguna) la inmersión
completa a 1 metro durante
30 minutos.
No debe entrar agua.
8 Inmersión
completa y
continúa en
agua.
El equipamiento eléctrico /
electrónico debe soportar (sin
filtración alguna) la inmersión
completa y continua a la
profundidad y durante el
tiempo que especifique el
fabricante del producto con el
acuerdo del cliente, pero
siempre que resulten
condiciones más severas que
las especificadas para el valor
7.
No debe entrar agua
Tabla 02. Valores de B para IP – [ A ][ B ]
III. DATOS DE PLACA
Cada motor debe contar con una placa de características,
fácilmente visible y firmemente sujeta al motor con remaches del
mismo material que las placas.
Deben ser de acero inoxidable, la pintura del motor no debe
cubrirlas, la información debe ser grabada en el metal de las placas
de tal manera que pueda ser leída aunque desaparezcan la
coloración e impresiones de superficie.
La siguiente información o datos son los mínimos que debe llevar la
placa de datos y placas auxiliares, de cualquier motor de corriente
alterna monofásico o trifásico, en forma indeleble y en lugar visible.
A continuación se detallara una placa de manera general con los
parámetros que deberían de ser especificados.
Imagen 02. Placa general de motores de inducción.
1. Nombre del fabricante.
2. Tamaño, forma de construcción.
3. Clase de corriente.
4. Clase de máquina; motor, generador, etc.
5. Número de fabricación.
6. Identificación del tipo de conexión del arrollamiento.
7. Tensión nominal.
8. Intensidad nominal.
9. Potencia nominal. Indicación en kW para motores y generadores de
corriente continua e inducción. Potencia aparente en kVA en generadores
síncronos.
10. Unidad de potencia, por ejemplo kW.
11. Régimen de funcionamiento nominal.
12. Factor de potencia.
13. Sentido de giro.
14. Velocidad nominal en revoluciones por minuto rev/min.
15. Frecuencia nominal.
16. ―Err‖ excitación en máquinas de corriente continua y máquinas síncronas.
―Lfr‖ inducido para máquinas asíncronas.
17. forma de conexión del arrollamiento inducido.
18. Máquinas de cc y síncronas: tensión nominal de excitación. Motores de
inducido de anillos rozantes : tensión de parada del inducido (régimen
nominal).
19. Máquinas de cc y síncronas: corriente nominal de excitación. Motores de
inducido de anillos rozantes: intensidad nominal del motor.
20. Clase de aislamiento.
21. Clase de protección.
22. Peso en Kg o T.
23. Número y año de edición de la disposición VDE tomada como base.
IV. DESCRIPCIÓN Y DESARROLLO
VISITA TÉCNICA:
“PILADORA LA MERCED SRL.”
La empresa está dedicada al proceso de pilado, envasado y venta de
arroz y sub productos.
UBICACIÓN:
Carretera Ferreñafe Km 3– José L. Ortiz – Chiclayo.
Razón social: PILADORA LA MERCED SRL.
Nombre comercial: molino las mercedes.
Tipo de empresa: Sociedad de responsabilidad limitada.
Condición: Activo
Actividad comercial: Pilado, envasado y venta de arroz
SERVICIOS:
Compra y venta de arroz (en cascara y pilado)
Pilado, embasado y venta
ESPECIFICACIONES DE LA ENERGÍA CONTRATADA:
Empresa contratada: ELECTRONORTE S.A
Tipo de conexión: aérea trifásica.
Tarifa: MT2.
Transformador:
o Marca: Compañía electro andina SAC
o Potencia: 250 KVA
o Relación de transformación:, 10 KV /380-220 V
PROCESO DEL PILADO DE ARROZ
1.- vaciado de arroz en cascara, pre limpia y descascarado:
El arroz en casca es vaciado en una tolva de concreto (recepcionadora),
para luego ser trasladado por un elevador de paletas que es accionado
por un primer motor cuya potencia es de 3 Hp, este primer motor se
encarga de llevar el arroz a la parte superior del molino para que por
gravedad caiga a una zaranda que es movida por un motor de 10 Hp a
través de fajas. En esta parte se trata de limpiar las impurezas con las que
viene del campo de cultivo y con las cuales es envasado (piedras, vano,
pajilla, amarras, etc.) esta parte es también conocida como la fase de
PRE-LIMPIA donde el grano queda casi si impurezas.
Una vez el arroz ya separado de impurezas en trasladado nuevamente por
otro elevador de 3 Hp hacia dos máquinas encargada del descascarado
del arroz (DESCASCARADORAS), cuyas maquinas son accionadas por dos
motores de 20 Hp.
Motor numero N°1 y N°3 (posición horizontal):
Motor de los elevadores numero N°1 y 3 (Delcrosa de 3Hp)
ARRANQUE DIRECTO
TIPO 6100C6/ ED/ ER N° 2356/ 1006 NORMA IEC
HP/KW 3.0/2.2 AISL. F IP.
SERVICIO S1 Ia/in 6.0 CAT.
ROD delantero 6206 ZZ Trasero 6208 ZZ
HZ rpm F.S. V 220 380 440 (760)
50 A
60 1145 1.15 A 10 5.76 3.0
Número de Polos:
6
Velocidad síncrona:
Deslizamiento:
Motor numero N°2 (posición horizontal)
Motor de la máquina de pre limpia (Delcrosa de 10 Hp)
ARRANQUE DIRECTO
TIPO B13284/ ED N° 0200 NORMA IEC
HP/KW 10/7.5 AISL. F IP. 55
SERVICIO S1 Ia/in 7.3 CAT.
ROD delantero 6308 ZZ Trasero 6308 ZZ
HZ rpm F.S. V 220 380 440 (760)
50 A
60 1750 1.15 A 26 15 13
Número de Polos:
4
Velocidad síncrona:
Deslizamiento:
Motor numero N°4 (posición horizontal)
Motor de la máquina Descascaradora (Delcrosa de 20 Hp)
ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO (γ- Δ)
TIPO B1160114/ ED N° 0200 NORMA IEC
HP/KW 20/15 AISL. F IP. 55
SERVICIO S1 Ia/in 7.3 CAT.
ROD delantero 6309ZZC3 Trasero 6309ZZC3
HZ rpm F.S. V 220 380 440 (760)
50 A
60 1745 1.15 A 50 30 25
Número de Polos:
4
Velocidad síncrona:
Deslizamiento:
2.- post limpia, seleccionado, pulido, lustrado, separado por tamaño y
distribución:
Una vez ya descascarado a continuación el producto pasa a una maquina de
post limpia, cuya maquina es accionada por un motor numero N°5 de 5 Hp que
se encarga de eliminar las pequeñas impurezas que se encuentran (pequeñas
piedras, vano, etc.), después es trasladado a las mesas PADDY, estas mesas son
accionadas por dos motores N° 6 Y 7 de 2 Hp (c/u) que se encargan de separar
el arroz descascarado (arroz integral) del arroz en cascara (soldadito), el cual es
separado por medio de vibraciones, el arroz en cascara sobrante es trasladado
a través de un elevador que es accionado por un motor de 3 Hp lo cual lleva el
arroz nuevamente a las descascaradoras para pasar por ellas y poder ser
descascarado, luego el arroz descascarado es trasladado por medio de un
elevador que es accionado por un motor de 3 Hp hacia seis pulidoras, 5 de ellas
son accionadas por motores de de 25 Hp y una por un motor de 30 Hp (pulidora
4) que se encargan de blanquear el arroz, una vez ya pulido a través de otro
elevador pasa a otras maquinas ( 4 lustradoras) que se encargan de eliminar el
mas mínimo polvo que se encuentre en el producto, cuyas maquinas son
accionadas por motor motores de 5 Hp, una ves ya terminado este proceso por
medio de otro elevador el producto es llevado hacia una mesas rotativas que se
encargan de separar el arroz por tamaño (arroz entero - ½ - ¾ y ñelen), estas
maquinas son accionadas por unos motores en posición vertical de 2 Hp y de
allí es pasado a una zaranda que separa el arroz también por tamaño.
Motor numero N°5 (posición horizontal)
Motor de la máquina de pos limpia (Delcrosa de 5 Hp)
ARRANQUE DIRECTO
TIPO 9100L4/ ED/ER N° 2064/0701 NORMA IEC
HP/KW 5.0/3.7 AISL. F IP. 55
SERVICIO S1 Ia/in 7.5 CAT.
ROD delantero 6206 ZZ Trasero 6201 ZZ
HZ rpm F.S. V 220 380 440 (760)
50 A
60 1730 1.15 A 14.1 8.1 7.0
Número de Polos:
4
Velocidad síncrona:
Deslizamiento:
Motores numero N° 6 Y 7 (posición horizontal):
Motores de las mesas PADDY
ARRAQUE DIRECTO
Obs: estos dos son los únicos motores que están en otro idioma por lo cual
dejaremos solo los datos indicados de la imagen tomada.
Número de Polos:
4
Velocidad síncrona:
Deslizamiento:
Motor numero N°8, 9 y 16 (posición horizontal):
Elevadores (Delcrosa de 3Hp)
ARRANQUE DIRECTO
TIPO 6100C6/ ED/ ER N° 2356/ 1006 NORMA IEC
HP/KW 3.0/2.2 AISL. F IP.
SERVICIO S1 Ia/in 6.0 CAT.
ROD delantero 6206 ZZ Trasero 6208 ZZ
HZ rpm F.S. V 220 380 440 (760)
50 A
60 1145 1.15 A 10 5.76 3.0
Número de Polos:
Velocidad síncrona:
Deslizamiento:
Motor numero N°10, 11, 12, 14, 15, 17 (posición horizontal)
Motores de las pulidoras (Delcrosa de 25 Hp)
ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO (γ- Δ)
TIPO B160LA/ ED/ ER N° 03011215 NORMA IEC
HP/KW 25/18.5 AISL. F IP.
SERVICIO S1 Ia/in 9.1 CAT.
ROD delantero 6309ZZ C3 Trasero 6208 ZZ
HZ rpm F.S. V 220 380 440
50 A
60 1755 1.15 A 60.1 34.7 25
Número de Polos:
Velocidad síncrona:
Desplazamiento:
Motor numero N°13 (posición horizontal)
Motor de la pulidora NUMERO N°4 (Delcrosa de 30 Hp)
ARRANQUE ESTRELLA DOBLE ESTRELLA (γ- γγ)
MOT 3~ TIPO NV180M4
N 137878 M1 HP 30
f.s. 1.15 rpm 1750 HZ 60
V 220/ 380/ 440 A 76 /43.8/ 28
CONEX ΔΔ /γγ/ Δ AISL F NORMA
IP 55 h=1000msnm T = 40ºC
Número de Polos:
Velocidad síncrona:
Desplazamiento:
Motor numero N°18 (posición horizontal)
Motor de la lustradora (siemens de 2 Hp)
ARRANQUE DIRECTO
SIEMENS 3 Motor 1LA5 112-4YB80
5.0 / 3.7 HP/kW F.S. 1.15
BG 112M Form. Cons IMB3 S1
IP54 220 Δ Δ – 380 YY – 440 Δ V CI. Aisl F.
30.7 kg 17 – 9.8 – 8.5 A 60 Hz
IEC 34 Cos θ 0.78 1760 RPM
Número de Polos:
Velocidad síncrona:
Desplazamiento:
Motor numero N°18 (posición vertical)
Motor de las mesas rotativas (siemens de 2 Hp)
ARRANQUE DIRECTO
SIEMENS 3 Motor 1LA5 112-4YB80
2.0 / 1.5 HP/kW F.S. 1.15
BG 112M Form. Cons IMB3 S1
IP55 220 – 380 V CI. Aisl F.
Ip/In 5.8 7.21 – 4.17 A 60 Hz
IEC 34 Cos θ 0.70 1150 RPM
Número de Polos:
Velocidad síncrona:
Desplazamiento:
Motor numero N°19 (posición horizontal)
Motor de las mesas rotativas (siemens de 2 Hp)
ARRANQUE DIRECTO
Mot 3 TIPO YD71A4
HP 0.5
RPM 1650 HZ 60
V 220/380/440 A 1.9 / 1.1 / 0.95
CONEX. ΔΔ/YY/Δ AISL. F
IP 55
Número de Polos:
Velocidad síncrona:
Desplazamiento:
LAS SIGUIENTES TABLAS MUESTRAN LOS VALORES OBTENIDOS ANTERIORMENTE POR
MEDIO DE LOS CÁLCULOS EFECTUADOS PARA CADA MOTOR.
# Marca V A HP f RPM Cos ϴ # P Factor I s Torque
1 DELCROSA 380 1,11 0,5 60 1700 0,82 4 5 0,0083 2,1587
2 DELCROSA 380 1,11 0,5 60 1700 0,82 4 5 0,0083 2,1587
3 DELCROSA 380 1,66 0,75 60 1135 0,7 4 4,1 0,0542 4,7057
4 DELCROSA 380 1,65 1 60 1730 0,84 4 6,7 0,0389 4,1161
5 DELCROSA 380 1,65 1 60 1730 0,84 4 6,7 0,0389 4,1161
6 JAPONES 380 3,8 2 60 1740 0,7 4 6 0,0389 8,28
7 JAPONES 380 3,7 2 60 1720 0,7 4 6 0,0389 8,28
8 JAPONES 380 3,7 2 60 1720 0,7 4 6 0,0389 8,28
9 DELCROSA 380 5,76 3 60 1145 0,86 6 6 0,0458 18,3479
10 DELCROSA 380 5,76 3 60 1145 0,86 6 6 0,0458 18,3479
11 DELCROSA 380 5,76 3 60 1145 0,86 6 6 0,0458 18,3479
12 DELCROSA 380 5,76 3 60 1145 0,86 6 6 0,0458 18,3479
13 DELCROSA 380 5,76 3 60 1145 0,86 6 6 0,0458 18,3479
14 DELCROSA 380 5,76 3 60 1145 0,86 6 6 0,0458 18,3479
15 DELCROSA 380 5,76 3 60 1145 0,86 6 6 0,0458 18,3479
16 DELCROSA 380 5,76 3 60 1725 0,84 4 6 0,0458 18,3479
17 DELCROSA 380 5,76 3 60 1725 0,84 4 6 0,0458 18,3479
18 DELCROSA 380 5,76 3 60 1725 0,84 4 6 0,0458 18,3479
19 DELCROSA 380 5,76 3 60 1725 0,84 4 6 0,0458 18,3479
20 DELCROSA 380 5,76 3 60 1145 0,86 6 6 0,0458 18,3479
21 DELCROSA 380 5,76 3 60 1145 0,86 6 6 0,0458 18,3479
22 DELCROSA 380 5,76 3 60 1145 0,86 6 6 0,0458 18,3479
23 DELCROSA 380 6,6 4 60 1720 0,82 4 6,6 0,0444 16,5674
24 DELCROSA 380 6,6 4 60 1720 0,82 4 6,6 0,0444 16,5674
25 DELCROSA 380 8,1 5 60 1730 0,78 4 7,5 0,0388 20,42
26 DELCROSA 380 8,1 5 60 1730 0,78 4 7,5 0,0388 20,42
27 DELCROSA 380 8,1 5 60 1730 0,78 4 7,5 0,0388 20,42
28 SIEMENS 380 9,8 5 60 1750 0,78 4 7,5 0,0388 20,42
29 SIEMENS 380 9,8 5 60 1750 0,78 4 7,5 0,0388 20,42
30 DELCROSA 380 19 6,6 60 1740 0,8 4 4,3 0,0333 27,,0104
31 DELCROSA 380 19 6,6 60 1740 0,8 4 4,3 0,0333 27,,0104
32 DELCROSA 380 15 10 60 1750 0,77 4 7,3 0,0278 40,9256
33 DELCROSA 380 14,2 10 60 1700 0,86 4 7,3 0,0278 40,9256
34 VOGES 380 17,9 12,5 60 1760 0,85 4 6,5 0,0222 50,5747
35 VOGES 380 17,9 12,5 60 1760 0,85 4 6,5 0,0222 50,5747
36 DELCROSA 380 35,4 25 60 1750 0,82 4 9,1 0,025 100,662
37 DELCROSA 380 35,4 25 60 1750 0,82 4 9,1 0,025 100,662
38 DELCROSA 380 34,5 25 60 1755 0,87 4 9,1 0,025 100,662
39 DELCROSA 380 35,4 25 60 1750 0,82 4 9,1 0,025 100,662
40 DELCROSA 380 35,4 25 60 1750 0,82 4 9,1 0,025 100,662
41 DELCROSA 380 42,8 30 60 1765 0,85 4 8,7 0,027 122,0672
Cuadro 01. Datos de motores existentes en el molino Las Mercedes.
La Piladora cuenta con dos transformadores uno de 100KVA y otro de
250KVA conectados en paralelo, de los cuales tan solo uno funciona (el de
250KVA). En el molino también cuentan con un banco de condensadores que
genera un factor de potencia de 0.97 (entre el cual dividimos la potencia
obtenida de la suma de los motores)
Sumando todas las potencias de los motores en la fábrica tenemos una
potencia de 298 HP, equivalente a 222,219 KW, a este valor obtenido
anteriormente se le suma la potencia del motor mas grande multiplicada por el
factor de 0.25.
PT = 222.219 + 22.37*0.25 = 227.81KW
ST = PT/0.97 = 234,86 KVA
Con esto queda comprobado que el transformador soporta la potencia
de todos los motores. Ya que con la ayuda del banco de condensadores se
disminuye la potencia aparente, la energía consumida; y por otro lado se
aumenta la eficiencia de los motores.
Tipo de arranque y uso de cada motor
En la piladora Las Mercedes se cuentan con 41 motores de los cuales se
pueden catalogar en dos grupos de arranques para los motores; de arranque
directo y de arranque Y-YY, para efectos de cálculo se considerarán en los
motores de arranque directo que la corriente de arranque sea la corriente
nominal multiplicada por el factor I, obtenido en las placas de los motores, en
algunos casos no se conto con este dato en la placa por lo que se obtuvo del
catálogo de la marca Delcrosa guiándose por el número de polos y la potencia
del motor.
Para los motores de arranque en Y-YY su corriente de arranque respectiva se
obtiene por las siguientes fórmulas:
√
# Marca Tipo de
Arranque Uso HP Factor I In Ia
1 DELCROSA Directo Dosificador 1 0.5 5 1,11 5,55
2 DELCROSA Directo Sinfín 1 0.5 5 1,11 5,55
3 DELCROSA Directo Llenadora de Sacos 0.75 4,1 1,66 6,806
4 DELCROSA Directo Vibradora 1 1 6,7 1,65 11,055
5 DELCROSA Directo Vibradora 2 1 6,7 1,65 11,055
6 JAPONES Directo Mesa Paddy 2 6 3,8 22,8
7 JAPONES Directo Mesa Paddy 2 6 3,7 22,2
8 JAPONES Directo Dosificador 2 2 6 3,7 22,2
9 DELCROSA Directo Elevador 1 3 6 5,76 34,56
10 DELCROSA Directo Elevador 2 3 6 5,76 34,56
11 DELCROSA Directo Elevador 3 3 6 5,76 34,56
12 DELCROSA Directo Elevador 4 3 6 5,76 34,56
13 DELCROSA Directo Elevador 5 3 6 5,76 34,56
14 DELCROSA Directo Elevador 6 3 6 5,76 34,56
15 DELCROSA Directo Elevador 7 3 6 5,76 34,56
16 DELCROSA Directo Sinfín 2 3 6 5,76 34,56
17 DELCROSA Directo Sinfín 3 3 6 5,76 34,56
18 DELCROSA Directo Post-Limpia 3 6 5,76 34,56
19 DELCROSA Directo Pre-Limpia 3 6 5,76 34,56
20 DELCROSA Directo Elevador 8 3 6 5,76 34,56
21 DELCROSA Directo Elevador 9 3 6 5,76 34,56
22 DELCROSA Directo Elevador 10 3 6 5,76 34,56
23 DELCROSA Directo Lustradora 1 4 6,6 6,6 43,56
24 DELCROSA Directo Lustradora 2 4 6,6 6,6 43,56
25 DELCROSA Directo Circuito 1 5 7,5 8,1 60,75
26 DELCROSA Directo Circuito 2 5 7,5 8,1 60,75
27 DELCROSA Directo Mesa Rotatoria 1 5 7,5 8,1 60,75
28 SIEMENS Directo Mesa Rotatoria 2 5 7,5 9,8 73,5
29 SIEMENS Directo Mesa Rotatoria 3 5 7,5 9,8 73,5
30 DELCROSA Directo Lustradora 3 6.6 4,3 19 81,7
31 DELCROSA Directo Lustradora 4 6.6 4,3 19 81,7
32 DELCROSA Directo Descascaradora 1 10 7,3 15 109,5
33 DELCROSA Directo Descascaradora 2 10 7,3 14,2 103,66
34 VOGES Directo Ventilador 1 12.5 6,5 17,9 116,35
35 VOGES Directo Ventilador 2 12.5 6,5 17,9 116,35
36 DELCROSA Y-YY Pulidora 1 25 9,1 35,4 20,46243
37 DELCROSA Y-YY Pulidora 2 25 9,1 35,4 20,46243
38 DELCROSA Y-YY Pulidora 3 25 9,1 34,5 19,9422
39 DELCROSA Y-YY Pulidora 4 25 9,1 35,4 20,46243
40 DELCROSA Y-YY Pulidora 5 25 9,1 35,4 20,46243
41 DELCROSA Y-YY Pulidora 6 30 8,7 42,8 24,73988
Cuadro 02. Corrientes de arranque en los motores.
La piladora ―LA MERCED‖ no opera con maquinas de corriente continua
para el desarrollo de sus diferentes procesos.
3.1. Cálculos:
3.1.1. Deslizamiento (s):
Delcrosa (30 HP)
3.1.2. Torque electromagnético ( ):
⁄
Delcrosa (30 HP)
Deslizamiento y torque en el motor de 30 Hp
Marca V A HP Rpm S T
1 Delcrosa 380 34.7 30 1750 0.00278 122.07
2.1.3 Corrientes de arranque ( )
Arranque directo:
Relación de corrientes en tipos de arranque
Marca V HP
1 Delcrosa 380 30 43.8 324.12 24.74
2.1.4. Circuito equivalente:
Circuito equivalente del motor de inducción con el rotor y el estator conectados
por un transformador ideal de relación de vueltas
Datos de prueba de corriente continúa:
Datos de prueba de rotor bloqueado:
F = 30 Hz
(Valores de tensión y potencia referencial, no encontrado en tablas)
Datos de prueba de vacio
(Valor de potencia referencial, no encontrado en tablas)
Prueba de C.C:
Prueba de rotor bloqueado:
Calculando :
√
√
Hallando y :
Calculando :
√
Calculando :
√
√
Calculando :
( )
Hallando :
Hallando :
√
Comprobando el circuito equivalente.
(
)
Como en la configuración Y se tienen dos resistencias ( ) en paralelo por lo
que el valor de las pérdidas en ambas son iguales, teniendo que sumar ambas
para encontrar las pérdidas totales consumidas.
Hallando las corrientes.
Malla I:
√
√
Por nodos se obtiene:
Obtenidas las corrientes se procede a hallar las pérdidas:
Se procede a calcular las pérdidas totales:
Por lo tanto la eficiencia seria:
Anexos
Imágenes de su panel de control:
Placas de algunos motores que están ubicados dentro de la planta
de pilado:
Algunas imágenes de la maquinaria instalada en la planta de pilado:
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Debe realizarse un mantenimiento preventivo tanto de la parte mecánica
como de la parte eléctrica incluyendo desde la evaluación visual
buscando posibles defectos en el motor. Revisar rodamientos, devanados,
aislamiento de las bobinas, conexiones, etc. con la finalidad de alargar la
vida de los motores y garantizar su buen funcionamiento. Es recomendable
que el mantenimiento sea cada 1 500 o 2000 horas de funcionamiento del
motor.
En la visita se observo que los motores no contaban con sistemas de
protección en el lado de la transmisión, esto es sumamente peligroso para
las personas que circulen cerca del motor.
Actualmente el molino cuenta con una tarifa MT2, esto es debido a que
los arranques se dan fuera de la hora punta (6pm – 11pm).
Se observo que para motores de potencias mayores a 25 HP, se emplea el
arranque Y-YY debido a que gracias a este se disminuye la corriente de
arranque de estos motores.
Varios motores del molino no contaban con borneras, el encargado de la
parte eléctrica es el único que sabía como estaban conectados los
motores que no contaban con borneras, lo cual a nuestro parecer es un
grave error ya que si el técnico no se encontrase en el molino y se quisiera
hacer una modificación en el sistema no se podría hacer.
En la comprobación del circuito equivalente nos sale una eficiencia de
89,29 %, muy parecida al rendimiento obtenido por tabla del fabricante
Delcrosa.
Sumando las potencias de los motores encontrados en el molino y
sumando la potencia del motor más grande multiplicado por el factor 0.25
nos da nos da una potencia de 298 HP, equivalente a 222,219 KW. Para
hallar la potencia aparente dividimos la potencia activa entre el factor de
potencia de 0.97 dando un total de 234,86. Con esto queda comprobado
que el transformador soporta la potencia de todos los motores ya que el
transformador es de 250 KVA.
La Piladora La Merced cuenta con un banco de condensadores que
beneficia la eficiencia de todos sus motores, ya que el factor de potencia
que genera es de 0,97 casi 1,00; por lo cual se concluye que los motores
están funcionando casi a su máximo rendimiento, con lo que beneficiaria
en el consumo de energía y la reducción de la potencia aparente.
En la última visita se observo que el transformador estaba derramando
aceite, por lo que se recomienda realizar una revisión técnica ya que
puede estar dañado algún relee.
En los motores mayores 5, 6,6 , 10 y 12,5 HP se obtienen corrientes de
arranque elevadas por lo que se recomienda cambiar el tipo de conexión
directa a arrancadores electrónicos.
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