Yaskawa Electric Yaskawa Electric AmericaAmerica
Fundamentos de Motor eléctrico Fundamentos de Motor eléctrico
Un motor electrico es una maquina que Un motor electrico es una maquina que convierte la energia electrica en energia convierte la energia electrica en energia mecanica por medio de un flujo mecanica por medio de un flujo magnetico.magnetico.
Son ampliamente usados en instalaciones Son ampliamente usados en instalaciones industriales, comerciales y particularesindustriales, comerciales y particulares
Construcción De Un Motor TrifásicoConstrucción De Un Motor Trifásico
Vista Vista frontalfrontal
RotorRotor
EstatorEstator
CarcazaCarcaza
EntrehierroEntrehierro
Bobinados Bobinados del Estatordel Estator
EjeEje
Visa frontalVisa frontal
T1T1
T2T2
T2’T2’
T3T3
T1’T1’
T3’T3’
Construcción De Un Motor TrifásicoConstrucción De Un Motor Trifásico
T1T1
Vista Vista frontalfrontal
T2T2
T2’T2’
T3T3
T1’T1’
T3’T3’
+
+
+
+ Denota que la Denota que la corriente esta corriente esta entrando a la entrando a la pantalla pantalla
DDenota que la enota que la corriente esta corriente esta saliendo de la saliendo de la pantalla pantalla
Construcción De Un Motor TrifásicoConstrucción De Un Motor Trifásico
Rotación del motorRotación del motor
+
+
+NN NN
SSSS
SS
NN
T1T1
T3T3
T2T2
Un Ciclo*Un Ciclo*
* - current waveform* - current waveform
+
+
+
NNSS
NN
NN
SSSS
T1T1
T3T3
T2T2
Un Ciclo*Un Ciclo*
* - current waveform* - current waveform
+
+
+NN NN
SSSS
SS
NN
Rotación del motorRotación del motor
++
+
NN
NN
SS
SS
SS
NN
T1T1
T3T3
T2T2
Un Ciclo*Un Ciclo*
* - current waveform* - current waveform
+
+
+NN NN
SSSS
SS
NN
+
+
+
NNSS
NN
NN
SSSS
Rotación del motorRotación del motor
++
+NN
NN
SS
SS
SS
NN
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T3T3
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Un Ciclo*Un Ciclo*
* - current waveform* - current waveform
+
+
+NN NN
SSSS
SS
NN
+
+
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NNSS
NN
NN
SSSS
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NN
NN
SS
SS
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Rotación del motorRotación del motor
+
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+NN
NN SS
SS
SS
NN
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T3T3
T2T2
Un Ciclo*Un Ciclo*
* - current waveform* - current waveform
+
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+NN NN
SSSS
SS
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NNSS
NN
NN
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+
NN
NN
SS
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+NN
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SS
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NN
Rotación del motorRotación del motor
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NN
NN SS
SS
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Un Ciclo*Un Ciclo*
* - current waveform* - current waveform
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+NN NN
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Rotación del motorRotación del motor
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T1T1
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Un Ciclo*Un Ciclo*
* - current waveform* - current waveform
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NN SS
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NN
NN SS
SS
SS
NN
Rotación del motorRotación del motor
Calculando la Velocidad de un Calculando la Velocidad de un Motor SincrónicoMotor Sincrónico
P
fNo
120
Polos & RPM Sincrónicas @ 60HzPolos & RPM Sincrónicas @ 60Hz
7200= RPM Sincrónicas
P
7200= P
RPM sincrónicas
Polos Magnéticos RPM Sincrónicas2 36004 18006 12008 900
Vista lateralVista lateral
Numero de polosNumero de polosEs el número de polos magnéticos construidos dentro del motor. Los Es el número de polos magnéticos construidos dentro del motor. Los polos siempre vienen en pares (un norte y un sur), por lo que en los polos siempre vienen en pares (un norte y un sur), por lo que en los motores siempre existirá un número par de polos, como: 2, 4, 6, etc.motores siempre existirá un número par de polos, como: 2, 4, 6, etc.
2 POLOS2 POLOS
Que es Deslizamiento ? Que es Deslizamiento ?
EstatorEstator
FlujoFlujo
RotorRotorDeslizamientoDeslizamiento
Para que se produzca torque en un motor de Para que se produzca torque en un motor de inducción debe fluir corriente por el rotor.inducción debe fluir corriente por el rotor. Para producir flujo de corriente en el rotor, la Para producir flujo de corriente en el rotor, la velocidad del rotor debe ser ligeramente inferior a la velocidad del rotor debe ser ligeramente inferior a la velocidad sincrónica.velocidad sincrónica. La diferencia entre la velocidad sincrónica y la La diferencia entre la velocidad sincrónica y la velocidad del rotor (velocidad nominal) se conoce velocidad del rotor (velocidad nominal) se conoce como deslizamiento.como deslizamiento.
Calculando la Velocidad Nominal del Calculando la Velocidad Nominal del MotorMotor
Formula para encontrar la velocidad (RPM) actual del Formula para encontrar la velocidad (RPM) actual del motormotor
N =N =120 120 ff
PP( 1 - s )( 1 - s )
Donde:Donde:
N N - RPM de el motor- RPM de el motor
ff - Frecuencia en hz.- Frecuencia en hz.
PP - Numero de polos del motor- Numero de polos del motor
NoNo - Velocidad sincrónica- Velocidad sincrónica
ss - (N- (Noo - N) / N - N) / Noo
Curva Velocidad - Torque Curva Velocidad - Torque (600%)(600%)
Torque con eje Torque con eje bloqueado bloqueado (150%)(150%)
Torque a Torque a plena carga plena carga (100%)(100%)
Torque de Torque de arranque arranque (125%)(125%)
Torque de ruptura Torque de ruptura (200-250%) (200-250%)
Velocidad nominalVelocidad nominal Velocidad Velocidad sincronicasincronica
VELOCIDADVELOCIDAD
TORQUETORQUE CORRIENTECORRIENTE
Corriente Corriente sin carga sin carga (30%)(30%)
DeslizamientoDeslizamiento
(300%)(300%)
(300%)(300%)
(200%)(200%)
Caracteristicas Tipicas de los Diseños Caracteristicas Tipicas de los Diseños NEMA NEMA
00
100%100%
VELOCIDADVELOCIDAD
TO
RQ
UE
TO
RQ
UE
200%200%
300%300%
100%100%
Diseño NEMA ADiseño NEMA A
Alto torque de rupturaAlto torque de ruptura
Torque de arranque Torque de arranque normalnormal
Corriente de arranque altaCorriente de arranque alta
Bajo deslizamiento a plena Bajo deslizamiento a plena cargacarga
Usado en aplicaciones que Usado en aplicaciones que requieren : requieren : Sobrecargas Sobrecargas ocacionales y Mejor ocacionales y Mejor eficiencia como ventiladores eficiencia como ventiladores y bombas. y bombas.
00
100%100%
VELOCIDADVELOCIDAD
TO
RQ
UE
TO
RQ
UE
200%200%
300%300%
100%100%
Design B
Diseño NEMA BDiseño NEMA B
Torque de ruptura normal Torque de ruptura normal
Torque de arranque normalTorque de arranque normal
Corriente de arranque bajaCorriente de arranque baja
Deslizamiento a plena Deslizamiento a plena carga normalcarga normal
Menor al 5%Menor al 5%
Motor de proposito general Motor de proposito general
Design A
Caracteristicas Tipicas de los Diseños Caracteristicas Tipicas de los Diseños NEMA NEMA
00
100%100%
VELOCIDADVELOCIDAD
TO
RQ
UE
TO
RQ
UE
200%200%
300%300%
100%100%
Design C Design A
Design B
Caracteristicas Tipicas de los Diseños Caracteristicas Tipicas de los Diseños NEMA NEMA
Diseño NEMA CDiseño NEMA C
Bajo torque de rupturaBajo torque de ruptura
Alto torque de arranqueAlto torque de arranque
Baja corriente de arranqueBaja corriente de arranque
Deslizamiento a plena carga Deslizamiento a plena carga normalnormal
Menor al 5%Menor al 5%
Usado en aplicaciones que Usado en aplicaciones que requieren: Arranque conrequieren: Arranque con carga carga inercialinercial
00
100%100%
VELOCIDADVELOCIDAD
TO
RQ
UE
TO
RQ
UE
200%200%
300%300%
100%100%
Design D
Design C
Design A
Design B
Diseño NEMA DDiseño NEMA D
Excesivamente alto torque de Excesivamente alto torque de rupturaruptura
Alto torque de arranqueAlto torque de arranque
Corriente de arranque normalCorriente de arranque normal
Alto deslizamiento a plena Alto deslizamiento a plena carga: 5 - 13%carga: 5 - 13%
Usado en aplicaciones que Usado en aplicaciones que requieren: Arranque con muy requieren: Arranque con muy alta carga inercial alta carga inercial
Caracteristicas Tipicas de los Diseños Caracteristicas Tipicas de los Diseños NEMA NEMA
Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De caracteristicascaracteristicas
HP- Caballos de potenciaHP- Caballos de potencia
Los caballos de Los caballos de potencia se encuentran potencia se encuentran listados en la placa de listados en la placa de caracteristicas. caracteristicas. EEs la s la capacidad que tendrà el capacidad que tendrà el motor cuando se conecte motor cuando se conecte a un circuito que posea el a un circuito que posea el voltaje, la frecuencia y el voltaje, la frecuencia y el numero de fases que numero de fases que especifica la placa.especifica la placa.
Formula De La Potencia Rotacional Formula De La Potencia Rotacional
La formula de la potencia en caballos en La formula de la potencia en caballos en forma simplificada es :forma simplificada es :
HP = HP = Torque x RPMTorque x RPM
52525252
Donde:Donde:
Torque - Cantidad de torque en lb.ft.Torque - Cantidad de torque en lb.ft.
RPM - RPM del motorRPM - RPM del motor
52552522 - constante obtenida de dividir 33,000 - constante obtenida de dividir 33,000 por 6.28 por 6.28
HP x 5252HP x 5252
RPMRPMTorque = Torque = OO
RPM - Revoluciones por MinutoRPM - Revoluciones por Minuto
El valor de RPM representa la El valor de RPM representa la velocidad aproximada a la que el velocidad aproximada a la que el motor girará cuando se motor girará cuando se encuentre apropiadamente encuentre apropiadamente conectado y entregando su conectado y entregando su potencia nominal potencia nominal
Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De característicascaracterísticas
Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De característicascaracterísticas
Polos RPM sincrónicas RPM típicas en placa2 3600 34504 1800 17256 1200 11408 900 850
VoltajeVoltaje
El voltaje nominal El voltaje nominal figura en la placa del figura en la placa del motor. Representa el motor. Representa el voltaje de la fuente de voltaje de la fuente de alimentación a la que el alimentación a la que el motor debe ser motor debe ser conectado para producir conectado para producir la potencia y RPM la potencia y RPM nominales.nominales.
Elemento clave a la hora de seleccionar un variador.
Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De característicascaracterísticas
Efectos De La Variación De Voltaje En El Efectos De La Variación De Voltaje En El Motor A 60HzMotor A 60Hz
Bajo VoltajeBajo Voltaje Corriente mas alta de lo Corriente mas alta de lo normalnormal Temperatura del motor mas Temperatura del motor mas alta de lo normal alta de lo normal
Alto VoltaAlto Voltajjee Corriente mas alta de lo Corriente mas alta de lo normalnormal Factor de potencia mas bajo Factor de potencia mas bajo de de lo normallo normal
FasesFases
El numero de fases El numero de fases aparece en la placa de aparece en la placa de características del motor características del motor y describe el sistema de y describe el sistema de corriente alterna para el corriente alterna para el que fue diseñado el que fue diseñado el motor.motor.
Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De CCaracterísticasaracterísticas
FrecuenciaFrecuencia
La frecuencia figura en la La frecuencia figura en la placa de características del placa de características del motor y describe la motor y describe la frecuencia del sistema de frecuencia del sistema de corriente alterna que debe corriente alterna que debe ser aplicada al motor para ser aplicada al motor para producir la velocidad y la producir la velocidad y la potencia nominal.potencia nominal.
Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De CaracterísticasCaracterísticas
AmperiosAmperios
Denota la corriente Denota la corriente aproximada en aproximada en amperios que el motor amperios que el motor desarrollara una vez desarrollara una vez que este conectado al que este conectado al tipo de circuito, voltaje tipo de circuito, voltaje y frecuencia indicados y frecuencia indicados y produciendo la y produciendo la potencia nominal. potencia nominal.
Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De CCaracterísticasaracterísticas
Elemento clave a la hora de seleccionar un variador.
Diseño NEMADiseño NEMA
El diseño NEMA El diseño NEMA especifica la curva especifica la curva torque velocidad que torque velocidad que será producida por el será producida por el motor.motor.
Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De CCaracterísticasaracterísticas
Clase de aislamientoClase de aislamiento
La clase de La clase de aislamiento indica la aislamiento indica la temperatura interna temperatura interna que soporta el motor, que soporta el motor, basados en el tipo de basados en el tipo de material constructivo material constructivo del aislamiento y el del aislamiento y el factor de servicio del factor de servicio del motor.motor.
Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De CCaracterísticasaracterísticas
Información Acerca De Las Clases Información Acerca De Las Clases De AislamientoDe Aislamiento
Las clases de aislamiento mas comunes son clase Las clases de aislamiento mas comunes son clase B y FB y F
A 40°c 65°c 105°cB 40°c 90°c 130°cF 40°c 115°c 155°cH 40°c 140°c 180°c
Clase de aislamiento
Temperatura Ambiente
Aumento de Temperatura
Temperatura Total
S.F. - Service FactorS.F. - Service Factor
Factor de ServicioFactor de Servicio
Denota el numero por el Denota el numero por el cual se multiplica la cual se multiplica la potencia nominal para potencia nominal para determinar la máxima determinar la máxima sobrecarga permitida sobrecarga permitida continuamente continuamente Ejemplo – Un motor de 10HP con Ejemplo – Un motor de 10HP con un factor de servicio de 1.15 puede un factor de servicio de 1.15 puede ser llevado a 11.5 HP continuamente ser llevado a 11.5 HP continuamente sin exceder el aumento de sin exceder el aumento de temperatura permitido por su clase temperatura permitido por su clase de aislamientode aislamiento
Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De CCaracterísticasaracterísticas
Frame - CarcazaFrame - Carcaza
La designación de La designación de carcaza se refiere al carcaza se refiere al tamaño físico del motor tamaño físico del motor como también algunas como también algunas características del eje y características del eje y las dimensiones para el las dimensiones para el montaje.montaje.
Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De CCaracterísticasaracterísticas
Tipo de cerramientoTipo de cerramiento
determina el cerramiento determina el cerramiento del motor de acuerdo a las del motor de acuerdo a las condiciones ambientales condiciones ambientales en donde dicho motor va a en donde dicho motor va a operar.operar.
Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De CCaracterísticasaracterísticas
Tipos Tipos DDe Cerramiento e Cerramiento DDe e LLos os MotoresMotores
Abierto a prueba de goteo (Open Drip-proof (ODP))Abierto a prueba de goteo (Open Drip-proof (ODP)) Totalmente cerrado no-ventilado (Totally enclosed Totalmente cerrado no-ventilado (Totally enclosed
non-ventilated (TENV))non-ventilated (TENV)) Totalmente cerrado, refrigerado por ventilador Totalmente cerrado, refrigerado por ventilador
(Totally enclosed fan cooled (TEFC))(Totally enclosed fan cooled (TEFC)) Totalmente cerrado, refrigerado con ventilacion Totalmente cerrado, refrigerado con ventilacion
forzada (Totally enclosed blower cooled (TEBC))forzada (Totally enclosed blower cooled (TEBC))
ODPODP Open drip-proofOpen drip-proof
Abierto a prueba de goteoAbierto a prueba de goteo Ventilación abierta, Ventilación abierta,
permite la circulación de permite la circulación de aire fresco externo sobre aire fresco externo sobre y alrededor del bobinado y alrededor del bobinado del motor. Posee un bajo del motor. Posee un bajo grado de protección grado de protección contra el ingreso de contra el ingreso de líquidos o partículas líquidos o partículas sólidas al interior del sólidas al interior del cerramiento.cerramiento.
Tipos Tipos DDe Cerramiento e Cerramiento DDe e LLos os MotoresMotores
TENVTENV Totally enclosed Totally enclosed
non-ventilatednon-ventilatedTotalmente cerrado Totalmente cerrado no ventiladono ventilado
Totalmente cerrado, Totalmente cerrado, no posee ventilación no posee ventilación externa. externa. (convección)(convección)
Tipos Tipos DDe Cerramiento e Cerramiento DDe e LLos os MotoresMotores
TEFCTEFC Totally enclosed fan-Totally enclosed fan-
cooledcooled
Totalmente cerrado, Totalmente cerrado, refrigerado por ventiladorrefrigerado por ventilador
Totalmente cerrado, con Totalmente cerrado, con refrigeración externa por refrigeración externa por ventilador conectado al ventilador conectado al eje del motor.eje del motor.
Tipos Tipos DDe Cerramiento e Cerramiento DDe e LLos os MotoresMotores
Types of Motor EnclosuresTypes of Motor Enclosures
TEBCTEBC Totally enclosed blower-Totally enclosed blower-
cooledcooledTotalmente cerrado, con Totalmente cerrado, con ventilación forzadaventilación forzada
Totalmente cerrado con Totalmente cerrado con refrigeración externa por refrigeración externa por un moto-ventilador un moto-ventilador conectado a un control conectado a un control diferente al del motor.diferente al del motor.
Rangos De Velocidad TEFC Rangos De Velocidad TEFC
Torque Constante Torque Constante 4:14:1 (15-60 hz.)(15-60 hz.)
Torque ConstanteTorque Constante 10:110:1 (6-60 hz.)(6-60 hz.)
Torque Variable Torque Variable 1-60 hz. 1-60 hz. 2:1 (30-60 hz.) CT 2:1 (30-60 hz.) CT
Rangos De Velocidad Rangos De Velocidad TENV/TEBCTENV/TEBC
Torque Constante Torque Constante 0 a velocidad Base0 a velocidad Base100:1100:1 (0.6-60 (0.6-60
hz.)hz.)1000:11000:1 (0.06-60 (0.06-60
hz.)hz.)
Resumen De Constantes Y Resumen De Constantes Y Aspectos A Tener En Cuenta Aspectos A Tener En Cuenta Para La Selección Del MotorPara La Selección Del Motor
RPMRPM VoltajeVoltaje # de fases# de fases AmperiosAmperios Diseño NEMA Diseño NEMA Tamaño (carcaza) + Tamaño (carcaza) +
algún prefijo o sufijoalgún prefijo o sufijo
LocaciónLocación Orientación de montajeOrientación de montaje AplicaciónAplicación Tipo de cerramientoTipo de cerramiento Método de control de Método de control de
MotorMotor Inverter-DutyInverter-Duty
Inverter Duty – Motor de alta Inverter Duty – Motor de alta eficienciaeficiencia
Son motores que se usan en aplicaciones que requieran el uso de Variadores de frecuencia. Debido a su aislamiento especial, el Inverter Duty no necesita de reactores o cualquier filtro entre el variador y el motor, para la protección del sistema de aislamiento.
Yaskawa Electric America Technical Training ServicesYaskawa Electric America Technical Training Services
Para información sobre capacitación por favor:Para información sobre capacitación por favor:
Llamar al 4284225 ext. 116 - 119Llamar al 4284225 ext. 116 - 119
Envié un E-mail a [email protected]é un E-mail a [email protected]