Elementos mecnicos y elctricos de lneas de trasmisin area. Tipos y clasificaciones de conductores, aisladores, soportes y elementos especiales. Importancia de las lneas de trasmisin en el sistema de potencia

Motores ElectricosUnmotor elctricoes una mquina 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. Los motores elctricos de traccin usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.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 FuncionamientoLos motores decorriente alternay los decorriente continuase basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente elctrica se encuentra dentro de la accin de un campo magntico, ste tiende a desplazarse perpendicularmente a las lneas de accin del campo magntico.El conductor tiende a funcionar como un electroimn debido a la corriente elctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnticas, que provocan, debido a la interaccin con los polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor.Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo magntico, adems si lo ponemos dentro de la accin de un campo magntico potente, el producto de la interaccin de ambos campos magnticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo as la energa mecnica.

Motor de Corriente Continua

MOTOR DE CORRIENTE CONTINUAEsta mquina de corriente continua es una de las ms verstiles en la industria. Su fcil control de posicin, paro y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en aplicaciones de control y automatizacin de procesos. Pero con la llegada de la electrnica su uso ha disminuido en gran medida, pues los motores de corriente alterna, del tipo asncrono, pueden ser controlados de igual forma a precios ms accesibles para el consumidor medio de la industria. A pesar de esto los motores de corriente continua se siguen utilizando en muchas aplicaciones de potencia (trenes y tranvas) o de precisin (mquinas, micro motores, etc.)La principal caracterstica del motor de corriente continua es la posibilidad de regular la velocidad desde vaco a plena carga.Su principal inconveniente, el mantenimiento, muy caro y laborioso.Una mquina de corriente continua (generador o motor) se compone principalmente de dos partes, un estator que da soporte mecnico al aparato y tiene un hueco en el centro generalmente de forma cilndrica. En el estator adems se encuentran los polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre ncleo de hierro. El rotor es generalmente de forma cilndrica, tambin devanado y con ncleo, al que llega la corriente mediante dos escobillas.Tambin se construyen motores de CC con el rotor de imanes permanentes para aplicaciones especiales.

Principio de funcionamientoSegn laLey de Lorentz, cuando un conductor por el que pasa una corriente elctrica se sumerge en uncampo magntico, el conductor sufre una fuerza perpendicular al plano formado por el campo magntico y la corriente, siguiendo laregla de la mano derecha, con mdulo F:Fuerza ennewtons I:Intensidad que recorre el conductor enamperios l:Longitud del conductor en metros B:Densidad de campo magntico o densidad de flujoteslas

El rotor tiene varios repartidos por la periferia. A medida que gira, la corriente se activa en el conductor apropiado.Normalmente se aplica una corriente con sentido contrario en el extremo opuesto del rotor, para compensar la fuerza neta y aumentar el momento.

Sentido de GiroEl sentido de giro de un motor de corriente continua depende del sentido relativo de las corrientes circulantes por los devanados inductor e inducido.La inversin del sentido de giro del motor de corriente continua se consigue invirtiendo el sentido del campo magntico o de la corriente del inducido.Si se permuta la polaridad en ambos bobinados, el eje del motor gira en el mismo sentido.Los cambios de polaridad de los bobinados, tanto en el inductor como en el inducido se realizarn en la caja de bornes de la mquina, y adems el ciclo combinado producido por el rotor produce la fmm (fuerza magnetomotriz).El sentido de giro lo podemos determinar con la regla de la mano derecha, la cual nos va a mostrar el sentido de la fuerza. La regla de la mano derecha es de la siguiente manera: el pulgar nos muestra hacia dnde va la corriente, el dedo ndice apunta en la direccin en la cual se dirige el flujo del campo magntico, y el dedo medio hacia dnde va dirigida la fuerza resultante y por lo tanto el sentido de giro.

ReversibilidadLos motores y los generadores de corriente continua estn constituidos esencialmente por los mismos elementos, diferencindose nicamente en la forma de utilizacin.Por reversibilidad entre el motor y el generador se entiende que si se hace girar al rotor, se produce en el devanado inducido unafuerza electromotrizcapaz de transformarse en energa en el circuito de carga.En cambio, si se aplica unatensincontinua al devanado inducido del generador a travs del colector dedelgas, el comportamiento de la mquina ahora es de motor, capaz de transformar la fuerza contraelectromotriz en energa mecnica.En ambos casos el inducido est sometido a la accin del campo inductor principal.

ClasificacinLos motores decorriente continuase clasifican segn la forma como estn conectados, en: Motor serie Motor compound Motor shunt Motor elctrico sin escobillasAdems de los anteriores, existen otros tipos que son utilizados en electrnica: Motor paso a paso Servomotor Motor sin ncleoMOTORES DE CORRIENTE ALTERNA

SNCRONOSEn este tipo de motores y en condiciones normales, el rotor gira a las mismas revoluciones que lo hace el campo magntico del estator.Consiste de un inductor alimentado por corriente continua, tambin denominado devanado de excitacin o de campo, que est situado en el rotor.En el estator se encuentre el inducido alimentado por corriente trifsica.Este puede utilizarse como generador aplicndole fuerza mecnica rotativa por el eje y corriente continua al inductor, de esta forma se obtiene energa elctrica en el estator.

ASNCRONOS O DE INDUCCINLos motores asncronos o de induccin son aquellos motores elctricos en los que el rotor nunca llega a girar en la misma frecuencia con la que lo hace el campo magntico del estator. Cuanto mayor es el par motor mayor es esta diferencia de frecuencias.Estn constituidos por un devanado inductor, situado en el estator, por el cual se introduce una corriente alterna, este devanado puede ser trifsico o monofsico, en el caso de motores de ms de 1 HP normalmente es trifsico.El devanado inducido est ubicado en el rotor, este puede ser del tipo devanado (monofsico o trifsico, de acuerdo al estator) o jaula de ardilla. En ste el campo giratorio del estator induce FEMS y al estar en cortocircuito (jaula de ardilla) o cerrado por medio de un restato de arranque (rotor devanado o con anillos) aparecen corrientes en el rotor que al reaccionar con el campo giratorio del estator producen el giro del rotor a una velocidad cercana y menor a la del campo giratorio del estator.

TIPOS Y CARACTERSTICAS DE LOS MOTORES SEGN LA CONSTRUCCIN DEL ROTORJaula de ardillaUn 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. El nombre se deriva de la semejanza entre esta jaula de anillos y barras y la rueda de un hmster (ruedas probablemente similares existen para las ardillas domsticas)

- Monofsicos Motor de arranque a resistencia. Posee dos bobinas una de arranque y una bobina de trabajo. Motor de arranque a condensador. Posee uncondensadorelectroltico en serie con la bobina de arranque la cual proporciona ms fuerza al momento de la marcha y se puede colocar otra en paralelo la cual mejora la reactancia del motor permitiendo que entregue toda la potencia. Motor de marcha. Motor de doble condensador. Motor de polos sombreados o polo sombra.- TrifsicosMotor de Induccin.La mayora de los motores trifsicos tienen una carga equilibrada, es decir, consumen lo mismo en las tres fases, ya estn conectados en estrella o en tringulo. Las tensiones en cada fase en este caso son iguales al resultado de dividir la tensin de lnea por raz de tres. Por ejemplo, si la tensin de lnea es 380 V, entonces la tensin de cada fase es 220V.

Rotor DevanadoEl rotor devanado o bobinado, como su nombre lo indica, lleva unas bobinas que se conectan a unos anillos deslizantes colocados en el eje; por medio de unas escobillas se conecta el rotor a unas resistencias que se pueden variar, hasta poner el rotor en corto circuito al igual que el eje de jaula de ardilla.

- Monofsicos Motor universal Motor de Induccin-Repulsin. Motor de fase partida Motor por reluctancia Motor de polos sombreados

- Trifsicos Motor de rotor devanado. Motor asncrono Motor sncronoUSOSLos motores elctricos se utilizan en la gran mayora de las mquinas modernas. Su reducido tamao permite introducir motores potentes en mquinas de pequeo tamao, por ejemplo taladros o batidoras.

CAMBIO DE SENTIDO DE GIROPara efectuar el cambio de sentido de giro de los motores elctricos de corriente alterna se siguen unos simples pasos tales como: Para motores monofsicos nicamente es necesario invertir las terminales del devanado de arranque Para motores trifsicos nicamente es necesario invertir dos de las conexiones de alimentacin correspondientes a dos fases de acuerdo a la secuencia.

REGULACIN DE VELOCIDADEn los motores asncronos trifsicos existen dos formas de poder variar la velocidad, una es variando la frecuencia mediante un equipo electrnico especial y la otra es variando la polaridad gracias al diseo del motor. Esto ltimo es posible en los motores de devanado separado, o los motores de conexin Dahlander.

CONEXIONES A MOTORES ELCTRICOS TRIFSICOS