IXMIQUILPAN HGO

3 DE SEPTIEMBRE DEL 2014 MECATRÓNICA

UNIDAD 2

4 “C”

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL VALLE DEL

MEZQUITAL

MATERIA:

MAQUINAS ELÉCTRICA ROTATIVAS

TRABAJO:

FACILITADOR:

ING. HECTOR DIRSEU RESENDIZ

EQUIPO DE TRABAJO:

ESTANISLAO ALDANA GUERRERO

RODRIGO CHAVEZ TREJO

SAUL ROMERO SIMÒN

RAMIRO BAUTISTA MENDOZA

FECHA:

03-11-2014

PROGRAMA EDUCATIVO:

T.S.U MECATRÓNICA

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UNIDAD 2

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PERSONAJE 1:

Los motores asíncronos o de inducción son un tipo de motor de corriente alterna en

el que la corriente eléctrica, en el rotor, necesaria para producir torsión es inducida

por inducción electromagnética del campo magnético de la bobina del estator. Por

lo tanto un motor de inducción no requiere una conmutación mecánica aparte de su

misma excitación o para todo o parte de la energía transferida del estator al rotor.

El motor asíncrono trifásico está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos:

a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estátor, en el que se encuentran las bobinas

inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º. Según el

Teorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula unsistema de corrientes

trifásicas, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este

campo magnético variable va a inducir una tensión en el rotor según la Ley de

inducción de Faraday:

Entonces se da el efecto Laplace (ó efecto motor): todo conductor por el que circula

una corriente eléctrica, inmerso en un campo magnético experimenta

una fuerza que lo tiende a poner en movimiento. Simultáneamente se da el efecto

Faraday (ó efecto generador): en todo conductor que se mueva en el seno de un

campo magnético se induce una tensión.

El campo magnético giratorio, a velocidad de sincronismo, creado por el bobinado del estator, corta los conductores del rotor, por lo que se genera una fuerza electromotriz de inducción. La acción mutua del campo giratorio y las corrientes existentes en los conductores del rotor, originan una fuerza electrodinámica sobre dichos conductores del rotor, las cuales hacen girar el rotor del motor. La diferencia entre las velocidades del rotor y el campo magnético se denomina deslizamiento. ? Circuito equivalente del motor y magnitudes características.

Fig. 1 Circuito Equivalente.

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PERSONAJE 2: PARTES DEL MOTOR

. Fig 2. Constitución del motor asincrónico

Estator: devanado trifásico distribuido en ranuras de 120°

Tiene tres devanados en el estator. Estos devanados están desfasados siendo p el número de pares de polos de la maquina

Fig 3. Estator.

Rotor: en este encontraremos dos tipos bobinado y Jaula de ardilla Bobinado: los devanados del rotor son similares al estator con el que está asociado. El número de fases del rotor no tiene por qué ser el mismo que el del estator, lo que si tiene que ser igual es el número de polos. Los devanados del rotor están conectados a anillos colectores montados sobre el mismo eje.

Fig 4. Bobinado

Jaula de ardilla: los conductores del rotor están igualmente distribuido por la periferia del rotor. Los extremos de estos conductores están cortocircuitados, por tanto no hay posibilidad de conexión del devanado del motor con el exterior. La posición inclinada de las ranuras mejora las propiedades de arranque y disminuyen el ruido.

Fig 5. Jaula de Ardilla.

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PERSONAJE 3: El motor asíncrono trifásico está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estator, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º en el espacio. Según el Teorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes trifásicas equilibradas, cuyo desfase en el tiempo es también de 120º, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Tiene barras de conducción en todo su largo, incrustadas en ranuras a distancias uniformes alrededor de la periferia. Las barras están conectadas con anillos (en cortocircuito como dicen los electricistas) a cada extremidad del rotor. Están soldadas a las extremidades de las barras. Este ensamblado se parece a las pequeñas jaulas rotativas para ejercitar a mascotas como hamsters y por eso a veces se llama "jaula de ardillas", y los motores de inducción se llaman motores de jaula de ardilla.

Fig. 6 Dirección del Campo Magnético.

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PERSONAJE 4:

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE UN MOTOR ASINCRONO

Fácil de operar

Debido al método de inducción trifásico de producción de energía, los motores de inducción son fáciles de operar. Como resultado, estos motores son bastantes adecuados para usos grandes como en las industrias. El funcionamiento es relativamente simple porque el motor de inducción puede auto-iniciarse ya que no hay conectores eléctricos hacia el rotor que suministren energía y la corriente es inducida por la acción que ejecuta el transformador en el rotor, debido a la baja resistencia de las bobinas giratorias. En grandes aplicaciones industriales, esto puede resultar en la reducción del esfuerzo necesario para el mantenimiento.

Salida de energía

Otra ventaja importante de los motores de inducción es que el transformador, una de sus partes integrantes, sólo funciona con motores de corriente alterna. Su salida de energía puede moderarse tanto para usos en tensión baja y alta, que van desde 12 V para usos domésticos hasta un máximo de 240 V para usos industriales. Esta cualidad permite reducir drásticamente el desperdicio en energía eléctrica. La misma reducción en desperdicios de energía puede lograrse con un motor de corriente continua, pero el proceso es mucho más complicado. Durabilidad Otra ventaja importante que conlleva un motor de inducción es el de ser extremadamente resistente. Esto lo convierte en la máquina ideal para usos pesados. Su bajo costo de mantenimiento y durabilidad complementa su resistencia y como resultado, éstos motores pueden funcionar durante años relativamente sin costo o mantenimiento.

Otras ventajas Sin embargo, otra ventaja de los motores eléctricos de inducción es su capacidad de ser conectado directamente a una fuente de corriente alterna. Esto puede no significar mucho en usos domésticos, pero en usos industriales, esto puede ser un ahorro de costo importante. Dado que el diseño eléctrico básico se ha graduado en una electrónica con los años, un motor de inducción es fácil de programar para sus diversos usos. El costo inicial de la instalación puede ser un poco alto, pero se ahorrará dinero a largo plazo debido al bajo costo de mantenimiento y durabilidad del producto. Además, es un diseño flexible que permite que las innovaciones y nuevas tecnologías se incorporen fácilmente sin incurrir en costes adicionales o necesiten cambios en el diseño básico.

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Desventajas

*Al tener una sola fase en el devanado del estator, el campo

magnético no rota.

* Al no existir campo magnético rotacional, los motores

monofásicos de inducción no tienen par de arranque.

Se debe emplear métodos especiales para iniciar el giro del

rotor.

Se requiere dos bobinados para el giro: Bobinado de marcha o

principal y Bobinado de arranque o auxiliar. Este se halla

desplazado 90 eléctricos respecto al principal.

* Existen tres técnicas básicas para lograr que uno de los

campos magnéticos giratorios sea más fuerte que el otro y

dar la partida al sistema

Tipos:

- Devanado de fase de partida

- Devanado con condensador

- Polos statóricos o bobinas de sombra

TIPOS DE CONEXIONES:

Arranque Directo

Se aplica a aquellos motores de una potencia nominal menor de 5KW (6.8 C.V.),

aunque en la práctica sólo se aplica para motores de potencia nominal menor de

5C.V.

Fig. 7 Arranque directo.

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Arranque Estrella – Triangulo.

El arranque estrella/triángulo (U/D) es la forma más económica de arranque, pero

sus prestaciones son limitadas. Las limitaciones más significativas son:

1. No hay control sobre el nivel de reducción de la corriente ni del par.

2. Se producen importantes cambios de la corriente y del par debido a la transición

estrella/triángulo. Esto aumenta el stress mecánico y eléctrico y puede producir

averías.

Fig. 8 Circuito de Potencia y Mando.

Fig. 9 Circuito de Potencia y Mando.

Fig. 10Esquema de conexión YComportamiento en esta conexión.

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CONCLUSIONES:

Por lo tanto se denomina arranque de un motor al régimen transitorio en el que se eleva la velocidad del mismo desde el estado de motor detenido hasta el de motor girando a la velocidad de régimen permanente. El estudio del arranque de los motores tiene una gran importancia práctica, ya que la elección correcta de las características de los motores eléctricos y arrancadores a instalar están basados en el conocimiento de las particularidades de éste régimen transitorio. Además ahora se conocen diversas formas de conexión y no la misma de siempre que era la de estrella-triangulo, ya que como se ha visto esta conexión si bien es muy barata pero no dispone de cualidades tales como para caracterizarla como la mejor. REFERENCIAS:

http://www.monografias.com/trabajos91/motor-asincrono/motor-

asincrono.shtml#ixzz3HqTFgJAu

http://www1.frm.utn.edu.ar/mielectricas/docs/APUNTES_MAQUINAS_ELEC

TRICAS-_U_3_v1.1.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_as%C3%ADncrono

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PERSONAJE 3: ELEMENTOS DE CONTROL

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EJEMPLOS DE CONEXIÓN: