Conalep Morelos

Rubrica: manual de motores

Docente: Alejandro Vicente Tatacoya Hernández

Materia: Instalación y operación de generadores y motores eléctricos

Alumno: Tecuatl Peralta Uciel Eduardo

Grupo: 3102

Especialidad: Electricidad Industrial

IntroducciónUn motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de campos electromagnéticos variables. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.

Son muy utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.

Índice1. Motor de dos velocidades con par constante2. Motor con condensador de arranque3. Maquina de corriente continua4. Motor de inducción jaula de ardilla5. Motor con condensador de marcha6. Maquina sincrónica7. Motor universal

Motor de dos velocidades con par constante

PRINCIPIOS BASICOS DE LOS MOTORES DE DOS VELOCIDADES

Pareciera haber un gran misterio sobre los motores de dos velocidades, pero

en realidad son equipos muy simples. Según el número de devanados, se los

puede dividir primero en dos tipos:

DOS VELOCIDADES, DOS DEVANADOS

El motor de dos devanados está construido de tal manera que en realidad se

trata de dos motores bobinados en un mismo estator. Uno de los devanados, al

estar energizado, produce una de las velocidades. Cuando se energiza el otro

devanado, el motor funciona a la velocidad determinada por este segundo

devanado. El motor de dos velocidades y dos devanados puede usarse para

obtener virtualmente cualquier combinación de velocidades normales de motor, y

no es preciso que las dos diferentes velocidades estén relacionadas entre si por

un factor proporcional de 2:1. Así, un motor de dos velocidades que requiera

1750 RPM y 1140 RPM deberá necesariamente ser un motor de dos devanados.

DOS VELOCIDADES, UN DEVANADO

El segundo tipo de motor es el de dos velocidades y devanado sencillo. En

este tipo de motor deberá existir una relación de 2:1 entre la baja y la alta

velocidad. Los motores de dos velocidades y devanado sencillo tienen el diseño

llamado de polos consecuentes. Estos motores están bobinados para una sola

velocidad pero al reconectarse el devanado, se duplica el número de polos

magnéticos en el estator y la velocidad del motor se reduce a la mitad de la

velocidad original. El motor de dos velocidades y devanado sencillo es, por

naturaleza, mas económico para fabricar que el motor de dos velocidades y dos

devanados. Esto es así porque se utiliza el mismo devanado para ambas

velocidades, y las ranuras donde los conductores están colocados en el motor

no tienen que ser tan grandes como lo serian para poder acomodar dos

diferentes devanados que trabajan independientemente. Por lo tanto, el tamaño

de la carcasa de un motor de dos velocidades y devanado sencillo puede

usualmente ser menor que el necesario para un motor equivalente de dos

devanados.

Mantenimiento

Primero se deben quitar los tornillos que están en la carcaza del motor para esto hay que tener dos pinzas una para detener el tornillo de un extremo y la otra para aflojarlo

Con leves golpes quitamos la tapa frontal. Utilizamos un extractor de baleros para quitar las anillos Con leves golpes quitamos la tapa frontal Desatornillamos la base frontal del motor Esta listo para darle mantenimiento a este primero ponemos desengrasante

dieléctrico y limpiamos las bobinas, después limpiamos también el rotor.

Luego medimos con el oscilador el cual conectamos a la carcasa y debe medir muy poco.

Se le hace las mismas mediciones bobina por bobina para saber que no exista una posible falla.

Colocamos el b alero posterior y metemos el rotor dentro de la carcasa. Colocamos el balero posterior y metemos el rotor dentro de la carcasa. Colocamos la tapa posterior y después colocamos el segundo anillo

después colocamos el segundo anillo. Después colocamos la tapa frontal y atornillamos la carcasa y está listo

para darle uso.

Motor con condensador de arranque

Motores de arranque por capacitor

Estos motores monofásicos de corriente alterna cuyo rango va de fracciones de HP hasta 15 HP., se usan ampliamente con muchas aplicaciones de tipo monofásico tales como accionamiento a maquinas y herramientas como pueden ser taladros, pulidoras, motobombas, etc.

Este motor es similar en su construcción al de fase partida, excepto que se conecta un capacitor en serie con su devanado de arranque.

Los motores de arranque con capacitor están equipados también como los de fase partida, con devanado de trabajo y arranque, pero el motor tiene un condensador (capacitor), que permite tener mayor par de arranque.

El capacitor se conecta en serie con el devanado de arranque y el switch o interruptor centrífugo

Desarrollo

Para darle mantenimiento hay que especificar las partes del motor y darle nombre

a cada una de las partes de un motor de arranque por capacitor de corriente

alterna de acuerdo al motor del laboratorio.

1. Rotor

2. Flecha

3. Capacitor 180&µf

4. Interruptor centrifugo

5. Devanado auxiliar

6. Devanado de trabajo 120v- 5A

7. Estator

8. Tapas laterales

9. Base

10. Terminales de conexión

11. Chumaceras

12. Entrehierro

13. Baleros

2. Medir la resistencia de los devanados principal y auxiliar comparando las

mediciones con medidas y

calcular de acuerdo con

los datos de placa.

Devanados

 Datos

 Formula

 Calculo

 Medido

 

Principal

 I= 5.3 A

E=120 v

 R=E/I

 22.64O

 3.2O

 

Auxiliar

 I= 5.3 A

E=120 v

 R=E/I

 22.64O

 6O

Esto se toma después de desarmar el motor ya que primero se limpian las bobinas y todos los demás componentes una vez hecho eso se puede proseguir a tomar medidas.

Maquina de corriente

continua

Motor de corriente continua

Un motor eléctrico de Corriente Continua es esencialmente una máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico, a través de medias electromagnéticos.

FUNDAMENTOS DE OPERACIÓN DE LOS MOTORES ELÉCTRICOS

En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo norte (N) y polo sur (S), que son las regiones donde se concentran las líneas de fuerza de un imán. Un motor para funcionar se vale de las fuerzas de atracción y repulsión 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 magnéticos iguales se repelen, y polos magnéticos diferentes se atraen, produciendo así el movimiento de rotación.

Un motor eléctrico opera primordialmente en base a dos principios: El de inducción, descubierto por Michael Faraday en 1831; que señala, que si un conductor se mueve a través de un campo magnético o está situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de intensidad variable, se induce una corriente eléctrica en el primer conductor. Y el principio que André Ampére observo en 1820, en el que establece: que si una corriente pasa a través de un conductor situado en el interior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza mecánica o f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre el conductor.

DesarrolloSecuencia de trabajo:

  1. Desarmar el motor de arranque.

  2. Revisar   la bobina de campo.

  3. Revisar la bobina del rotor.

  4. Revisar   el interruptor magnético.

  5. Revisar otras partes.

  6. Volver a armar el motor de arranque.

  7. Revisar el armado del motor de arranque.

Revisión de la bobina y la resistencia del aislamiento

  1. Use el multímetro para comprobar que la bobina de campo no esté quemada. Si existe flujo de corriente quiere decir que la bobina esta en buen estado, si no la

hay significa que la bobina esta quemada y hay que   cambiarla.

  2. Revisar la resistencia del aislamiento entre la bobina de campo y el yugo. Si no hay corriente quiere decir que el aislamiento es bueno. Si se detecta corriente,   se debe quitar por separado cada núcleo polar y detectar el punto en donde se hace tierra.

  1. Mida la resistencia de aislamiento entre el colector y el eje. Si no hay corriente quiere decir que el aislamiento es bueno.

Si se detecta corriente, quiere decir que el aislamiento es malo y se tendrá que

cambiar el embobinado.

  2. Mida la resistencia de aislamiento entre el núcleo y el colector. El embobinado

de la armadura está en buen estado si la lámpara indicadora del probador no se

prende. Si esta se prende, quiere decir que el embobinado de la armadura esta

haciendo tierra y se debe cambiar.

  3. Sostenga un pedazo de hierro contra el núcleo y gire lentamente la armadura

para comprobar que no haya un corto circuito. Si la pieza de hierro no es atraída

magnéticamente ni vibra, quiere decir que no hay cortocircuito. Si hay cualquier

atracción magnética o vibración quiere decir que el embobinado de la armadura

está haciendo corto circuito y se deberá cambiar.

  4. Revise que no haya fricción ni curvaturas en el eje de la armadura. Cambie el

embobinado de la armadura si el eje esta demasiado gastado o doblado.

Inspección del colector

  1) Revise que no esté torcido. Use una lija para pulir cualquier ralladura. Si la

redondez de la circunferencia no esta dentro de los limites especificados, use un

torno para restablecer la redondez o cambie el embobinado de la armadura. +

  2) Compruebe que no haya desviaciones en el diámetro del colector. Si el

desgaste es poco, use un torno para restablecer la redondez. Cambie la armadura

si el colector está muy desgastado y no se puede restablecer la redondez

Motor de inducción jaula de ardilla

Un rotor de jaula de ardilla es la parte que rota usada comúnmente en un motor de inducción de corriente alterna. Un motor eléctrico con un rotor de jaula de ardilla también 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 hámster (ruedas probablemente similares existen para las ardillas domésticas).

La base del rotor se construye con láminas de hierro apiladas. El dibujo muestra solamente tres capas de apilado pero se pueden utilizar muchas más.

Los devanados inductores en el estator de un motor de inducción instan al campo magnético a rotar alrededor del rotor. El movimiento relativo entre este campo y la rotación del rotor induce corriente eléctrica, un flujo en las barras conductoras. Alternadamente estas corrientes que fluyen longitudinalmente en los conductores reaccionan con el campo magnético del motor produciendo una fuerza que actúa tangente al rotor, dando por resultado un esfuerzo de torsión para dar vuelta al eje. En efecto, el rotor se lleva alrededor el campo magnético, pero en un índice

levemente más lento de la rotación. La diferencia en velocidad se llama "deslizamiento" y aumenta con la carga.

DesarrolloMantenimiento.

Al igual que en los motores monofásicos estos motores requieren de un adecuado mantenimiento, para evitar daños y reparaciones muy costosas, pero sobretodo los paros imprevistos dentro de las horas de producción de un proceso muy importante, que además produciría grandes perdidas a las empresas. Y es por ello que se recomienda el mantenimiento preventivo para el periodo programado para cada área de trabajo en la bitácora de mantenimiento la cual se basa en el programa de mantenimiento semestral o anual.

También se practican los tres tipos de inspecciones para poder determinar fallas ya ocurridas en los motores trifásicos y poder así determinar la falla y su avance.

Fallas más comunes en el motor de tres fases:

Primer falla.- Aparece calentamiento en el motor de un momento a otro, no obstante que trabajo correctamente.

Causas:

a).- Baleros o chumaceras en mal estado.

b).- Sobrecarga.

c).- Mayor o menor voltaje de alimentación.

d).- Alguna o algunas barras del rotor se encuentran abiertas.

e).- Falta de alguna fase en la línea de alimentación.

Segunda falla.- El motor fundió los fusibles súbitamente o se disparo el sistema de protección.

Causas:

a) Brinco de corriente entre el rotor y el estator.

b) La maquina que acciona se frena

c) Falta de una fase de alimentación.

d) Dispositivos de protección o fusibles inadecuados.

Tercera falla.- El motor toma en una o en dos fases una corriente muy elevada y el zumbido no es normal.

Causas:

a) Parte del devanado en corto circuito.

b) Si el motor tiene 6,9 y 12 puntas se quemo al hacer cambio de conexión, la unión de las puntas no es la correcta.

c) Falso contacto en una de sus fases.

Motor con

condensador de marcha

Motor con capacitor en marcha

Este tipo de motor tiene dos devanados permanentes que, en general, se arrollan con alambre de un mismo diámetro y el mismo número de vuelta, es decir, los devanados son idénticos. Ya que trabaja en forma continua como motor de arranque por capacitor no se necesita interruptor centrifugo. Los motores de este tipo arrancan y trabajan en virtud de la descomposición del fase de cuadratura que producen los dos devanados idénticos desplazados en tiempo y espacio. En consecuencia, no tiene el alto par de marcha normal que producen los motores ya sea de arranque por capacitor o de arranque por resistencia.

El capacitor que se usa se diseña para el servicio continuo y es del tipo de baño de aceite. El valor del capacitor se basa más en su característica de marcha óptima que en la de arranque. Al instante de arranque, la corriente en la rama capacitiva es muy baja. El resultado es que estos motores, a diferencia de los de arranque por capacitor, tienen par de arranque muy deficiente, de entre 50 a 100 por ciento del par nominal, dependiendo de la resistencia del rotor.

Este tipo de motor se presta al control de velocidad por variación del voltaje de suministro. Se usan diversos métodos para ajustar el voltaje aplicado al estator y producir el control deseado de velocidad, como transformadores con varias salidas, varias, potenciómetros y resistencias o reactores con varias salidas.

Debido a su funcionamiento uniforme y a la posibilidad de controlar la velocidad, las aplicaciones de este motor pueden ser ventiladores de toma y descarga en maquinas de oficina, unidades de calefacción o aire acondicionado.

Desarrollo Escribir el nombre que le corresponda a cada una de las partes de

un motor con capacitor en marcha

-Rotor

-Estator

-Carcaza

-Tapas Laterales

-Base

-Baleros

-Flecha

-Capacitor de 30µf

-Devanado de arranque

-Devanado de trabajo

-Terminales de conexión

-Entrehierro

Verificar los datos de placa de cada motor del capacitor de arranque y capacitor en marcha y medir los siguientes aspectos.

El motor de arranque por capacitor

Potencia: ¼ HP

Velocidad: 1425 rpm.

Tensión: 120 v

Corriente: 5.3 A

Frecuencia: 50 Hz

Fases: 1 fase

Capacitor de 180 &µf

Otras funciones: Motor de fase partida

El motor con capacitor en marcha

Potencia: ¼ HP

Velocidad: 1715 rpm.

Tensión: 120 v

Corriente: 2.8 A

Frecuencia: 60 Hz

Fases: 1 fase

Capacitor de 30 µf

Otras funciones: Motor bifásico

Datos de placa del motor desarmado

GENERAL ELECTRIC

MOD. 2K486A RPM 1425/1725

C.P. ¼ V. 208-220/440 FASES. 3

A. 1.5/07 Hz. 50/60 CLASE DE TIEMPO. CONTINUO

ELEV DE TEMP. 40ºC TAM. NEMO. 56

FAC. DE SERV. 1.35

AMP A FAC DE SER. 1.6/0.8 SERIE JB

CLAVE A KVA/C A ROTOR BLOQUEADO A 60Hz

Motor síncrono

Partes de un motor.

El electricista de mantenimiento seguramente deberá mantener motores eléctricos asíncronos, los más utilizados en la industria. En esta entrada trataremos el mantenimiento de los mismos de forma generalizada.

Inspecciones generales.

1. Los motores deben ser inspeccionados visualmente periódicamente y como mínimo una vez al año, aunque la periocidad de las inspecciones irá en función de las condiciones climatológicas, humedad, temperaturas (altas o bajas), etc.

2. El motor debe mantenerse siempre limpio. Si el motor se encuentra en entornos pulvurulentos es necesario la limpieza periódica del motor y del sistema de ventilación, la suciedad en el motor provocará que se aloje suciedad en las aletas de refrigeración del motor impidendo una refrigeración adecuada del mismo.

3. Comprobar, al menos una vez al año, las conexiones del motor. Del 80 al 90 % de averías se encuentran en contactos flojos, una posible revisión de las conexiones se podría hacer con termografías. Asegúrese que el conductor de protección se encuentre correctamente conectado. Comprobar las sujeciones de los anclajes donde se encuentre instalado el motor, si existise algun anclaje flojo produciría vibraciones e inestabilidad en el motor.

4. Comprobar el estado de los cojinetes, se suele ver si se encuentran en mal estado porque producen ruidos inusuales, consumo excesivo de grasa, etc., una forma adecuada de saber su mal estado es midiendo la vibraciones o la temperatura del cojinete (o rodamiento). Cuando deban cambiarse los cojinetes se deben colocar unos de las mismas características y, además, se deben cambiar los retenes siendo estos de la misma calidad y características que los originales. Se debe prestar atención a la vida útil de los rodamientos para así cambiarlos antes de que fallen. Una forma sencilla es el cuadro eléctrico instalar un contador de horas de funcionamiento del motor.

Lubricación.

La lubricación es primordial para un correcto funcionamiento y mantenimiento de los motores, la firma comercial ABB sigue principalmente el principio L10 para los valores de horas de funcionamiento, es decir, que el 99% de los motores alcanzarán con certeza su vida útil para la lubricación.

1. Motores con rodamientos lubricados de por vida. En los motores hasta el tamaño 250, la lubricación es la adecuada según el principio L10. Las horas de funcionamiento en los cojinetes lubricados de por vida con temperaturas ambiente de 25 y 40 º C son (tabla de ABB):

Intervalos de lubricación según el principio de L10. Las horas de funcionamiento de los motores verticales se reducen a la mitad de los valores indicados.

2. Motores con cojinetes reengrasables. Si el motor cuenta con especificaciones en la placa de características siga los valores indicados. La información del período de lubricación viene en función del tipo de montaje, la velocidad de giro y la temperatura ambiente. Durante la primera puesta en marcha o después de la lubricación de rodamientos, podría darse un aumento temporal de la temperatura de 10 a 20 horas aproximadamente.

3. Lubricación mientras el motor se encuentra en funcionamiento: primero quitar tapón de de salida de grasa, asegurarse que el canal de lubricación se encuentra abierto, inyecte la cantidad recomendada al interior del rodamiento, una efectuado ponga en marcha el motor durante 1 ó 2 horas para que el exceso de grasa sea expulsado, por último cierre el tapón de salida de grasa.

4. Lubricación con el motor parado: en este caso utlice la mitad de grasa que cuando se utliza el motor en funcionamiento, haga funcionar el motor durante unos minutos a la máxima velocidad, en cuanto se detenga el motor aplicar la otra mitad restante de grasa. Igual que el en engrase con el motor funcionando durante 1 ó 2 horas para que el exceso de grasa sea expulsado, por último cierre el tapón de salida de grasa.

5. Motores con rodamientos reengrasables: De forma general se consigue la lubricación adecuada en los motores con cojinetes reengrasables para las horas de funcionamiento que se indican a continuación de acuerdo con el principio de L1

Motor universal

El motor universal se denomina así por ser el único motor que puede conectarse tanto a corriente alterna como a corriente continua. Cuando el motor universal se conecta a la corriente continua con una carga constante, la velocidad y la potencia aumenta proporcionalmente con el voltaje aplicado Cuando el motor universal se conecta a la corriente alterna con carga constante, la velocidad y la potencia aumentan proporcionalmente con el voltaje aplicado a partir de los 3000 r.p.m. (revoluciones por minuto) En el motor universal la velocidad dada para un voltaje en corriente alterna es inferior que la que se obtendría si se aplica el mismo voltaje pero en corriente continua. Por ello hay herramientas, como taladros que para bajar las revoluciones del motor le intercalan un rectificador de media onda Los motores universales se construyen para potencias menores a los 0.5 CV (caballos vapor) y velocidades de hasta 3000 r.p.m. y presentan un buen rendimiento. El principio de funcionamiento del motor universal está determinado por el efecto motor que produce un conductor recorrido por una corriente eléctrica y que está sometido a un campo magnético. Por acción magneto motriz existirá un desplazamiento y por ende una rotación.

DesarrolloTipo de revisión:

Pruebas: Tanto el arrollamiento inductor como el del inducido deben verificarse detenidamente antes y después de su montaje. El arrollamiento inductor se comprobará en busca de contactos a masa, cortocircuitos, interrupciones e inversiones de polaridad. No hay que olvidar que antes de rebobinar un inducido hay que verificar el colector en busca de posibles delgas en cortocircuito o contactos a masa.

Reparación: Las averías que pueden presentarse en los motores universales son las mismas que ocurren en los de motores continua. A continuación, se enumeran las más corrientes:

Si se producen chispas abundantes en funcionamiento, las causas pueden ser:

Terminales de bobinas conectados a delgas que no corresponden.

Polos inductores con cortocircuito.

Interrupción en las bobinas del inducido.

Cortocircuito en las bobinas del inducido.

Terminales de bobinas invertidos.

Cojinetes desgastados.

Láminas de mica salientes.

Sentido de rotación invertidos. Si el motor se calienta en exceso, puede ser debido a:

Cojinetes desgastados.

Falta de engrase en los cojinetes.

Bobinas con cortocircuitos.

Sobrecarga.

Arrollamientos inductores con cortocircuitos.

Escobillas mal situadas. Si el motor desprende humo, las causas pueden ser:

Inducido con cortocircuitos.

Cojinetes desgastados.

Arrollamientos inductores con cortocircuitos.

Tensión inadecuada.

Sobrecarga. Si el par motor es débil, puede ser debido a:

Bobinas con cortocircuitos.

Arrollamientos inductores con cortocircuitos.

Escobillas mal situadas.

ConclusiónToda máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico, a través de medios electromagnéticos es considerada esencialmente un motor eléctrico, algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores.

El principio de funcionamiento de todo motor se basa en que tiene que estar formado con polos alternados entre el estator y el rotor, ya que los polos magnéticos iguales se repelen, y polos magnéticos diferentes se atraen, produciendo así el movimiento de rotación.

Entre las características fundamentales de los motores eléctricos, tenemos que se hallan formados por varios elementos, sin embargo, las partes principales son: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las tapas y los cojinetes.

Los Motores eléctricos se clasifican en Motores de Corriente Directa Se utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, utilizan corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilas o baterías, Motores de Corriente Alterna; Son los tipos de motores más usados en la industria, ya que estos equipos se alimentan con los sistemas de distribución de energías "normales" y por último Los Motores Universales Tienen la forma de un motor de corriente continua, la principal diferencia es que está diseñado para funcionar con corriente continua y corriente alterna. El inconveniente de este tipo de motores es su eficiencia, ya que es baja (del orden del 51%).

Para el arranque de motores es indispensable su instalación pero no solo su instalación sino su conexión. Para efectuar el cambio de sentido de giro de los motores eléctricos de corriente alterna monofásicos únicamente es necesario invertir las terminales del devanado de arranque, esto se puede realizar manualmente o con unos relevadores, Para motores trifásicos únicamente es necesario invertir dos de las conexiones de alimentacióncorrespondientes a dos fases de acuerdo a la secuencia trifásica y Para motores de corriente directa es necesario invertir los contactos del par de arranque.

Bibliografía

http://www.MOTORES%20MANTTO%202.htm

MANUAL DE MOTORES ELECTRICOS, Andrés Videla Flores Ingeniero Civil Eléctrico Página 1 de 70

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctrico

http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml

http://www.monografias.com/trabajos74/motores-corriente-directa/motores-corriente-directa2.shtml