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CENTRO DE ELECTRICIDAD Y AUTOMATIZACION INDUSTRIAL CEAIGUA DEL TALLER DE APRENDIZAJE

Fecha:Octubre de 2008

Versin 1.0

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CUESTIONARIO MOTORES ELCTRICOS MONOFSICOS

1. Identifique y dibuje las partes constitutivas del motor monofsico de jaula de ardilla y describa la funcin de cada una de ellas.

El estator, es el elemento que opera como base, permitiendo que desde ese punto se lleve a cabo la rotacin del motor. El estator no se mueve mecnicamente, pero si magnticamente. Est constituido principalmente de un conjunto de lminas deaceroal silicio (y se les llama "paquete"), que tienen la habilidad de permitir que pase a travs de ellas el flujo magntico con facilidad; la parte metlica del estator y los devanados proveen los polos magnticos.Los polos de un motor siempre son pares (pueden ser 2, 4, 6, 8, 10, etc.,), por ello el mnimo de polos que puede tener un motor para funcionar es dos (un norte y un sur).

El rotor, es el elemento de transferenciamecnica, ya que de l depende la conversin de energa elctrica amecnica, pueden ser bsicamente de tres tipos: rotor ranurado, rotor de polos salientes, rotor jaula de ardilla.

La carcasa, es la parte que protege y cubre al estator y al rotor, el material empleado para su fabricacin depende del tipo de motor, de sudiseoy su aplicacin. As pues, la carcasa puede ser totalmente cerrada, abierta, a prueba de goteo, a prueba de explosiones, de tipo sumergible

La base es el elemento en donde se soporta toda lafuerzamecnica de operacin del motor.

La caja de conexiones es un elemento que protege a los conductores que alimentan al motor, resguardndolos de la operacin mecnica del mismo, y contra cualquier elemento que pudiera daarlos.

Rodamientos, contribuyen a la ptima operacin de las partes giratorias del motor. Se utilizan para sostener y fijar ejes mecnicos, y para reducir la friccin, lo que contribuye a lograr que se consuma menospotencia.

Las Tapas son los elementos que van a sostener en la gran mayora de los casos a los cojinetes o rodamientos que soportan laaccindel rotor.

2. Realice un cuadro sinptico dnde clasifique los motores monofsicos. En el cuadro describa sus partes y 2 ejemplos de aplicacin de cada motor.

Motores de fase partida

Motores de arranque con capacitor

Motores Monofsicos Motores concapacitor permanente

Motores de induccin-repulsin

Motores de polos sombreados

Motores de induccin-repulsin [figura 1.20]: Los motores de induccin-repulsin se aplican donde se requiere arrancar cargas pesadas sin demandar demasiada corriente. Se fabrican de 1/2 HP hasta 20 HP, y se aplican con cargas tpicas como: compresores de aire grandes, equipo de refrigeracin, etc.

Esquemas de conexin de las bobinas, devanado de trabajo y auxiliar

T1 T2 entrada y salida del devanado de trabajo.A1 A2 entrada y salida del devanado auxiliar.

3. Qu cambios son necesarios en un motor serie de cc para adaptarlo con el fin de que funcione desde una fuente de potencia de ca?

4. Por qu la caracterstica de par velocidad de un motor serie de cc es diferente cuando se alimenta de una fuente de cc que cuando lo hace de una fuente de ca?

En cc tiene un mayo para de arranque.

5. Explique por qu un motor de induccin monofsico est inhabilitado para arrancar por si mismo sin el devanado de arranque o auxiliar.

Los motores monofsicos de induccin no pueden arrancar por s solos puesto que solo hay una fase en el devanado del estator y el campo magntico en un motor monofsico de induccin no rota. En su lugar, primero pulsa con gran intensidad, luego con menos intensidad, pero permanece siempre en la misma direccin. Puesto que no hay campo magntico rotacional en el estator, un motor monofsico de induccin no tiene par de arranque. Es por ello que se conecta en paralelo una bobina de arranque en forma paralela. Para as poder crear un campo giratorio y de esta manera tener un torque de arranque, la bobina de arranque es desconectada por medio de un interruptor centrfugo

6. Describa las partes, esquema de conexin, aplicaciones y principio de funcionamiento de los motores de fase partida. Dibuje la caracterstica resultante par-velocidad para este motor.

Motores de fase partida: En general consta de una carcasa, un estator formado por laminaciones, en cuyas ranuras aloja las bobinas de los devanados principal y auxiliar, un rotor formado por conductores a base de barras de cobre o aluminio embebidas en el rotor y conectados por medio de anillos de cobre en ambos extremos, denominado lo que se conoce como una jaula de ardilla. Se les llama as, por que se asemeja a una jaula de ardilla. Fueron de los primeros motores monofsicos usados en la industria, y an permanece su aplicacin en forma popular. Estos motores se usan en: mquinas herramientas, ventiladores, bombas, lavadoras, secadoras y una gran variedad de aplicaciones; la mayora de ellos se fabrican en el rango de 1/30 (24.9 W) a 1/2 HP (373 W).

7. Describa las partes, esquema de conexin, aplicaciones y principio de funcionamiento de los motores con condensador: 1.Con condensador de arranque, 2.Con condensador permanente. 3.Con condensadores de 2 valores o condensador de arranque y de giro. Dibuje la caracterstica resultante par-velocidad para este motor.

Motores de arranque con capacitor [figura 1.19]: Este tipo de motor es similar en su construccin al de fase partida, excepto que se conecta un capacitor en serie con el devanado de arranque para tener un mayor par de arranque. Su rango de operacin va desde fracciones de HP hasta 15 HP. Es utilizado ampliamente en muchas aplicaciones de tipo monofsico, tales como accionamiento de mquinas herramientas (taladros, pulidoras, etctera), compresores de aire, refrigeradores, etc. En la figura se muestra un motor de arranque con capacitor.

Motores concapacitor permanente: Utilizan un capacitor conectado en serie con los devanados de arranque y de trabajo. El crea un retraso en el devanado de arranque, el cual es necesario para arrancar el motor y para accionar la carga. La principal diferencia entre un motor con permanente y un motor de arranque con capacitor, es que no se requiere switch centrfugo. stos motores no pueden arrancar y accionar cargas que requieren un alto par de arranque.

En aplicaciones ms exigentes, en las cuales el par de arranque debe ser mayor, el condensador deber tener ms capacidad para que el par de arranque sea el suficiente. Esto se puede conseguir con dos condensadores:

Un condensadorpermanentesiempre conectado en serie con uno de los devanados. Un condensadorde arranque,conectando en paralelo (la capacidad equivalente es la suma de ambos) con el permanente en el momento del arranque, para aumentar la capacidad, y que luego ser desconectado.La secuencia de funcionamiento:1.- Se produce el arranque (punto 0) con ambos condensadores en paralelo (se suman las capacidades) obteniendo alto par de arranque.2.- Cerca del punto de funcionamiento del motor, se elimina el condensador de arranque (punto 1).3.- El motor evoluciona hasta el punto 2 solo con el condensador permanente.

8. Describa las partes, esquema de conexin, aplicaciones y principio de funcionamiento de los motores de polos sombreados. Dibuje la caracterstica resultante par-velocidad para este motor.

Motores de polos sombreados [figura 1.21]: Este tipo de motores es usado en casos especficos, que tienen requerimientos de potencia muy bajos. Su rango de potencia est comprendido en valores desde 0.0007 HP hasta 1/4 HP, y la mayora se fabrica en el rango de 1/100 a 1/20 de HP. La principal ventaja de estos motores es su simplicidad de construccin, su confiabilidad y su robustez, adems, tienen un bajo costo. A diferencia de otros motores monofsicos de C.A., los motores de fase partida no requieren de partes auxiliares (capacitores, escobillas, conmutadores, etc.) o partes mviles (switches centrfugos). Esto hace que su mantenimiento sea mnimo y relativamente sencillo.

9. Cmo se puede invertir el giro de un motor de induccin de fase partida o con condensador de arranque

Para invertir el giro en un motor con capacitor solo es necesario invertir la polaridad de conexin en el condensador.

10. Enumere los motores monofsicos desde el mejor hasta el peor en trminos de su par de arranque y caractersticas de giro.

11. Nombre las formas de controlar la velocidad de los motores monofsicos de induccin.

Existen solo dos tcnicas para controlar la velocidad de un motor de induccin, una de las cuales consiste en variar la velocidad sincronica (velocidad de los campos magneticos del rotor y del estator) puesto que la velocidad del rotor siempre permanece cerca de la velocidad de los campos magneticos.La otra tcnica consiste en variar el coeficiente de deslizamiento del motor para una carga dada.

12. Revise el motor del compresor de su nevera, identifique sus partes, dibuje su diagrama de conexin y defina qu tipo de motor es. Anexe una foto.

13. Dado un motor de fase partida con condensador de arranque realice las conexiones necesarias para girar a la derecha y conectarlo a la red. Observar su funcionamiento y repetir el proceso para giro a la izquierda.

Ing. Ana Lilian Valencia De Oro. Instructora CEAI