ARRANQUE DE MOTOR TRIFÁSICO DOS ESTACIONES SECUENCIA FORZADA

TEMA:ARRANQUE DE MOTOR TRIFÁSICO: DOS ESTACIONES- SECUENCIA FORZADA

ÍNDICE TEMA: ARRANQUE DE MOTOR TRIFÁSICO: DOS ESTACIONES- SECUENCIA FORZADA OBJETIVOS: AL FINALIZAR LA SESIÓN, EL APRENDIZ ESTARÁ EN CAPACIDAD DE DESCRIBIR EL FUNCIONAMIENTO DEL ARRANQUE ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR TRIFÁSICO DE DOS ESTACIONES Y ARRANQUE ARRANQUE DIRECTO EN SECUENCIA SECUENCIA FORZADA, DE ACUERDO ACUERDO A ESPECIFICACIONES TÉCNICAS, NORMAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE.

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AUTOMATISMOS ELECTRICOS PROBLEMAS DE DISEÑO: CASO C ASO UNO

Diseñar el esquema eléctrico de un automatismo con pulsadores, relés y contactores que permita poner en marchar y parar una bomba para sacar agua de un pozo. El sistema tiene un cuadro de control con 2 pulsadores rotulados (Marcha y Paro), para poner en marcha y parar la bomba, y tres pilotos (Arrancada, Parada y Agua), que indican si la bomba está en marcha, parada y si hay agua en el pozo. Para poner en marcha la bomba debe haber agua en el pozo. De igual forma, en el momento que no haya agua en el pozo se para la bomba. En el pozo hay situada una boya que tiene un contacto auxiliar que s e cierra cuando el nivel del agua del pozo alcanza la boya. La placa del motor se presenta en el grafico mostrado

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1.00TECNOLOGÍA ESPECÍFICA Y CONOCIMIENTOS APLICADOS 1.01 VENTAJAS DEL CONTACTOR El contactor ofrece numerosas ventajas, entre las que destacan la posibilidad de: Interrumpir las corrientes monofásicas, Trifásicas o polifásicas elevadas accionando un auxiliar de mando recorrido por una corriente de baja intensidad Funcionar tanto en servicio intermitente como en continuo, Controlar a distancia de forma manual o automática, utilizando hilos de sección pequeña o acortando significativamente los cables de potencia, Aumentar los puestos de control y situarlos cerca del operario A estas carac terísti cas hay qu e añ adir qu e el c on tact or : Es muy robusto y fiable, ya que no incluye mecanismos delicados, Se adapta con rapidez y facilidad a la tensión de alimentación del circuito de control (cambio de bobina), Garantiza la seguridad del personal contra arranques inesperados en caso de interrupción de corriente momentánea (mediante pulsadores de control) Protege el receptor contra las caídas de tensión importantes (apertura instantánea por debajo de una tensión mínima)

1.02 CAUSAS DEL DETERIORO DE LOS CONTACTORES. Cuando un contactor no funciona o lo hace en forma deficiente, lo primero que debe hacerse es revisar el circuito de mando y de potencia (esquemas y montaje), verificando el estado de los conductores y de las conexiones, porque se pueden presentar falsos contactos, tornillos flojos etc. Además de lo anterior es conveniente tener en cuenta los siguientes aspectos en cada una de las partes que componen el contactor:

1.02.1 Deterioro En La Bobina. La tensión permanente de alimentación debe ser la especificada por el fabricante con un 10% de Tolerancia. El cierre del contactor se puede producir con el 85% de variación de la tensión nominal y la apertura con el 65%. Si el núcleo y la armadura no se cierran por completo, la bobina se recalentará hasta deteriorarse por completo.

1.02.2 Deterioro En El Núcleo Y Armadura. Cuando el núcleo y la armadura no se juntan bien y/o se separan, produciendo un campo electromagnético ruidoso, es necesario revisar: La tensión de alimentación de la bobina: si es inferior a la especificada, generará un campo magnético débil 3


Los muelles, ya que pueden estar vencidos por fatiga del material, o muy tensos. La presencia de cuerpos extraños en las superficies rectificadas del núcleo y/o armadura. Estas superficies se limpian con productos adecuados (actualmente se fabrican productos en forma de aerosoles). Por ning ún m otivo s e deben raspar, lijar y menos lim ar.

1.02.3Deterioro En Los Contactos. Cuando se presenta un deterioro prematuro es necesario revisar: Si el contactor corresponde a la potencia nominal del motor, y al número y frecuencia de maniobras requerido. Caídas de tensión en la red, provocadas por la sobre−intensidad producida en el arranque del motor, que origina pérdida de energía en el circuito magnético, de tal manera que los contactos, al no cerrarse com pletamente y carecer de la presión necesaria, acaban po r sold arse. Cortes de tensión en la red: al reponerse la tensión, si todos los motores arrancan simultáneamente, la intensidad puede ser muy alta, provocando una caída de tensión. Micro−cortes en la red: cuando un contactor se cierra nuevamente después de un micro−corte (algunos milisegundos), la fuerza contra−electromotriz produce un aumento de la corriente pico, que puede alcanzar hasta el doble de lo normal, provocando la soldadura de algunos contactos y un arco eléctrico Vibración de los contactos de enclavamiento, que repercute en el electroimán del contactor de potencia, provocando cierres incompletos y soldadura de los contactos.

1.03 ACCIDENTES QUE PUEDEN DAÑAR LOS CONTACTORES Cuando un contactor sufre algún deterioro, conviene comprobar en primer lugar que el calibre de éste corresponde a la potencia del motor. En caso de que así sea, la causa del deterioro será con toda probabilidad el funcionamiento incorrecto del electroimán, debido a la presencia de perturbaciones en el circuito de control. A continuación se indican las perturbaciones más frecuentes y la solución que conviene a cada caso.

1.03.1 CAÍDA DE TENSIÓN DE LA RED Esta caída puede ser consecuencia del pico de corriente que produce el motor al arrancar Provoca una pérdida de energía del circuito magnético que ya no tiene fuerza suficiente para continuar el recorrido hasta completar el cierre. Esta es una situación crítica para la instalación. Es necesario comprobar la longitud y la sección de todos los cables.

1.04 TIPOS DE CONTACTORES Los contactores se pueden clasificar según distintos criterios:

1.04.1 Por el tipo de accionamiento: 1) Con tact or es elec tro m agn é tic os : Si el accionamiento se debe a la fuerza de atracción de un electroimán.

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TEMA:ARRANQUE DE MOTOR TRIFÁSICO: DOS ESTACIONES- SECUENCIA FORZADA 2) Contac tores electrom ecánic os : Si el accionamiento se realiza por medios mecánicos (resortes, balancines, etc.) 3) Con tactor es neu mático s: Cuando son accionados por la presión de un gas (nitrógeno, aire, etc.). 4) Con tactor es hid ráulic os : Cuando la fuerza de accionamiento procede de un líquido, que puede ser agua, aceite, etc.

1.04.2 Por la disposición de sus contactos: 1) Contactores al aire: En los que la ruptura se produce en el seno del aire. 2) Contactores al aceite: En los que la ruptura tiene lugar en el seno de un baño de aceite .

1.04.3 Por la clase de corriente: 1) Contactores d e corriente c on tinúa. 2) Contactores de co rriente alterna.

1.04.4 Por los límites de tensión: 1) Contactores de baja tensión: Hasta 1,000 V. 2) Contactores d e alta tensión: A partir de 1,000 V.

1.04.5 Por la carga que pueden maniobrar (categoría de empleo):

Tiene que ver con la

corriente que debe maniobrar el contactor bajo carga.

1.5 ELECCIÓN DE UN CONTACTOR Son muchas y variadas las aplicaciones que requieren contactores. La elección del contactor con el calibre más apropiado depende directamente de las características de cada aplicación.

1.5.1 CRITERIOS DE ELECCIÓN DE UN CONTACTOR Elegir un contactor para una aplicación concreta significa fijar la capacidad d e un aparato para establecer, sop ortar e interrum pir la corriente en el receptor que s e desea controlar, en unas c ond iciones d e utilización establecidas, sin recalentamientos ni d esgaste excesivo de los contactos. Para elegir correctamente el contactor hay que tener en cuenta: El tipo y las características del circuito o del receptor que se desea controlar: intensidad y tipo de corriente, tensión, etc., Las condiciones de explotación: ciclos de maniobras/hora, factor de marcha, corte en vacío o en carga, categoría de empleo, etc., Las condiciones del entorno: temperatura ambiente, altitud cuando sea necesario, etc.

La importancia de cada uno de estos criterios es distinta en cada aplicación. Por ejemplo: Control De Un Circuito Resistivo.- Este tipo de aplicación (por ejemplo resistencias de calentamiento) pertenece a la categoría de empleo AC-1, con un número de ciclos de maniobras

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TEMA:ARRANQUE DE MOTOR TRIFÁSICO: DOS ESTACIONES- SECUENCIA FORZADA reducido. El calentamiento del contactor depende principalmente de la corriente nominal del receptor y del tiempo de paso de esta corriente.

Control De Un Motor Asíncrono De Jaula.- La categoría de empleo de esta aplicación puede ser AC-3 o AC-4 .El calentamiento se debe tanto al paso de la corriente nominal del motor como al pico de corriente en el arranque y a la energía de arco en el corte.

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2.00 TECNOLOGÍA ESPECÍFICA Y CONOCIMIENTOS APLICADOS: ELEMENTOS DE MANDO: CLASIFICACIÓN, FUNCIONAMIENTO 2.01 CONTROL MANUAL El control de los motores eléctricos consiste en realizar el arranque, la regulación de velocidad, el frenado, la inversión del sentido de marcha, así como el mantenimiento de su funcionamiento. En los casos más sencillos, el arranque, la regulación de velocidad y el frenado, se realiza por medio de dispositivos accionados manualmente: interruptores thermomagnetico, reóstatos de arranque y de regulación, combinadores, etc. Los elementos de mando manuales deben: Ser sencillos, seguros, robustos y disponer de resistencia al choque. Garantizar la seguridad del personal y la de la máquina que controla. Permitir arranques y paradas mediante varios puestos de mando. Evitar al operario desplazamientos y movimientos inútiles y f atigosos. Impedir arranques no previstos después de un corte de corriente. Las condiciones de utilización y las características de los circuitos controlados son criterios que determinan la elección de los auxiliares de mando manual.

2.02 DEFINICIÓN DE CONTROL MANUAL Los aparatos de arranque y maniobra pueden clasificarse de muy diversas maneras, pero cabe dividirlos según la maniobra de los mismos sea manual o automática, y según que conecten el motor a plena tensión de la red o a una tensión reducida.

Un control manual es un dispositivo que consta de uno o varios contactos móviles y otros fijos, unidos a un tambor giratorio, accionado en forma manual. Los interruptores de levas pertenecen al grupo de los interruptores de accionamiento manual que con la rotación del eje conectan los diferentes circuitos eléctricos. Los discos de levas, de moldeado correspondiente y de plástico resistente a la abrasión y aislante, están empotrados sobre el eje y según la posición tomada, abren o cierran uno o dos contactos

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La siguiente representación muestra un contactor de levas pentapolar de accionamiento manual con cuatro posiciones de conexión (interruptor de cuatro posiciones). El interruptor se representa aquí en la posición de conexión 1.

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2.03 MEDIDAS DE SEGURIDAD El interruptor de levas debe utilizarse únicamente como interruptor de carga y no como interruptor de mando, en instalaciones de corriente alterna y corriente trifásica. Se colocan los interruptores de mantenimiento en máquinas y equipos eléctricos para poder efectuar trabajos de mantenimiento, observando las normas de seguridad. Cada persona que coloque su candado en el dispositivo de bloqueo, quedará protegida y evitará que se conecte la instalación por personal no autorizado.

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1.00 TECNOLOGÍA ESPECÍFICA Y CONOCIMIENTOS APLICADOS: MULTIPROBADORES, FUNCIONAMIENTO 3.01 CONCEPTOS TEORICOS Cada magnitud física necesita, para ser cuantificada, de un adecuado “mero de medida”. En otras palabras, cada magnitud necesita de un aparato adecuado para ser medida. En el caso de las magnitudes eléctricas básicas, los aparatos utilizados son estos: 3.01.1 Multimetro: es un aparato de medida multifuncional capaz de desempeñar varias funciones utilizando un sencillo conmutador: óhmetro, voltímetro en continua y en alterna, amperímetro en continua y en alterna, comprobación de diodos. 3.01.2 Osciloscopio: es un aparato de medida grafico capaz de representar la señal de entrada en un monitor. Rara vez se utiliza para medir el valor numérico de una magnitud eléctrica, su verdadera función es proporcionar una representación clara de la magnitud examinada y compararla, si fuera necesario, con otra del mismo tipo.

3.02 MEDIDAS CON EL MULTITESTER Multitester se designa a un pequeño, pero muy útil, aparato que sirve de gran ayuda para medir los parámetros fundamentales de la corriente eléctrica: tensión, resistencia e intensidad. Tanto en instalaciones como para resolver problemas de funcionamiento de utensilios eléctricos. Se trata de un aparato con varias clavijas con las que se puede medir si la corriente eléctrica oscila por encima de las escalas graduadas del multitester En este punto aprenderemos a manejar algunas de las utilidades del multitester, multimetro o polímetro. Deberemos tener en cuenta que la disposición de los elementos del tester puede variar Según la marca y modelo del aparato.

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3.01 CONSIDERACIONES PREVIAS Es muy importante leer el manual de usuario de cada multimetro en particular, pues en él, el fabricante fija los valores máximos de corriente y tensión que puede soportar y el modo más seguro de manejo, tanto para evitar el deterioro del instrumento como para evitar accidentes al operario. Con un tester digital podemos tener una lectura directa de la magnitud que se quiere medir (salvo error por la precisión que el fabricante expresa en su manual de uso).

3.02 MEDICION DE TENSION Los pasos a seguir son los siguientes: El circuito deberá estar alimentado. Deberemos seleccionar la función V (voltios -- tensión continua o voltios ~ tensión alterna) y elegiremos la escala adecuada. Colocaremos el polo negro al COM (o COMUN) y el rojo al que indique V (voltios). Situaremos el tester en paralelo con el voltaje a medir.

3.03 MEDICION DE CORRIENTE Los pasos a seguir son los siguientes: Desconectaremos el circuito de la fuente de alimentación. Seleccionaremos la función A (amperios -- corriente continua o amperios ~ corriente alterna) y elegiremos la escala adecuada. Colocaremos el polo negro al COM (o COMUN) y el rojo al que indique A (amperios) o 10 A, según la escala de la medición a realizar. Situaremos el multimetro en serie con la corriente a medir. Conectaremos

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la alimentación.


3.04 COMPROBACION DE CONDUCTORES Debemos recordar que los conductores son aquellos que dejan pasar con facilidad la corriente eléctrica de forma que su resistencia es muy baja (aproximadamente 0 Ω). El método a seguir es el siguiente: El tester debe estar conectado para medir resistencias, es decir un borne a común (el de color negro) y otro a ohmios. La escala puede ser cualquiera de las resistencias, en algunos testers hay una especial en la que suena un pitido cuando el circuito no está cortado (abierto). Mediante una banana a un extremo y la otra al otro extremo del cables, al realizar la medida debe indicar 0 Ω si el cable esta correcto o indicar infinito si está cortado el cable en cuestión En el caso de utilizar la escala que permite un pitido, este sonara si el cable esta correcto.

Importante:

los circuitos, elementos y cables cuya resistencia se desea determinar, deben estar siempre desconectados de la tensión.

3.05 COMPROBACION DE RESISTENCIAS Una resistencia es un elemento que se opone al paso de la corriente eléctrica. Se comprueba igual que la continuidad en los cables pero teniendo en cuenta que hay que acomodar las escalas del tester al valor de la resistencia a medir. Si intentamos medir una resistencia de 1K en una escala de 200 Ω no podremos alcanzar su valor al medirla. Las resistencias tienen su valor, generalmente, impreso en el cuerpo mediante un código de colores. Hay que desconectar como mínimo una patilla del circuito, ya que al medir la resistencia de un circuito, podemos medir otros componentes que formen parte del circuito en general.

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4.00 TECNOLOGÍA ESPECÍFICA Y CONOCIMIENTOS APLICADOS: ELEMENTOS DE SEÑALIZACIÓN: CLASIFICACIÓN, FUNCIONAMIENTO 4.01 LUCES PILOTO Son elementos de señalización óptica, consiste en encender una bombilla piloto, ya sea de incandescencia, de neón o de Led, para evidenciar un estado o la puesta en marcha de algún receptor, así como el disparo de un relé térmico, etc. En algunos casos el empleo de Led permite tener tres colores en un solo elemento: rojo (seccionador cerrado), verde (seccionador abierto), y ámbar (seccionador en posición intermedia).

TABLA.4.01 COLORES NORMALIZADOS PARA LÁMPARAS Y PULSADORES Y SIGNIFICADO.

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TEMA:ARRANQUE DE MOTOR TRIFÁSICO: DOS ESTACIONES- SECUENCIA FORZADA Los sistemas de luces piloto empleados, actúan por medio de lámparas, alimentadas a plena o baja tensión y cuyo color y estado (apagada-encendida), indica el estado de funcionamiento del pulsador. Entre estos dispositivos se pueden citar: 1) Lámparas de incandescencia, alimentada a plena tensión. 2) Lámpara con atmósfera de gas (neón, argón, xenón, etc.), alimentada a plena tensión. 3) Lámpara de incandescencia montada en serie con una resistencia. 4) Lámpara de incandescencia o de gas, alimentada por un transformador. Un pequeño transformador permite la utilización de lámparas resistentes a los choques y vibraciones, alimentadas a la tensión de 6 V. El cambio de lámpara es fácil y se efectúa con toda seguridad, por el hecho de la baja tensión de alimentación.

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5.00 TECNOLOGÍA ESPECÍFICA ELEMENTOS DE PROTECCIÓN FUNCIONAMAMIENTO

Y Y

CONOCIMIENTOS APLICADOS: MANIOBRA: CLASIFICIFACION-

5.01 ELEMENTOS DE MANIOBRA Es el encargado de controlar el funcionamiento del contactor. Normalmente consta de elementos de mando (pulsadores, interruptores, etc. identificados con la primera letra con una S), elementos de protección, bobinas de contactores, temporizadores y contactos auxiliares. Este circuito está separado eléctricamente del circuito de potencia, es decir, que ambos circuitos pueden trabajar a tensiones diferentes, por ejemplo, el de potencia a 380 V de c.a. y el de mando a 220 V de CA. Representa el circuito auxiliar de control. Lo integran los siguientes elementos: Contactos auxiliares de mando y protección Circuitos y componentes de regulación y control Equipos de medida Dispositivos de señalización Los componentes que encontramos en el circuito de mando son: Pulsadores Interruptores Conmutadores Detectores de posición Detectores de proximidad Detectores fotoeléctricos Contactores y relés

5.01.1 Pulsador Elemento electromecánico de conexión y desconexión. Para activarlo hay que actuar sobre él, pero al eliminar la actuación, el pulsador se desactiva por sí mismo.

5.01.2 Interruptor

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TEMA:ARRANQUE DE MOTOR TRIFÁSICO: DOS ESTACIONES- SECUENCIA FORZADA Elemento electromecánico de conexión y desconexión al que hay que accionar para activarlo y también para desactivarlo. Su nombre atendiendo a las normas es “pulsador con enclavamiento”.

5.01.2 Conmutador Elemento electromecánico de conexión y desconexión, que tiene una posición de reposo y varias de accionamiento, pudiendo comportarse estas como interruptor o como pulsador.

5.01.3Detectores de posición También llamados finales de carrera, son dispositivos electromecánicos de conmutación. Similares eléctricamente a los pulsadores, no son accionados manualmente por el operario, sino que lo hacen determinados elementos de las máquinas que controlan.

5.02 ELEMENTOS DE PROTECCION Está conformado por elementos de protección (identificados con la letra F como pueden ser los fusibles F1, relé térmico F2, relés magnetotérmicos, etc.) Dichos elementos estarán dimensionados a la tensión e intensidad que necesita el motor. Lo integran los siguientes elementos: Fusibles Interruptores automáticos de protección: Relé térmico Relé electromagnético Relé diferencial

5.03 Clasificación Elementos De Protección Todo circuito debe estar protegido contra sobreintensidades (intensidad superior a la nominal). 5.03.1 Cortocircuitos: unión directa de dos o más puntos con distinta tensión. 5.03.2 Sobrecarga: aumento momentáneo de intensidad en un circuito sin defectos. La protección contra cortocircuitos se hace con: 5.03.3 Fusibles Calibrados rápidos. 5.03.4 Interruptores Automáticos de corte electromagnético. La protección contra sobrecargas se hace con: 5.03.5 Fusibles calibrados lentos.

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5.03.6 Interruptores Automáticos de corte térmico. Las combinaciones usadas son: 5.03.7 Fusibles: protegen contra cortocircuitos y sobrecargas de larga duración. 5.03.8 Fusible+Relé Térmico: protege contra cortocircuitos y contra sobrecargas. Se utiliza para la protección de motores

5.03.9 Interruptores Automáticos Magnetotérmicos Parte magnética protege contra cortocircuitos. Parte térmica protege contra sobrecargas.

5.03.10 Fusible Elemento de protección para la línea y para los elementos conectados a ella contra sobrecargas y/o cortocircuitos. • En caso de intensidad excesiva, se funde la parte conductora del fusible, abre el circuito e impide el paso de la corriente.

PRECAUCIONES: Un motor nunca debe ir protegido solo con un fusible. En caso de avería, primero hay que detectar y solucionar el problema y después, reponer el fusible.

5.03.11 Seccionador-Fusible A veces los fusibles se montan sobre la parte móvil de un seccionador. Los propios fusibles abren o cierran los contactos.

5.03.12 Relés De Protección Relé térmico: detecta una sobreintensidad debido al aumento de temperatura que hará que unas láminas bimetálicas se curven y se active el disparador del contacto asociado. Protege contra: Sobrecargas Arranques demasiado lentos Agarrotamiento Ciclos arranque-paro frecuentes Reposición manual.

5.03.13 Relé Electromagnético: detecta una sobreintensidad debido al aumento del campo magnético inducido por dicha corriente, haciendo que se dispare el contacto asociado. • Protege contra cortocircuitos. • Si se utiliza para proteger motores, debe soportar el pico de corriente en el arranque. • Se suele utilizar en conjunción con un térmico. 5.03.14 Relé Magnetotérmicos: Combina las acciones de los relés térmicos y electromagnéticos. • Protege contra sobrecargas y contra cortocircuitos. 5.03.15 Disyuntor : se trata de un relé magnetotérmico con un interruptor. • Se utiliza para la protección de motores de pequeña potencia (guardamotores).

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6.00TECNOLOGÍA ESPECÍFICA Y CONOCIMIENTOS APLICADOS: 6.01 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LOS RELÉS TÉRMICOS TRIPOLARES Los relés térmicos Tripolares poseen tres bilámin as co mp uestas cada u na po r do s m etales con c oeficientes de dilatación mu y diferentes un idos m ediante laminación y rodeadas de u n b o b i n a d o d e c a l en t a m i e n t o . Cada bob inado de calentamiento estáconectado en serie a un a fase del m otor . La corriente absorbida por el motor calienta los bobinados, haciendo que las biláminas se deformen en mayor o menor grado según la intensidad de dicha corriente. La deformación de las biláminas provoca a su vez el movimiento giratorio de una leva o de un árbol unido al dispositivo de disparo. Si la corriente absorbida por el receptor supera el valor de reglaje del relé, las biláminas se deformarán lo bastante como para que la pieza a la que están unidas las partes móviles de los contactos se libere del tope de sujeción. Este movimiento causa la apertura brusca del contacto del relé intercalado en el circuito de la bobina del contactor y el cierre del contacto de señalización. El rearme n o s erá po sib le has ta q ue s e en fríen las b ilám in as.

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7.00 MATEMÁTICA APLICADA: CALCULO DE POTENCIA 7.01 POTENCIA ACTIVA En continua

P = UI

En monofásica

P = UI n cos α

En trifásica

P = UI n √ 3cosα

Con

P U I Cos α

n

: potencia activa en vatios : tensión en voltios (en trifásica, tensión entre fases) : corriente en amperios : factor de potencia del circuito

: rendimiento del motor

7.02 POTENCIA APARENTE En monofásica 19

S = UI


En trifásica S = UI √ 3 Con S : potencia aparente en voltamperios U : tensión en voltios (trifásica: tensión entre fases) I : corriente en amperios

7.03 FACTOR DE POTENCIA Cos α =

Potencia Activa Potencia Aparente

7.04 CORRIENTE ABSORBIDA POR UN MOTOR En monofásica

En trifásica

En continua

I=

I=

P U n cos U√3

I=

P I U

n cos

n cos α

P U

Con

P

n

: potencia activa en vatios : corriente absorbida por el motor en amperios : tensión en voltios (trifásica: tensión entre fases) : rendimiento del motor : factor de potencia del circuito

CORRIENTE DE CARGA NOMINAL DE LOS MOTORES ASÍNCRONOS

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8.00 CIENCIAS BASICAS: CORRIENTE DE FOUCAULT La corriente de Foucault (corriente parásita o "Corrientes torbellino" en ingles) es un fenómeno eléctrico descubierto por el físico francés León Foucault en 1851. Se produce cuando un conductor atraviesa un campo magnético variable, o viceversa. El movimiento relativo causa una circulación de electrones, o corriente inducida dentro del conductor. Estas corrientes circulares de Foucault crean electroimanes. Cuanto más fuerte sea el campo magnético aplicado, o mayor la conductividad del conductor, o mayor la velocidad relativa de movimiento, mayores serán las corrientes de Foucault y los campos opositores generados. En los núcleos de bobinas y transformadores se generan tensiones inducidas debido a las variaciones de flujo magnético a que se someten aquellos núcleos. Estas tensiones inducidas son causa de que se produzcan corrientes parásitas en el núcleo (llamadas corrientes de Foucault), que no son óptimas para la buena eficiencia eléctrica de éste.

Las corrientes de Foucault crean pérdidas de energía a través del efecto Joule. Más concretamente, dichas corrientes transforman formas útiles de energía, como la cinética, en calor no deseado, por lo que generalmente es un efecto inútil, cuando no perjudicial. A su vez disminuyen la eficiencia de muchos dispositivos que usan campos magnéticos variables, como los transformadores de núcleo de hierro y los motores eléctricos. Estas pérdidas son minimizadas utilizando núcleos con materiales magnéticos que tengan baja conductividad eléctrica (como por ejemplo ferrita) o utilizando delgadas hojas de material magnético, conocidas como laminados. Los electrones no pueden atravesar la capa aisladora entre los laminados. Mientras más corta sea la distancia entre laminados adyacentes (por ejemplo, mientras mayor sea el número de laminados por unidad de área), mayor será la eliminación de las corrientes de Foucault y, por lo tanto, menor el calentamiento del núcleo.

8.01 MODO DE DISMINUIR LAS CORRIENTES PARÁSITAS Has visto anteriormente que la corriente tiende a oponerse a la causa que la produce. Si una corriente atraviesa a un conductor se van a originar una serie de corrientes que llamaremos corrientes de Foucault que van a oponerse a la variación del flujo magnético. Pero te preguntarás cual es la importancia de estas corrientes, pues veras, estas corrientes van a producir una serie de pérdidas debidas al efecto. Pero no obstante tienen una aplicación útil desde el punto de vista industrial, es en los denominados hornos de inducción en donde podemos conseguir que debido a estas corrientes de Foucault podamos calentar tanto un metal que incluso lleguemos a fundirlo. En las máquinas eléctricas tenemos que evitar o al menos minimizar el efecto de estas corrientes, las cuales serán pérdidas en el rendimiento de la máquina. Para ello tenemos las siguientes soluciones. 1. Núcleos de chapas: consiste en una serie de chapas de escaso espesor barnizadas, estas chapas van a permitir el paso del flujo magnético pero evitan las corrientes de Foucault. 2. Núcleos de ferrita: Estos núcleos de ferrita por su composición interna evitan las corrientes de Foucault. 3. Núcleos de aire: Se utiliza en frecuencias muy altas y como el aire es un aislante las corrientes de Foucault apenas son significativas.

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BIBLIOGRAFÍA

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