Folleto de Mantenimiento Electrico

Mantenimiento Eléctrico Eléctrico

POSTGRADO MANTENIMIENTO ELÉCTRICO MANTENIMIENTO ELÉCTRICO INDUSTRIAL

9 DE NOVIEMBRE DE 2014 UPONIC FACULTAD DE INGENIERÍA


Tabla de contenido

INTRODUCCIÓN DEL MANTENIMIENTO ELCTRICO.......................................... ELCTRICO..........................................!! MANTENIMIENTO ELCTRICO................................... ELCTRICO.......................................................... .......................................... ........................! .....! "." MANTENIMIENTO ELCTRICO.................................... ELCTRICO........................................................................ ....................................## O$JETI%O& EL MANTENIMIENTO ELCTRICO EN LA 'E(UE)A EM'RE&A... EM'RE&A...## *." +UNCIONE& DEL DEL MANTENIMIENTO ELCTRICO....................................... ELCTRICO.......................................,, CARACTER-&TICA& DEL 'ER&ONAL DE MANTENIMIENTO ELCTRICO EN LA 'E(UE)A EM'RE&A................................. EM'RE&A........................................................ .............................................................. ....................................... /." Capaitai1n Del 'ersonal................................. 'ersonal........................................................ .............................................. ............................... ........ OR2ANI3ACIÓN ADECUADA EN EL &ER%ICIO DEL MANTENIMIENTO ELCTRICO EN LA 'E(UE)A EM'RE&A......................................... EM'RE&A..................................................................4 .........................4 5." CRITERIO& DE LA 2E&TIÓN DEL MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO ELCTRICO EN LA 'E(UE)A EM'RE&A.................................. EM'RE&A......................................................... ............................................................. ......................................"0 "0 TI'O& DE MANTENIMIENTO ELCTRICO.......................................... ELCTRICO.............................................................."" ...................."" !." MANTENIMIENTO RUTINARIO....................................................................."" !.* MANTENIMIENTO CORRECTI%O................ CORRECTI%O........................................ .................................................."* .........................."* !./ MANTENIMIENTO 'RO2RAMADO................................... 'RO2RAMADO..............................................................."* ............................"* ". EL TRAN&+ORMADOR.................... TRAN&+ORMADOR........................................... .............................................. ................................................."5 .........................."5 1.1 Principios de inducción electromagnética..............................................."5 1.2 Principio de funcionamiento del transformador. transformador....................................."5 1.4 La aplicación de los circuitos equivalentes............................................."! 1.5 Diagrama equivalente de un transformador monofásico....................."! 1.7 Determinación las constantes del transformador.................................."# 1. La prue!a de corto circuito en el transformador. transformador...................................."# 1." Diagrama para la prue!a de cortocircuito de un transformador monofásico............................................... ..................................................................... .............................................. ........................................."# .................."# 1.11 #egulación del transformador................................................................" 1. P$%&'( P$%&'()* )* + #&'D #&'D),) ),)&'% &'%$ $ D& L$L$- %#* %#*'-$#,* '-$#,*D$# D$#&&,$'$*-)($- + %#)*-)($-.............................................................................." 2.1 La potencia de los transformadores.........................................................." 2.2 &ficiencia en los transformadores.............................................................."4 2./ &ficiencia diaria de los transformadores..................................................*0 2. %#* %#*'-$# '-$#,* ,*D$# D$#&&- %#) %#)* *-)($-)($-..............................................................*0 /.1 #elación de transformación para los transformadores trifásicos.....*" 4. L* ($'($'-%# %#0( 0(() ()$' $' D&L D&L %#* %#*'-$ '-$#,* #,*D$ D$#. #...........................................*5 5.1 (onsideraciones generales..........................................................................*5 5.2 La construcción del ncleo..........................................................................*! 5./ &lementos de los ncleos de transformadores......................................*! 5.4 %ipos de ncleos.............................................. .................................................................... ................................................*# .........................*# 5.5 'cleo monofásico.........................................................................................*# 5. 'cleo trifásico................................................................................................*# 5.7 %ipo acora3ado.................................................................................................* 5. erraes o armadura.......................................................................................* 5. L$L$- D&6 D&6*'*D$'*D$- D& L$L$- %#* %#*'- '-$# $#,* ,*D$ D$#& #&-. -...................................* .1Devanados para transformadores de distri!ución..................................*4 .2 Devanados de !aa tensión...........................................................................*4 ./ Devanados de alta tensión............................................................................*4 .4 Posición de los devanados.........................................................................../0


.5 (onstrucción de los devanados................................................................../" . *islamiento eterno de los devanados....................................................../* .7 -istema de amarre aial de los devanados mediante tornillos opuestos de presión............................................... ..................................................................... .............................................../* ......................../* . (oneiones de los devanados. devanados...................................................................../* ." (am!io en la relación de transformación.................................................// . ,* ,*% %&#)*L&&#)*L&- &L&(% &L&(%#)( #)($$- 0-*D 0-*D$$- &' L* ($'-% ($'-%#0( #0(()$ ()$' ' D& %#*'-$#,*D$#&-..............................................................................................// 7.1 (onductores eléctricos..................................................................................// 7.2 La temperatura 8 los materiales aislantes................................................// 7./ (alificación de los materiales aislantes..................................................../5 7. ,9%$D$ ,9%$D$- D& &'#)* &'#)*,)&' ,)&'%$ %$ D& %#*'- %#*'-$#,* $#,*D$# D$#&&- D& D& P$%&'()*. .................................................................................................................../# .1 L:quidos refrigerantes 8 aislantes. ............................................................./, .2 ,étodos de enfriamiento.............................................................................../, . 0'D* 0'D*,&'% ,&'%$$- D& (*L(0L (*L(0L$ $ D& D& %#* %#*'- '-$#,* $#,*D$#& D$#&-..................../4 ".1 Dimensionamiento de las partes activas del transformador ...............50 ...............50 ".2 Determinación del fluo..................................................................................50 ".4 Densidad de corriente....................................................................................5/ ".5 #elación entre las pérdidas en el ;ierro 8 las pérdidas en el co!re espira por unidad de longitud en al columna..............55 ".7 *islamiento entre devanados 8 entre devanados 8 el ncleo.............5! ". D),&'D),&'-)$'* )$'*,)&' ,)&'%$ %$ L$L$- %#*'- %#*'-$#,* $#,*D$#& D$#&- %#)* %#)*-)($ -)($- D& D)-%#)?0()$' &'#)*D$- P$# *(&)%&..........................................................5# [email protected] Datos de partida para el cálculo................................................................5# 1@. P#)'() P#)'()P* P*L&L&- ($'&A ($'&A)$' )$'&&- D& L$- %#*'-$ %#*'-$#,* #,*D$# D$#&&-............5# 11.1 &l concepto de polaridad.............................................................................5, 11.2 11 .2 Polaridad en un transformador monofásico..........................................5, 11./ La prue!a de polaridad. ...............................................................................5 11.4 11 .4 (oneión de los transformadores monofásicos...................................5 11.5 11 .5 -istemas polifásicos.............................................. .................................................................... .......................................54 ................54 11. 11 . (oneión trifásica de transformadores. transformadores...................................................!0 Transformador Transformador trifásico en conexión triángulo-triángulo y desfase de 0º (grupo de conexión Dd0).........................................................................................!0 11. 11 . (oneión delta a!ierta>delta a!ierta........................................................!0 11." 11 ." (oneión estrella>delta................................................................................!" Transformador Transformador trifásico en conexión triángulo-estrella y desfase de 150º......!* 11.1@ 11 .1@ (oneión estrella>estrella.........................................................................!* 12.1 %ransformadores trifásicos........................................................................!/ 12.2 (oneión de transformadores en paralelo. ............................................!/ 12.. P#0& 12 P#0&?* ?*- * %#* %#*'-$ '-$#, #,* *D$#& D$#&-. -...........................................................!5 1/.1 Prue!as al aceite del transformador. transformador........................................................!! 1/.2 Prue!a de rigide3 dieléctrica del aceite..................................................!# 1/./ Prue!a de resistencia de aislamiento......................................................!# 1. MOT MOTORES RES DE INDUC NDUCC CION............................................ ................................................................... ..................................#/ ...........#/ *. MOTOR DE FUNCIONAMIENTO CAPACITIVO .........................................# /. MOTOR CON CONDENSADOR PERMANENTE..........................................,0 5. MOTOR DE ARRANQUE CAPACITIVO .........................................................,0 !. MOTORES CAPACITIVOS Y DE ARRANQUE CAPACITIVO ....................,/

Mantenimiento Eléctrico

#. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE INDUCCCION MONOFASICO ASINCRONICO................................................................................,5 ,. MOTOR ASINCRÓNICO....................................................................................,5 26.1 Campo magné!"o #oao#!o $n %o& moo#$& '$ !n'(""!)n mono*+&!"o& a&!n"#)n!"o. .................................................................................................................,! . TEOR,A DEL DO-LE CAMPO IRATORIO .................................................,# 4. TEOR,A DEL CAMPO CRU/ADO...................................................................,# "0. MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO ASINCRONICO CON -O-INADO AU0ILIAR E INTERRUPTOR CENTRIFUO ................................,, 2.1 E&#("(#a ........................................................................................................., 2.2 F(n"!onam!$no ................................................................................................, 2. Moo# '$ !n'(""!)n mono*+&!"o a&!n"#)n!"o "on 3o3!na'o A(4!%!a# Y "on'$n&a'o# '$ Pa#!'a ............................................................................................,4 "". MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO ASICRONICO CON -O-INADO AU0ILIAR5 CONDENSADOR DE PARTIDA Y DE TRA-AO ......0 7.1 Compon$n$& .....................................................................................................0 7.2 E&#("(#a .........................................................................................................0 7. F(n"!onam!$no ................................................................................................" "*. MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO ASINCRONICO DE REPULSIÓN.................................................................................................................." 1.1 Moo# '$ #$p(%&!)n ............................................................................................" 1.2 Moo# '$ #$p(%&!)n &)%o $n $% a##an8($ ..........................................................* 1. Moo# '$ #$p(%&!)n $ !n'(""!)n.......................................................................* 1.9 Moo# '$ #$p(%&!)n &o%o $n a##an8($ ..............................................................* "/. FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR CON ESCO-ILLAS SEPARA-LES / 2.1 F(n"!onam!$no '$% moo# "on $&"o3!%%a& no &$pa#a3%$& ............................../ "5. MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO ASICRONICO UNIVERSAL 5 .1 A&p$"o& m+& é"n!"o& '$% moo# (n!:$#&a% ....................................................5 .2 Con#o% '$ :$%o"!'a' '$ %o& moo#$& (n!:$#&a%$& ...........................................! "!. MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO ASINCRONICO DE POLOS DE SOM-RA.................................................................................................................! "#. MOTOR PASO A PASO...................................................................................., ;.1 P#!n"!p!o '$ *(n"!onam!$no............................................................................4 ;.2 E4!&$n 'o& !po& '$ moo#$& pa&o a pa&o '$ !m+n p$#man$n$ ...................4 ;. S$"($n"!a& pa#a man$o &!n "a#ga ?:a"!)@ ...................................................................................40 6.2 En&a>o "on #oo# 3%o8($a'o ?"o#o"!#"(!o@ ...................................................4" ". RENDIMIENTO DE LOS MOTORES DE INDUCCION MONOFASICOS ASINCRONICOS..........................................................................................................4" .1 CURVAS CARACTER,STICAS DE LOS MOTORES DE INDUCCION MONOFASICOS ASINCRONICOS. ......................................................................4" "4. CIRCUITO EQUIVALENTE DEL MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO ASINCRONICO................................................................................4! B.1 Mo'$%o '$ (n moo# '$ !n'(""!)n "omo #an&*o#ma'o# ..............................4!


*0. 21.

CONCLUCIONES.............................................................................................4, EFICIENCIA MOTORES ASINCRONICOS .................................................4,


INTRODUCCIÓN DEL MANTENIMIENTO ELCTRICO Es 6e onoi7iento general 89e :o; en 6ía< el 7anteni7iento elétrio es neesario para 79:os aspetos en la =i6a 6iaria 6e 9na e7presa< ; 89e no est> e?enta al 7anteni7iento en general< 6e 9na @or7a 9 otra< ;a sea esta 9na pe89ea< 7e6iana o gran In69stria< en s9s e89ipos en @9niona7iento< talleres< o@iinas< Bo6egas< et. Esto nos lle=a a la onl9si1n 6e 89e el 7anteni7iento elétrio 6eBe ser ontin9o. A6e7>s on el Manteni7iento Elétrio se logran pro@9n6os a7Bios 89e se :an presenta6o en estos lti7os tie7pos en los 7era6os< tér7inos ;o oneptos tales o7o gloBalizai1n< o7petenia< re69i1n 6e ostos< ser=iio< et.< 6eBen on@rontarse to6os los 6ías para la per7anenia 6e la e7presa en s9 ati=i6a6 espeí@ia. En el 7era6o elétrio< a ni=el naional< se :a asisti6o a s9 6esreg9lai1n< onesi1n 6e ser=iio generai1n o7o ati=i6a6 6e riesgo o7erial o7petenia 6e preios ; la onstit9i1n 6e entes reg9la6ores on apai6a6 ténia ; legal para el ontrol 6e la ati=i6a6. M9ltas eon17ias por ali6a6 ; pro69to ténio 6eBen ser inl9i6as en el an>lisis. Estos a7Bios 6el 7era6o por la o7petenia< re69i1n 6e preios on ali6a6 ; ontin9i6a6< :an i7pata6o a to6os ; a6a 9no 6e los setores 6e las e7presas< inl9;en6o la ati=i6a6 6e 7anteni7iento elétrio. At9al7ente la ténia 6e 7anteni7iento elétrio 6eBe neesaria7ente 6esarrollarse BaFo el onepto 6e re69ir los tie7pos 6e inter=eni1n soBre el e89ipo< on el @in 6e oBtener la 7enor in6isponiBili6a6 para el ser=iio< a6optan6o estrategias 6eG • • • • •

Manteni7iento R9tinario. Manteni7iento Correti=o. Manteni7iento 'rogra7a6o. Manteni7iento 're=enti=o. Manteni7iento 're6iti=o.

MANTENIMIENTO ELCTRICO El Manteni7iento Elétrio en 9na pe89ea e7presa per7ite 6etetar @allas 89e o7ienzan a gestarse ; 89e p9e6en pro69ir en el @9t9ro erano o a 7e6iano plazo 9na para6a 6e planta ;o 9n siniestro a@etan6o personas e instalaiones. Esto per7ite la re69i1n 6e los tie7pos 6e para6a al 7ini7izar la proBaBili6a6 6e sali6as 6e ser=iio i7pre=istas< no progra7a6as< graias a s9 aporte en 9anto a la plani@iai1n 6e las


a:orros 6e energía< protei1n 6e los e89ipos< =eloi6a6 6e inspei1n ; 6iagn1stio< =eri@iai1n r>pi6a ; senilla 6e la reparai1n< et. La apliai1n 6el 7anteni7iento se =er> re@leFa6a en el é?ito o el @raaso 6e la pe89ea e7presa< ini6ien6o enG aH Costos 6e pro69i1n. BH Cali6a6 6e ser=iio. H Capai6a6 operaional. 6H Capai6a6 6e resp9esta 6e la pe89ea e7presa ante sit9aiones 6e a7Bio. eH &eg9ri6a6 e :igiene 6e la pe89ea in69stria o e7presa. @H Cali6a6 6e =i6a 6e los olaBora6ores 6e la pe89ea e7presa. gH 'lan 6e &eg9ri6a6 e I7agen A7Biental 6e la pe89ea e7presa.

1.1 MANTENIMIENTO ELÉCTRICO ConF9nto 6e aiones oport9nas< ontinas ; per7anentes 6irigi6as a pre=er ; aseg9rar el @9niona7iento nor7al< la e@iienia ; la B9ena aparienia 6e e89ipos elétrios< o@iinas ; aesorios. Del p>rra@o anterior est>n onteni6os tér7inos 89e 6eBe7os analizar< AionesG son e@etos 6e :aer algo. Las aiones 7>s i7portantes 6e 7anteni7iento elétrio sonG plani@iai1n< progra7ai1n< eFe9i1n< s9per=isi1n< ontrol ; seg9i7iento. ContinasG 89e 69ran o se :aen sin interr9piones. 'er7anentesG 6e 69rai1n @ir7e ; onstante< perse=erantes. 'ara po6er garantizar la 6isponiBili6a6 operaional 6e e89ipos elétrios< o@iinas ; aesorios< el 7anteni7iento 6eBe ser eFe9ta6o 6e 7anera ontin9a ; per7anente a tra=és 6e planes 89e ontengan @ines< 7etas ; oBFeti=os preisos ; lara7ente 6e@ini6os. Tenien6o en 9enta los sig9ientes tér7inosG  're6eirG =er on antiipai1n onoer< 6e69ir lo 89e :a 6e s9e6er. Con 9na B9ena plani@iai1n ; progra7as oport9nos 6e inspeiones r9tinarias< el ingeniero 6e 7anteni7iento est> en apai6a6 6e 6etetar los sínto7as 89e nos in6ian< 79:as =ees on Bastante antiipai1n< 89e los e89ipos est>n pr1?i7os a @allar ; 89e< en onse9enia< 6eBe aBoarse a orregir las 6es=iaiones antes 89e se on=iertan en proBle7as 6e 7a;or trasen6enia.

O$JETI%O& EL MANTENIMIENTO ELCTRICO EN LA 'E(UE)A EM'RE&A Los prinipales oBFeti=os 6el Manteni7iento Elétrio sonG


". Lle=ar a aBo 9na inspei1n siste7>tia 6e to6as las instalaiones< on inter=alos 6e ontrol para 6etetar oport9na7ente 9al89ier 6esgaste o rot9ra< 7antenien6o los registros a6e9a6os. *. Mantener per7anente7ente los e89ipos e instalaiones< en s9 7eFor esta6o para e=itar los tie7pos 6e para6a 89e a97entan los ostos. /. E@et9ar las reparaiones 6e e7ergenia lo 7>s pronto< e7plean6o 7éto6os 7>s @>iles 6e reparai1n. 5. 'rolongar la =i6a til 6e los e89ipos e instalaiones al 7>?i7o. !. 're=enir 6eteniones intiles o paralizai1n 6e las 7>89inas. #. Conser=ar los Bienes pro69ti=os en on6iiones seg9ras ; preestaBlei6as 6e operai1n. ,. 2estionar el 7anteni7iento para 89e inl9;a to6os los aspetos relati=os 6irigi6os al 6eparta7ento 6e Manteni7iento Elétrio. . De@inir polítias 6e 7anteni7iento 89e aBar89en los aspetos 6e ali6a6< seg9ri6a6 e interrelaiones on el 7e6io a7Biente ; e7presarial. 4. Mini7izar los riesgos laBorales. "0. EstaBleer polítias 6e al7aena7iento< selei1n< o7pras< et. 6e los 7ateriales 89e son neesarios para la realizai1n 6e inter=eniones elétrias< eletro7e>nias ;o eletr1nias. "". ABor6ar la realizai1n 6e 9n 'lan 6e Manteni7iento Elétrio. "*. Clasi@iar los e89ipos en @9ni1n 6e s9 i7portania ; 89é 7o6elo 6e 7anteni7iento 6eBe ser apliaBle a a6a e89ipo. "/. Deter7inar las tareas 6e 7anteni7iento a apliar ; s9 @re9enia.

2.1 FUNCIONES DEL MANTENIMIENTO ELÉCTRICO F(n"!on$& P#!ma#!a& • • •

•

Mantener< reparar ; re=isar los e89ipos e instalaiones. Mo6i@iar< instalar< re7o=er e89ipos e instalaiones. Desarrollos 6e progra7as 6e 7anteni7iento pre=enti=o progra7a6o ; pre6iti=o. &elei1n ; entrena7iento 6el personal.

F(n"!on$& S$"(n'a#!a& 

Asesorar la o7pra 6e n9e=os e89ipos.

Mantenimiento Eléctrico    

aer pe6i6os 6e rep9estos< :erra7ientas ; s97inistros. Controlar ; aseg9rar 9n in=entario 6e rep9estos ; s97inistros. Mantener los e89ipos 6e seg9ri6a6 ; 6e7>s siste7as 6e protei1n. Lle=ar la ontaBili6a6 e in=entario 6e los e89ipos.

CARACTER-&TICA& DEL 'ER&ONAL DE MANTENIMIENTO ELCTRICO EN LA 'E(UE)A EM'RE&A. El personal 89e laBora en el 6eparta7ento 6e 7anteni7iento elétrio en 9na pe89ea e7presa< se le :a ataloga6o o7o 9na persona 89e no posee los onoi7ientos ténios< 6e 9ni@or7e s9io lo 9al :a traí6o o7o onse9enia proBle7as en la o79niai1n entre las >reas operati=as generan6o poa on@ianza. La tarea de mantenimiento eléctrico será realizada por el personal que:

 &epa lo 89e se espera 89e :aga  a;a si6o 6eBi6a7ente apaita6o  &ea o7petente en la at9ali6a6 para e7pren6er 6i:a tarea. Es neesario tener en 9enta las 9ali6a6es o araterístias tanto personales o7o pro@esionales 89e se preisan para 9n p9esto. Alg9nos p9estos 6e 7anteni7iento re89ieren 9n traBaFo en e89ipo< ; en tales asos el Fe@e ténio elétrio< :a 6e ser apaz 6e olaBorar on el personal para alanzar 9n oBFeti=o o7n. En el >rea 6e 7anteni7iento elétrio< e?isten 6os ategorías generales 6e personal ténioG el Fe@e ténio< 89e lle=an a aBo la plani@iai1n 6el 7anteni7iento< ; el personal ténio< 89e< on 9na apaitai1n a6e9a6a ; BaFo la s9per=isi1n 6el Fe@e ténio< preparan las ati=i6a6es a eFe9tarse segn 9n ronogra7a estaBlei6o. Tanto los Fe@es ténios o7o el personal :an 6e ser onsientes 6e la i7portania 6e s9 o7eti6o ; 6e la neesi6a6 6e in@or7ar a s9 s9perior 6e 9al89ier ir9nstania 89e e?e6a 6e s9s onoi7ientos< posiBili6a6es o ontrol.

3.1 Capacitación Del Per!nal La apaitai1n ser> 9na ati=i6a6 per7anente para to6as las ategorías 6el personal ; ten6r> en 9enta las neesi6a6es a orto ; largo plazo. En onse9enia< la apaitai1n se organizar> 6e 7o6o 89e per7ita alanzar los oBFeti=os 6el 6eparta7ento 6e 7anteni7iento elétrio< ; por este 7oti=o 6eBer> on@iarse a 9n 7ie7Bro 6el personal 6e ierta e?perienia. Los oBFeti=os gloBales 6e la apaitai1n po6rían onsistir en aseg9rarG (9e el 6eparta7ento 6e 7anteni7iento elétrio 6isponga 6e 9na reser=a s9@iiente 6e personal ali@ia6o para a6a 9na 6e las ati=i6a6es ténias. (9e los Fe@es ténios eFerzan las ténias in=estigati=as 6el an>lisis ; per@eionen s9 apai6a6 interpretati=a. (9e a6a e7plea6o o7pren6a la


@inali6a6 6e s9 o7eti6o onreto. (9e a6a e7plea6o o7pren6a la neesi6a6 6e 97plir los re89isitos ; regla7entos internos 6e la pe89ea e7presa. (9e los Fe@es ténios pro69zan 6atos analítios 6e preisi1n onoi6a 89e sean signi@iati=os ; ontriB9;an al logro 6e los oBFeti=os 6el 6eparta7ento 6e 7anteni7iento.

OR2ANI3ACIÓN ADECUADA EN EL &ER%ICIO DEL MANTENIMIENTO ELCTRICO EN LA 'E(UE)A EM'RE&A. C9al89ier e7presa tiene organiza6os s9s re9rsos 6e 9na 6eter7ina6a 7anera el proBle7a onsiste en saBer si esa organizai1n es la 7>s e@iiente< es 6eir< la 89e nos lle=a a alanzar los oBFeti=os prop9estos on el 7íni7o osto posiBle< ;a 89e 9na B9ena organizai1n< a6e9a6a a la e7presa< es apaz 6e 79ltipliar =arias =ees la apai6a6 pro69ti=a. En este p9nto sería interesante 6e@inir lo sig9ientes tér7inosG 'e89ea E7presaG ConF9nto organiza6o 6e re9rsos 7ateriales ; :97anos 89e< BaFo la 6irei1n 6el e7presario< preten6e lograr 9nos 6eter7ina6os oBFeti=os. OrganizarG Consiste en 6e@inir las tareas 6e 7anteni7iento elétrio 6e 9n siste7a 6e @9niona7iento Basa6o en la 6eter7inai1n 6e las @9niones Ko rolesH 89e 6eBe 6ese7pear a6a persona integrante 6e la pe89ea e7presa< así o7o las relaiones 6e to6o tipo 89e se estaBleen entre ellas. Rol organizaionalG 'apel 89e a6a persona 6ese7pea en el onF9nto 6e la pe89ea e7presa. Organizar el 7anteni7iento elétrio ta7Bién s9pone rear 9na estr9t9ra< 9na 9ni6a6 @or7a6a por partes o o7ponentes< 6istintos 9nos 6e otros< esa 9ni6a6 es la pe89ea e7presa< las partes o 6i=isiones son las >reas 6i@erentes 6e la e7presa< on oBFeti=os propios 6e a6a 9na< 89e al lograrse< la s97a 6e to6os esos oBFeti=os pariales 6é o7o res9lta6o el logro 6e los oBFeti=os generales. En onse9enia la organizai1n 6el 7anteni7iento elétrio< 6entro 6e la pe89ea e7presa< :a 6e onretar las sig9ientes tareasG 

Di=i6ir el onF9nto 6e ati=i6a6es 89e 6eBe eFe9tar la pe89ea e7presa en gr9pos 6e ati=i6a6es :o7ogéneas esto es< 6e@inir los 6eparta7entos< seiones< >reas< talleres< et. en los 89e se =a a 6i=i6ir la e7presa.

Mantenimiento Eléctrico 

Asignar a a6a 9no 6e los gr9pos 6e ati=i6a6es estaBlei6o 9n a67inistra6or o responsaBle< 6ot>n6ole 6e la a9tori6a6 neesaria para s9per=isar el traBaFo 6e a6a o7ponente 6e s9 gr9po.



Coor6inar tanto en senti6o :orizontal o7o =ertial< to6a la estr9t9ra 6e la pe89ea e7presa.

La pr>tia 6el Manteni7iento Elétrio oBliga a 9na @or7ai1n ténia a6a =ez 7>s s1li6a ; oBFeti=a< en raz1n 6e la neesi6a6 6e saBer el 17o ; el por89é 6el @9niona7iento 6e las 7>89inas< e89ipos e instalaiones< o7o así la nat9raleza 6e s9 6iseo ; @aBriai1n. Esta @or7ai1n e?peri7ental ; ténia< a=ala el 6iseo ientí@io 6e 9n 'lan 6e Manteni7iento Elétrio oBFeti=o ; o:erente on 9n 9so raional 6e la 7ano 6e oBra 6isponiBle en los talleres 6e la e7presa< la 6isponiBili6a6 6e los e89ipos a inter=enirse ; los 7e6ios ; :erra7ientas a 9tilizarse. La e?perienia espeí@ia en la pro69i1n 6e Bienes ; ser=iios 89e se @or7e en la pe89ea e7presa< ira sien6o seala6a por el Je@e 6e Manteni7iento< 89ien en Base a los aF9stes raionales a6e9a6os 7eForar> la @re9enia 6e las inspeiones 6isea6a para opti7izar los ostos en 7ateriales ; 7ano 6e oBra. Ténia7ente to6o es posiBle< pero a =ees ; @re9ente7ente< Eon17ia7ente. El organigra7a 6e Manteni7iento Elétrio en 9na 'e89ea E7presa representaría la 6istriB9i1n 6e los 6eter7ina6os gr9pos 6e personas en s9s 6istintas >reas 6e 6eisi1n on araterístias o79nes. DeBe por lo tanto representar la 6esripi1n total 6el >rea 6e Manteni7iento Elétrio< 6i@erenian6o los ele7entos 89e la o7ponen ; la 6istriB9i1n 6e los 6istintos ni=eles ; posiiones 6e 6eisi1n< responsaBili6a6 ; a9tori6a6.

".1 CRITERIOS DE LA #ESTI$N DEL MANTENIMIENTO ELÉCTRICO EN LA PE%UE&A EMPRESA. No es 7>s @>il ; 7>s Barato a96ir a reparar 9n e89ipo 9an6o se a=erié ; ol=i6arse 6e planes 6e 7anteni7iento< est96io 6e @allas< siste7a 6e organizai1n< 89e inre7entan notaBle7ente la 7ano 6e oBra in6ireta. 'or este 7oti=o e?isten riterios 6e la gesti1n 6el Manteni7iento ElétrioG "H 'or89e la o7petenia oBliga a reBaFar ostos. 'or tanto< es neesario opti7izar el ons97o 6e 7ateriales ; el e7pleo 6e 7ano 6e oBra. 'ara ello es i7presin6iBle est96iar el 7o6elo 6e organizai1n 89e 7eFor se a6apta a las araterístias 6e a6a >rea es neesario ta7Bién analizar la in@l9enia 89e tiene a6a 9no 6e los e89ipos en los res9lta6os 6e la pe89ea e7presa< 6e 7anera 89e 6e6i89e7os la 7a;or parte 6e los re9rsos a a89ellos e89ipos 89e tienen 9na in@l9enia 7a;or es neesario< ig9al7ente< est96iar el ons97o ; el sto 6e 7ateriales 89e se e7plean en 7anteni7iento ; es neesario a97entar la 6isponiBili6a6 6e los e89ipos< no :asta el 7>?i7o posiBle< sino :asta el p9nto en 89e la in6isponiBili6a6 no inter@iere en el plan 6e pro69i1n.


*H 'or89e :an aparei6o 79ltit96 6e ténias 89e es neesario analizar. 'ara est96iar si s9 i7plantai1n s9pon6ría 9na 7eFora en los res9lta6os 6e la pe89ea e7presa< ; 89e para est96iar ta7Bién o7o 6esarrollarlas< en el aso 6e 89e p96ieran ser 6e apliai1n. Alg9nas 6e estas ténias son las ;a o7enta6as o7o el T.'.M KTotal 'ro69ti=e MaintenaneH< ; 6i=ersas ténias 6e Manteni7iento 're6iti=o. /H 'or89e los 6eparta7entos neesitan estrategias. Diretries a apliar< 89e sean aor6es on los oBFeti=os plantea6os por la 6irei1n. 5H 'or89e la ali6a6< la seg9ri6a6 ; las interrelaiones on el Me6io A7Biente son aspetos 89e :an to7a6o 9na e?traor6inaria i7portania en la gesti1n a7Biental. Es neesario gestionar estos aspetos para inl9irlos en las @or7as 6e traBaFo 6e las >reas 6e 7anteni7iento. 'or estas razones< es neesario 6e@inir polítias< @or7as 6e at9ai1n< 6e@inir oBFeti=os ; =alorar s9 97pli7iento< e i6enti@iar oport9ni6a6es 6e 7eFora. En 6e@initi=a< son riterios neesarios para gestionar 7anteni7iento elétrio. &iste7a Integral 6e 2esti1n 6e Manteni7iento Elétrio In@or7ai1n ténia 6e 7anteni7iento In@or7ai1n siste7a orreti=o In@or7ai1n siste7a pre=enti=o pre6iti=o In@or7ai1n siste7a 6e para6a progra7a6a In@or7ai1n seg9i7iento ; ontrol gesti1n 7anteni7iento

TI'O& DE MANTENIMIENTO ELCTRICO El Manteni7iento Elétrio en s9 @or7a 7>s si7ple onsiste en onser=ar los Bienes 6e la 'e89ea E7presa eon17ia7ente< tenien6o en 9enta s9 @9niona7iento e@iiente. Esto i7plia 9na organizai1n para s9 7anteni7iento ; reparai1n 6eBi6a7ente progra7a6os. Los tipos 6e Manteni7iento Elétrio se lasi@ian enG     

Manteni7iento R9tinario. Manteni7iento Correti=o. Manteni7iento 'rogra7a6o. Manteni7iento 're=enti=o. Manteni7iento 're6iti=o.

'.1 MANTENIMIENTO RUTINARIO Es 9n siste7a 6e organizai1n< 6on6e la responsaBili6a6 no reae s1lo en el 6eparta7ento 6e 7anteni7iento elétrio< sino en to6a la estr9t9ra 6e la pe89ea e7presa. El B9en @9niona7iento 6e las 7>89inas o instalaiones 6epen6e ; es


Es el 7>s ele7ental 6e los 7anteni7ientos. Co7o s9 no7Bre lo in6ia< es 9na ati=i6a6 6iaria ; onsiste en 9na serie 6e tareas ele7entales< tales o7oG to7a 6e 6atos< inspeiones =is9ales< li7pieza< l9Briai1n ; reapriete 6e tornillos en e89ipos.

'.2 MANTENIMIENTO CORRECTI(O A @inales 6el siglo P%III ; o7ienzo 6el siglo PIP 69rante la re=ol9i1n in69strial< on las pri7eras 7>89inas se iniiaron los traBaFos 6e reparai1n< el iniio 6e los oneptos 6e o7petiti=i6a6 6e ostos< planteo en las gran6es e7presas< las pri7eras preo9paiones :aia las @allas o paro 89e se pro69ían en la pro69i1n. aia los aos *0 ;a apareen las pri7eras esta6ístias soBre tasas 6e @alla en 7otores ; e89ipos 6e a=iai1n. Este se enarga 6e la reparai1n propia7ente pero eli7inan6o las a9sas 89e :an pro69i6o la @alla. &9elen tener en sto los rep9estos< alg9nos e?isten en gran anti6a6 ; 6e otras 89iz>s 6e 7>s in@l9enia no :a; piezas< por lo tanto es aro ; on 9n alto riesgo 6e @alla. Mientras se prioriza la reparai1n soBre la gesti1n< no se p9e6e pre=er< analizar< plani@iar< ontrolar< reBaFar ostos.

V$na
•

•

&i el e89ipo est> prepara6o< la inter=eni1n en el @allo es r>pi6a ; la reposii1n en la 7a;oría 6e los asos ser> on el 7íni7o tie7po. No se neesita 9na in@raestr9t9ra e?esi=a< 9n gr9po 6e operarios o7petentes ser> s9@iiente< por lo tanto< el osto 6e 7ano 6e oBra ser> 7íni7o ser> 7>s prioritaria la e?perienia ; la periia 6e los operarios< 89e la apai6a6 6e an>lisis o 6e est96io 6el tipo 6e proBle7a 89e se pro69za. Es rentaBle en e89ipos 89e no inter=ienen 6e 7anera instant>nea en la pro69i1n< 6on6e la i7plantai1n 6e otro siste7a res9ltaría poo eon17io.

D$&:$na
•

&e pro69en para6as ; 6aos i7pre=isiBles en la pro69i1n 89e a@etan a la plani@iai1n 6e 7anera inontrola6a. &e s9ele pro69ir 9na BaFa ali6a6 en las reparaiones 6eBi6o a la rapi6ez en la inter=eni1n< ; a la priori6a6 6e reponer antes 89e reparar 6e@initi=a7ente< por lo 89e pro69e 9n :>Bito a traBaFar 6e@et9osa7ente< sensai1n 6e insatis@ai1n e i7potenia.

'.3 MANTENIMIENTO PRO#RAMADO Es 9na 7o6ali6a6 6e 7anteni7iento 89e p9e6e ser 6is9tiBle< a9n89e no inneesaria. Es 9n proe6i7iento 6e 9i6a6os para posiBles ; proBaBles e7ergenias 89e p9e6en aonteer en e89ipos 6estina6os a pro69i1n ontin9a ; e?igi6a< on o7ponentes 6e los 9ales es 6e esperar la larga =i6a til.


Co7o s9 no7Bre lo in6ia< el 7éto6o onsiste en tener 9n progra7a 6e ai1n por @alla 6e @iaBili6a6 oasional para 9n e89ipo 6eter7ina6o ; en la oport9ni6a6 6e 6eteni1n realizar el a7Bio 6e 9n o7ponente< o7o por eFe7ploG el ree7plazo 6e 9n interr9ptor en 9n siste7a elétrio.

V$na
'o6er realizar el 7>?i7o 6e traBaFos 6e 7anteni7iento 89e es i7posiBle e@et9ar on el e89ipo en 7ar:a por s9 on@liti=a 6isponiBili6a6.

D$&:$na
Tiene las 6es=entaFas 6el Manteni7iento Correti=o< por89e la inter=eni1n se 6ei6e ante la ine=itaBili6a6 6e la @alla.

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e&

1. EL TRANSFORMADOR El transformador es un dispositi!o "ue no tiene partes mó!iles el cual transfiere la energ#a el$ctrica de un circuito u otro %a&o el principio de inducción electromagn$tica' a transferencia de energ#a la ace por lo general con cam%ios en los !alores de !olta&es y corrientes' *anteniendo Potencia de entrada
a electricidad magnetismo en un electroimán "ue es distinto de un imán permanente y "ue el +ampo magn$tico se produce sólo cuando las espiras de alam%re arrolladas alrededor del n,cleo magn$tico transportan corriente el$ctrica' 1.2 Principio de funcionamiento del transformador.

u funcionamiento es el siguiente so%re un n,cleo se enrollan dos de!anados (uno primario y otro secundario) al suministrar una tensión !aria%le so%re uno de ellos el primario se originara en el interior del %o%inado un campo magn$tico y como consecuencia de este un flu&o tam%i$n !aria%le "ue dada la alta permea%ilidad del n,cleo "uedará encau.ado en el mismo (sal!o una pe"ue/a parte llamada flu&o disperso "ue se cerrará por el aire y "ue en este caso se desprecia considerándolo un transformador ideal es decir sin p$rdidas)'

i efectuamos la relación entre las fuer.as electromotrices inducidas se llega a lo ssiguiente

1./ #elación de transformación U"U* Q N"  N* QI*  I" Qa

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& 1.4 La aplicación de los circuitos equivalentes.

+uando los transformadores se usan dentro de una red comple&a para estudiar el comprometido por lo "ue se refiere a la distri%ución de la carga las ca#das de tensión el corto circuito etc' con!iene con relación asta lo aora expuesto so%re el funcionamiento del transformador considerando con lo "ue se conoce como El circuito e"ui!alente2 "ue en su forma más completa está constituido por un transformador ideal2 (de relación 3143) conectado a las resistencias y a las reactancias' 1.5 Diagrama equivalente de un transformador monofásico.

+omo se mencionó antes para algunos estudios es con!eniente acer referencia a los !alores de tensiones y corrientes referidos a un de!anado a un lado del transformador por lo general el primario "ue es el de alimentación' ".# Cir9ito e89i=alente 6el trans@or7a6or re@eri6o al la6o pri7ario.

En @or7a an>loga la resistenia ; reatania pri7aria se p9e6en re@erir al se9n6ario.

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& 1.7 Determinación las constantes del transformador.

os !alores reales de resistencia y reactancia de los de!anados de un transformador se pueden o%tener de prue%as de la%oratorios mediante mediciones y algunos cálculos relati!amente simples y "ue son la %ase de los !alores usados en los circuitos e"ui!alente son la %ase de los !alores usados en los circuitos e"ui!alentes' 6lgunos de estos !alores o parámetros del transformador o%tenidos para el transformador pueden no existir f#sicamente pero pueden ayudar a comprender la operación del transformador' 1. La prue!a de corto circuito en el transformador.

a prue%a de corto circuito consiste en cerrar o poner en corto circuito es decir con una conexión de resistencia desprecia%le las terminales de uno de los de!anados y alimentar el otro con un !olta&e reducido (aplicado en forma regulada7 de un !alor reducido de tensión "ue representa un pe"ue/o porcenta&e del !olta&e del de!anado por alimentar de tal forma "ue en los de!anados circulen las corrientes nominales' En estas condiciones se miden las corrientes nominales y la potencia a%sor%ida' De%ido a "ue la tensión aplicada es pe"ue/a en comparación con la tensión nominal las p$rdidas en !ac#o o en el n,cleo se pueden considerar como desprecia%les de manera "ue toda la potencia a%sor%ida es de%ida a las p$rdidas por efecto &oule en los de!anados primario y secundario' 1." Diagrama para la prue!a de cortocircuito de un transformador monofásico.

+onsiste en cortocircuitar el secundario del transformador y alimentar el primario mediante una tensión reducida cuyo !alor es tal "ue la corriente "ue circule sea la nominal del transformador' De%ido a "ue el !alor de la tensión "ue se de%e aplicar es del orden del 5 8 de la tensión nominal en la rama de excitación tendremos una corriente "ue será unas !einte !eces menor "ue la corriente de !ac#o con la tensión nominal' +omo a su !e. la corriente de !ac#o a plena tensión es del orden del 58 de la corriente nominal la corriente en este ensayo será de aproximadamente 900 !eces más pe"ue/a "ue la nominal con lo cual podemos despreciar la misma y retirar del circuito e"ui!alente la rama en paralelo' :or lo tanto el circuito nos "ueda seg,n se muestra en la figura ;'<'


=attmeter "ue indica la potencia de p$rdidas por efecto de circulación de las corrientes en los de!anados primario y secundario' +onexión de corto circuito entre las terminales del de!anado' >olta&e de alimentación de !alor reducido de manera "ue se agan circular las corrientes ?1 ? de !alor nominal en cada de!anado' El !olta&e aplicado (>c) es regulado y se !ar#a como se indicó antes asta "ue circule la corriente de plena carga en el primario' De los !alores medidos se o%tiene la impedancia total2 1.1@ Perdida en los devanados a plena carga.

De%ido a "ue el flu&o es directamente proporcional al !olta&e el flu&o mutuo en el transformador %a&o las condiciones de prue%a de corto circuito es muy pe"ue/o de manera "ue las p$rdidas en el n,cleo son desprecia%les' in em%argo la corriente "ue circula a tra!$s de la resistencia de los de!anados produce las mismas p$rdidas en estos "ue cuando opera en condiciones de plena carga esto se de%e a "ue en am%os de!anados e ace circular la corriente nominal' En el circuito para la prue%a de corto circuito si el =attmeter se conecta en el de!anado primario o de alimentación entonces se miden2 las p$rdidas en los de!anados ya "ue no a otras p$rdidas consideradas de este !alor "ue se toma de las p$rdidas se puede calcular la resistencia e"ui!alente2 del transformador como @T

:cc (?1)

Dónde :cc A :$rdidas en los de!anados y "ue se o%tienen de la lectura del =attmeter'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& e de%en tener siempre en mente "ue el !alor de la resistencia @t no es la suma aritm$tica de las resistencias en los de!anados primario y secundario' Es un !alor "ue se determina del circuito e"ui!alente y por tal moti!o se le denomina Bla resistencia e"ui!alente del transformador2' a impedancia e"ui!alente de un transformador se puede expresar en t$rminos de la resistencia y reactancia e"ui!alente como

de tal forma "ue la reactancia e"ui!alente del transformador se calcula como

Estos !alores están por lo general referidos al de!anado de alto !olta&e de%ido a "ue se acostum%ra poner en corto circuito el de!anado de %a&o !olta&e es decir las mediciones se acen en el de!anado de alto !olta&e' Esto es por lo general el m$todo normal de prue%a' as ra.ones principales para esto a corriente nominal en le de!anado de alto !olta&e es menor "ue la corriente nominal en el de!anado de %a&o !olta&e' :or lo tanto son menos peligrosas y por otra parte es más fácil encontrar instrumentos de medición dentro del rango' 

De%ido a "ue el !olta&e aplicado es por lo general menor "ue el 58 del !alor del !olta&e nominal del de!anado alimentado se o%tiene una lectura del !olt#metro con una de flexión apropiada para el rango de !olta&es "ue se miden' 

1.11 #egulación del transformador.

a regulación de un transformador se define como al diferencia entre los !olta&es secundarios en !ac#o y a plena carga medidos en terminales expresada esta diferencia como un porcenta&e del !olta&e a plena carga' :ara el cálculo del !olta&e en !ac#o se de%e tomar en consideración el factor de potencia de la carga'

1. P$%&'()* + #&'D),)&'%$ ,$'$*-)($- + %#)*-)($-.

D&

L$-

%#*'-$#,*D$#&-

2.1 La potencia de los transformadores.

+omo se sa%e la potencia en corriente alterna monofásica está dada como el producto de la tensión por la corriente y por el factor de potencia de acuerdo a la expresión'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& : A >? cos C Esta fórmula expresa la potencia real2 "ue se mide en atts el producto del !olta&e (solo) por la corriente da la denominada potencia aparente' : A >? as normas para transformadores cuando a%lan de potencia nominal se refieren a una potencia "ue es el producto de la corriente por el !olta&e en !ac#o' a potencia nominal es por lo tanto una potencia aparente2 "ue es la misma ya sea "ue se considere el de!anado primario o el de!anado secundario' a ra.ón de esta definición "ue es sólo con!encional se de%e al eco de "ue se caracteri.a a la má"uina desde el punto de !ista del dimensionamiento' as prestaciones de una má"uina el$ctrica están limitadas por el calentamiento de sus componentes las cuales está causadas por las p$rdidas "ue tiene' En particular en un transformador se tienen las p$rdidas en el n,cleo y a las p$rdidas en los de!anados' :ara el n,cleo magn$tico las p$rdidas dependen de la inducción magn$tica  la cual es proporcional a la tensión inducida en los de!anados las p$rdidas son proporcionales al cuadrado de la corriente' a prue%a de corto circuito del transformador permite o%tener las p$rdidas a plan carga con los de!anados a parir de $stas se pueden calcular para cual"uier otro !alor de carga' a llamada prue%a de circuito a%ierto2 en el transformador permite o%tener el !alor de las llamadas p$rdidas en !ac#o o p$rdidas den el n,cleo "ue como se mencionó consisten de dos partes las p$rdidas por ist$resis y las p$rdidas por corriente circulantes' En la prue%a de circuito a%ierto el de!anado "ue se alimenta es por lo general el de %a&o !olta&e de%ido a "ue resulta el más con!eniente par a la medición' 2.2 &ficiencia en los transformadores.

En general la eficiencia de cual"uier má"uina el$ctrica se calcula como :ot' alida Eficiente

:ot' alida A :ot' Entrada

:ot' alida F :$rdidas

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e T %an&'!%a(!%e&& En =irt96 6e 89e la apai6a6 6e 9n trans@or7a6or est> Basa6a en s9 potenia 6e sali6a< esta e9ai1n se p9e6e esriBir o7oG

G>6 salida x H:

Eficiente A

G>6 G>6 salida salida por H: :erd' 3,cleo F perd' de!anados

2./ &ficiencia diaria de los transformadores.

Dependiendo de la aplicación de los transformadores con frecuencia se usan para operar las 9 oras por d#a aun cuando la carga no sea continua en el per#odo total de operación' En estas condiciones un transformador tiene dos conceptos de eficiencia una glo%al para condición de plena carga y otro para distintas cargas al d#a es decir la llamada eficiencia diaria' Esta eficiencia diaria se expresa como la relación de la energ#a de salida a la energ#a de entrada durante el per#odo de 9 oras' 2. %#*'- %#*'-$#,* $#,*D$# D$#&&- %#)* %#)*-)($ -)($-. -.

a mayor#a de las redes de distri%ución son trifásicas y tam%i$n un %uen n,mero de usuarios de tipo comercial e industrial acen uso de sistemas de alimentación trifásicos esto ace "ue sea necesario considerar la importancia "uee tien "u tienen en los los sist sistem emas as trif trifás ásic icos os en las las inst instal alac acio ione ness el$c el$ctr tric icas as y en consecuencia los transformadores trifásicos en estas' a energ#a de un sistema trifásico se puede transformar ya sea por medio de tres tres tran transf sfor orma mado dore ress mo mono nofá fási sico coss (form (forman ando do un %a %anc ncoo trifá trifási sico co)) o %ien %ien mediante el uso de un transformador trifásico' :or ra.ones de tipo económico de espacio en las instalaciones y confia%ilidad en los e"uipos se puede decir "ue en general es preferida la solución del uso de transformadores trifásicos en las instalaciones el$ctricas "ue re"uieren de este tipo de alimentación'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e T %an&'!%a(!%e&&

os transformadores trifásicos normalmente están constituidos de un n,cleo "ue tiene I piernas o columnas so%re cada una de las cuales se encuentra dispuestas los de!anados primarios y secundarios de la misma fase' Estos de!anados para cada una de las fases ese pueden conectar en estrella delta a Jig-Jag'

De acuerdo a este es"uema las %o%inas tanto primarias como secundarias pueden pueden ser conectadas conectadas en forma de estrella ó triángulo triángulo con lo cual se o%tienen diferencias de fase entre las tensiones primarias y secundarias' /.1 #elación de transformación para los transformadores trifásicos.

:ara relacionar las tensiones y las corrientes primarias con las secundarias no %asta en los sistemas trifásicos con la relación de transformación sino "ue se de%e indicar los desfases relati!os entre las tensiones de una misma fase entre el lado de 6lta Tensión y el de Ka&a Tensión' Lna manera de esta%lecer estos desfases consiste en construir los diagramas fasoriales de tensiones y corrientes conociendo la conexión en %a&a y alta tensión (estrella triángulo o Jig-Jag) las polaridades de los enrollados en un mismo m ismo circuito magn$tico o fase y las designaciones de los %ornes'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e T %an&'!%a(!%e&&

+uando los de!anados primario y secundario de un transformador trifásico tienen conexiones distintas la relación entre las dos tensiones de !ac#o (sin carga) en las terminales no es igual a la relación entre las espiras de una fase primaria y secundaria' Esto depende de los tipos de conexiones "ue se seleccionen de%ido a "ue como se a notado cada tipo de conexión corresponde una determinada reali.ación entre las tensiones concatenadas y las tensiones de fase' i se considera por e&emplo un transformador con de!anado primario en delta y de!anado primario en delta y de!anado secundario en estrella' i se designan por >1 y > las tensiones de una fase del primario y de una fase del secundario respecti!amente y con >1 y > los !olta&es concatenados (indicados) (indicados) en terminales del primario y secundario respecti!amente' En el de!anado primario por estar conectado en delta se tiene >1 A >1 En el de!anado secundario conectado en estrella > A MI > A 1;I > por lo tanto la relación entre las tensiones en !ac#o en las terminales será >1 >0

>1 A

1;I >0

Nasta aora se a a%lado de transformadores monofásicos y en estos la relación entre las tensiones primaria y secundaria en !ac#o se le conoce como relación de transformación2 (se designa con la letra 6) y esta relación es !álida tam%i$n para le n,mero de espiras primarias 31 y secundarias 3' i se le "uiere dar el significado de relación de transformación a la relación entre espiras

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& 31 6

A

3

/. #&L*()$'&- &'%#& L*- &-P)#*- ($' #&L*()$' *L %)P$ D& ($'&A)C' D& L$- D&6*'*D$-. 4.1 (riterios para la selección de coneiones.

a selección de la com%inación de las conexiones depende de consideraciones económicas y de las exigencias "ue impone la operación' :or e&emplo en las redes de distri%ución "ue usan tres fases con neutro es necesario el uso de de!anados secundarios en estrella ya "ue $stos tienen un punto accesi%le para el neutro' En los transformadores con de!anado primario en delta y secundario en estrella4 o con primario en estrella y secundario en Jig-Jag los dese"uili%rios o des%alances en la carga (cuando las fases no se encuentran igualmente cargadas) repercuten menos so%re la l#nea de alimentación primaria' +on respecto a los efectos económicos se puede decir como criterio general "ue los de!anados en delta son más costosos "ue a"uellos conectados en estrella re"uiri$ndose emplear conductores de diámetro menor o de%iendo emplear un mayor n,mero de espiras' 4.2 Desfasamiento entre las fases.

En los transformadores trifásicos tiene importancia entre otra cosas el e!entual desfasamiento de fases de la tensión secundaria respecto a la tensión primaria' "ue puede afectar a la conexión en paralelo de los transformadores' En los transformadores monofásicos en conexión trifásica a los transformadores trifásicos los de!anados primario y secundario "ue tienen la misma conexión (por e&emplo estrella4estrella delta4delta) la tensión secundaria puede esta sólo en fase (6 00) o en posición de fase es decir a 1O0o' En cam%io los transformadores trifásicos con conexión mixta en los de!anados (por e&emplo estrella4delta delta4estrella estrella4.ig-.ag) este desfasamiento angular no puede ser nunca 0o o 1O0o pero de%e ser m,ltiplo de I0o' Examinando !ectorialmente todas las com%inaciones de conexiones trifásicas resulta "ue incluyendo el desfasamiento de 0o pueden a%er 1 distintos !alores de desfasamiento angular de I0 agrados en I0 grados los !alores más usuales de desfasamiento angular se dan en la ta%la'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& %*?L* D& )'D)(&- $#*#)$-


4. L* ($'-%#0(()$' D&L %#*'-$#,*D$#. 5.1 (onsideraciones generales.

Ln transformador consta de dos partes esenciales El n,cleo magn$tico y los de!anados estos están relacionados con otros elementos destinados a las conexiones mecánicas y el$ctrica entre las distintas partes al sistema de enfriamiento al medio de transporte y a la protección de la má"uina en general' en cuanto a las disposiciones constructi!as el n,cleo determina caracter#stica rele!antes de manera "ue se esta%lece una diferencia fundamental en la construcción de transformadores dependiendo de la forma del n,cleo pudiendo ser el llamado 3L+EP T?:P +PL*36 y el 3L+EP T?:P 6+P@6J6DP existen otros aspectos "ue esta%lecen diferencias entre tipos de transformadores como es por e&emplo el sistema de enfriamiento "ue esta%lece la forma de disipación del calor producido en los mismos o %ien en t$rminos de su potencia y !olta&e para aplicaciones como por e&emplo clasificar en transformadores de potencia a tipo distri%ución' 5.2 La construcción del ncleo.

El n,cleo magn$tico está formado por laminaciones de acero "ue tienen pe"ue/o porcenta&es de silicio (alrededor del 98) y "ue se denominan laminaciones magn$ticos2 estas laminaciones tienen la propiedad de tener p$rdidas relati!amente %a&as por efecto de ist$resis y de corrientes circulantes' Están formados por un con&unto de laminaciones acomodadas en la forma y dimensiones re"ueridas' a ra.ón de usar laminaciones de acero al silicio en los n,cleos de las má"uinas el$ctricas es "ue el silicio aumenta la resisti!idad del material y entonces ace disminuir la magnitud de las corrientes parásitas o circulantes y en consecuencia las p$rdidas por este concepto' En el caso de transformadores de gran potencia se usan las llamadas laminaciones de cristal orientado2 cuyo espesor es de algunos mil#metros y contienen entre I8 y 98 de silicio se o%tienen de material laminado en caliente despu$s se ace el laminado en fr#o dando un tratamiento t$rmico final a la superficie de las mismas' Este tipo de laminación cuando se su&etan al flu&o en la dirección de las laminaciones presentan propiedades magn$ticas me&ores "ue la laminación normal2 de acero al silicio usada para otro tipo de transformadores' 5./ &lementos de los ncleos de transformadores.

En los n,cleos magn$ticos de los transformadores tipo columna se distinguen dos partes principales las columnas2 o piernas y los yugos2' En las columnas se alo&an los de!anados y los yugos unen entre si la las columnas para cerrar

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& De%ido a "ue las %o%inas se de%en montar %a&o un cierto procedimiento y desmontar cuando sea necesario por tra%a&os de mantenimiento los n,cleos "ue cierran el circuito magn$tico terminar al mismo ni!el en la parte "ue está en contacto con los yugos o %ien con salientes' En am%os casos los n,cleos se arman con &uegos2 de laminaciones para columnas y yugos "ue se arman por capas de arreglos pares2 e impares2' +uando se emplean laminaciones de cristal orientado es necesario "ue las uniones entre yugos y columnas se realicen con cortes inclinados para e!itar trayectorias trans!ersales de las l#neas de flu&o respecto a tales direcciones' +uando se an armado los ni!eles a %ase de &uegos de laminaciones colocadas en pares2 e impares2 el n,cleo se su&eta usando tornillos opresores y separa por medio de los tornillos tensores' En cuanto a los Qugos se refiere no estando !inculados estos con los de!anados pueden ser entonces rectangulares aun cuando pueden tener tam%i$n escalones para me&orar el enfriamiento' 5.4 %ipos de ncleos.

+uando se a mencionado con anterioridad laso n,cleos para transformadores se agrupan %ásicamente en las siguientes categor#as Tipo n,cleo o de columnas' Tipo acora.ado' Tipo n,cleo o de columnas' Existen distintos tipos de n,cleos tipos columna "ue está caracteri.ado por la posición relati!a de las columnas y de los yugos' 5.5 'cleo monofásico.

e tienen dos columnas unidas en las partes inferior y superior por medio de un yugo en cada una de estas columnas se encuentran incrustados la mitad del de!anado primario y la mitad del de!anados secundario'


5. 'cleo trifásico.

e tienen tres columnas dispuestas sa%or el mismo plano unidas en sus partes inferior y superior por medio de yugos' o%re cada columna se incrustan los de!anados primarios y secundarios de una fase' as corrientes magneti.antes de las tres fases son distintas entre s# de%ido principalmente a "ue el circuito magn$tico de las columnas externas es más largo "ue el correspondiente a la columna central' Este dese"uili%rio tomando en cuenta "ue la corriente magneti.antes de las tres fases son distintas entre s# de%ido principalmente "ue el circuito magn$tico de las columnas externas es más largo "ue el correspondiente a la columna central' Este dese"uili%rio tomando en cuenta "ue la corriente de !ac#o es %astante %a&a tiene influencia solamente para las condiciones de operación en !ac#o'


Transformador de n,cleo laminado mostrando el %orde de las laminaciones en la parte superior de la unidad' 5.7 %ipo acora3ado.

Este tipo de n,cleo acora.ado tiene la !enta&a con respecto al llamado tipo columna de reducir la dispersión magn$tica su uso es más com,n en los transformadores monofásicos' En el n,cleo acora.ado los de!anados se

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& locali.an so%re la columna central y cuando se trata de transformadores pe"ue/os las laminaciones se acen en tro"ueles' as formas de construcción pueden ser distintas y !ar#an de acuerdo con la potencia'

%#*'-$#,*D$#&- *($#**D$- <-&LL > %+P&=

5. erraes o armadura.

+omo se a mencionado antes los n,cleos de los transformadores tienen partes "ue cumplen con funciones puramente mecánicas de su&eción de las laminaciones y estructuras estas pares o elementos se conocen como erra&es2 o armadura y se complementan con componentes como fi%ra de !idrio o madera para protección de la su&eción de los yugos' 5. L$- D&6*'*D$- D& L$- %#*'-$#,*D$#&-.

os de!anados de los transformadores se pueden clasificar en %a&a y alta tensión esta distinción es de tipo glo%al y tiene importancia para los propósitos de la reali.ación práctica de los de!anados de%ido a "ue los criterios constructi!os para la reali.ación de los de!anados de %a&a tensión son distintos de los usados para los de!anados de alta tensión' :ara los fines constructi!os no tiene ninguna importancia la función de un de!anado es decir "ue sea primario o el secundario importa solo la tensión para la cual de%e ser pre!isto' Ptra clasificación de los de!anados se puede acer con relación a la potencia del transformador para tal fin existen de!anados para transformadores de %a&a potencia por e&emplo de 1000 a 000 >6 y para transformadores de media y gran potencia' os de!anados para transformadores de pe"ue/a potencia son los más fáciles de reali.ar' En este tipo de transformadores los de!anados primario y secundario son conc$ntricos y %o%inado so%re un soporte aislante ,nico' :or lo general se usan conductores de co%re esmaltado de!anados en espiral y con capas

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& so%repuestas' :or lo general el de!anado de menor tensión se instala más cerca del n,cleo interponiendo un cilindro de papel aislante y mediante separadores se instala en forma conc$ntrica el de!anado de tensión mayor' os extremos de los de!anados (denominados tam%i$n principio y final del de!anador) se protegen con aislante de forma de tu%o conocido como espagueti2' .1Devanados para transformadores de distri!ución.

En estos transformador las diferencia entre las tensiones primaria y secundaria es nota%le por e&emplo los transformados para reces de distri%ución de 1I00 !olts a las tensiones de utili.ación de 041; !olts de%ido a estas diferencias se emplean criterios constructi!o distintos a os considerados en los transformadores pe"ue/os de %a&a tensión y se di!iden en de!anados de %a&a tensión y de alta tensión' .2 Devanados de !aa tensión.

Están constituidos por lo general de una sola espiral (algunas !eces en dos o tres capas so%repuestas) con alam%res rectangular aislado' El conductor se usa generalmente para potencia pe"ue/as y tiene diámetros no superiores a I o I'5 mm' El aislamiento de los conductores cuando son cil#ndricos puede ser de algodón o de papel más raramente conductor esmaltado en el caso "ue los transformadores "ue no sean enfriados por aceite' :ara transformadores de mediana y gran potencia se recurre al uso de placa o solera de co%re aislada el aislamiento es por lo general de papel' En el caso de "ue las corrientes "ue transporte el de!anado sean ele!adas ya sea por facilidad de manipulación en la construcción o %ien para reducir las corrientes parásitas se puede construir el de!anado don más de una solera o placa en paralelo' ./ Devanados de alta tensión.

os de!anados de alta tensión tiene en comparación con los de %a&a tensión mucos espiras y la corriente "ue circula por ellos es relati!amente %a&a por lo "ue son de conductor de co%re de sección circular con diámetro de '5 a I'0 mm' +on respecto a las caracter#sticas constructi!as se tienen !ariantes de fa%ricante a fa%ricante ay %ásicamente dos tipos el llamado tipo %o%ina2 formados de !arias capas de conductores estas %o%inas tienen forma discoidal estas %o%inas se conectan por lo general en serie para dar el n,mero total de espiras de una fase' El otro tipo des el llamado de capas2 constituido por una sola %o%ina con !arias capas esta %o%ina es de longitud e"ui!alente a las !arias %o%inas discoidales "ue constituir#an el de!anado e"ui!alente por lo general el n,mero de espiras por capa en este tipo de de!anado es superior al constituido de !arias %o%inas discoidales'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e T %an&'!%a(!%e&& +omo +omo as aspe pect ctos os ge gene nera rale les s se pu pued edee de deci cirr "u "uee el prim primer er tip tipoo (%o% (%o%in inas as discoi discoidal dales) es) da mayor mayor facilid facilidad ad de enf enfria riamie miento nto e impreg impregnar narse se de aceite aceite de%ido a "ue dispone canales de circulación más numerosos tam%i$n tiene la !enta&a de "ue re"uiere de conductores de menor diámetro e"ui!alente al otro tipo da mayor facilidad constructi!a' Tiene la des!enta&a de ser más tardado en su construcción' as %o%inas discoidales se conocen tam%i$n como tipo galleta2 en algunos casos se forman cada una de un cierto n,mero de conductores dispuestos en capas y aisladas estas capas entre s# por papel aislante cada %o%ina al terminar se amarra2 con cinta de lino o algodón para darle consistencia mecánica y posteriormente se les da un %a/o de %arni. y se ornean a una cierta temperatura con lo cual ad"uiere la rigide. mecánica necesaria' +ada %o%ina está dise/ada para tener una tensión no superior a 1000-1500 !olts por lo "ue para dar la tensión necesaria para una fase se de%en colocar !arias %o%inas en serie'

.4 Posición de los devanados.

a disposición de los de!anados en los transformadores de%e ser eca de tal form forma a "u "uee se co conc ncililie ienn en la me me&o &orr form formaa las las do doss ex exig igen enci cias as "u "uee so sonn contrastantes entre s# del aislamiento y de la menor dispersión del flu&o' a primera re"uiere de la mayor separación entre de!anados en tanto "ue la segunda re"uiere "ue el primario se encuentra los más cercano posi%le del secundario En la práctica se alcan.a una solución con!eniente del pro%lema con la disposición de los de!anados dentro e los siguientes tipos •

+onc$ntrico'

•

+onc$ntrico do%le'

•

6lternado'

En el tipo conc$ntrico cada uno de los de!anados está distri%uido a lo largo de toda la columna el de!anado de tensión más %a&a se encuentra en la parte interna (más cercano al n,cleo) y aislado del n,cleo y del de tensión más ele!ada por medio de tu%os aislantes (cartón %a"ueli.ado %a"uelita etc')' En la disposición de conc$ntrico do%le el de!anado de tensión más de %a&a se di!ide en dos mitades dispuestas respecti!amente al interior y al exterior uno de otro' En el llamado tipo alternado los dos de!anados están su%di!ididos cada uno en una cinta n,mero de %o%inas "ue están dispuestas en las columnas en forma alternada'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e T %an&'!%a(!%e&& a co cons nsid ider erac acio ione ness "u "uee orie orient ntan an de desd sdee el pu punt ntoo de !ist !istaa de dise dise/o /o la dispos disposici ición ón de los de!ana de!anados dos son a"u a"uell ellos os refere referente ntess al enf enfria riamie miento nto el aislamiento la reactancia de dispersión y a los l os esfuer.os mecánicos' +on relación a los aislamientos la solución más con!eniente la representa el tipo conc$ntrico simple por"ue re"uiere de una sola capa aislante entre los dos de!anados por lo "ue esta disposición es !enta&osa en el caso de tensiones ele!adas' El llamado conc$ntrico do%le tiene la prerrogati!a de dar lugar a la reactancia de dispersión con !alor de alrededor de la mitad de a"uel relati!o al conc$ntrico simp simple le'' El tip tipoo alte altern rnad ado o en ca cam% m%io io pe perm rmite ite !a !aria riarr tale taless reac reacta tanc ncias ias repa repart rtie iend ndoo en form formaa dist distin inta ta las las po posi sici cion ones es de las las %o %o%i %ina nass de los los do doss de!anados''' para los esfuer.o mecánicos son me&or las disposiciones de tipo altern alt ernado ado pue puess permit permitee "ue el transf transform ormado adorr soport soportee me&or me&or los esfuer esfuer.o .oss mecánicos' .5 (onstrucción de los devanados.

+omo se indicó anteriormente los conductores usados para la construcción de los los de! e!an anad adoos pu pueede denn ser de alam alam%%re circu ircula larr (com (comoo un diáme iámetr troo comprendida entre 0' y 0'9 mm) o %ien solera de distintas medidas' eg,n sea el tipo de las espiras de las %o%inas se pueden construir en dos formas' •

Nelicoidal contin,a'

•

+on %o%inas separadas (discoidales)'

as %o as %o%i %ina nass e elilico coid idal ales es se a ace cen n po porr lo ge gene nera rall cu cuan ando do el co cond nduc ucto tor r empleado es de solera lo ,nico "ue se de%e tener cuidado es en la forma del aislamiento con respecto al n,cleo y e!entualmente su constitución mecánica' Este Este tipo tipo de co cons nstr truc ucci ción ón tie tiene ne cier cierto to tipo tipo de limi limita taci cion ones es en cu cuan anto to al aislamiento se refiere aun cuando se puede construir en !arias capas por lo "ue su práctica se limita a los de!anados de %a&a tensión' a co cons nstr truc ucci ción ón de %o %o%in %inas as disc discoi oida dale less (par (paraa de de!a !ana nado doss co conn %o %o%i %ina nass separa separadas das) ) gen genera eralme lmente nte se ace ace con el mismo mismo n, n,mer meroo de es espir piras as por %o%inas y de capas se ace de manera "ue se limite la tensión máxima entre espiras de capas adyacentes a una !alor entre 00 y I00 !olts con esto se espera "ue en general y sólo en casos excepcionales el !olta&e por %o%ina sea cuando muco 1000 !olts entre capas separadas por papel aislante' +on relación a la posición de los de!anados los transformadores son de dos tipos de de!anados conc$ntricos y de!anados alternados'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e T %an&'!%a(!%e&& En el caso de los transformadores con de!anados conc$ntricos estos los de!anados primario y secundario son completamente distintos y se encuentran mont mo ntad ados os un unoo de dent ntro ro de dell otro otro sa sa%o %orr el n, n,cl cleo eo es esta tand ndo o po porr ra.o ra.one ness de aislam aislamien iento to princi principa palme lmente nte el de de!an !anado ado de men menor or !o !olta& lta&ee más cerca cerca del n,cleo' En transformadores de mayor potencia y sólo excepcionalmente se puede di!idir el de!anado de %a&o !olta&e en dos partes de manera "ue uno "uede cercano al n,cleo y la otra se colo"ue so%re el de!anado de alta tensión es decir es un do%le conc$ntrico' a disposición de los de!anados conc$ntrica es la "ue tiene un mayor campo de aplicación' +ual"uiera "ue sea el tipo de de!anado la construcción de las %o%inas se ace norm no rmal alme ment ntee so so%r %ree mo mold ldes es de ma made dera ra o me metá tálilico coss mo mont ntad ados os so so%r %ree %o%inadoras o de!anadoras cuyo tipo es distinto dependiendo principalmente del tama ma//o de %o%inas por construir' En el caso de %o%ina inas para transformadores pe"ue/os "ue se pueden acer en talleres de %o%inado estas %o%inas son de tipo manual y e!entualmente se pueden llegar a usar tornos' +uando se termina de de!anar una %o%ina antes su monta&e se le de%e dar un tratamiento como secarla en !ac#o para "uitar posi%les restos de umedad y tam%i$n un proceso de impregnación de %arni. aislante y orneado a una temperatura "ue depende del tipo de %arni. y cuyo o%&eti!o es dar consistencia mecánica'

. *islamiento eterno de los devanados.

os de os de!a !ana nado doss prima primari rioo y se secu cund ndar ario io de de%e %enn es esta tarr aisl aislad ados os en ente tere re s# s# generalmente este aislamientos de por medio de separadores de madera %a"uelita o materiales aislantes similares "ue además cumplan con funciones refrigerantes' .7 -istema de amarre aial de los devanados mediante tornillos opuestos de presión.

El aislam aislamien iento to ent entre re las fase fase de los transf transform ormado adores res trifási trifásicos cos se efe efect, ct,aa separando con!enientemente las columnas entre las cuales se interponen algunas !eces separadores o diafragmas de cartón tratado o %ien de %a"uelita' El aislamiento externo entre las fases se logra por medio de las %o"uillas a las "ue se conectan las terminales de los de!anados'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& . (oneiones de los devanados.

+uando se construye un de!anado se puede %o%inar en el sentido a la dereca o a la i."uierda (con respecto al sentido de las manecillas del relo&) se a o%ser!ado "ue una corriente "ue tiene un determinado sentido produce un flu&o magn$tico en sentido opuesto se tiene un de!anado construido acia la i."uierda o un de!anado acia la dereca esto se de%e tomar en consideración para e!itar "ue con la conexiones "ue se realicen se tengan flu&os opuestos o !olta&es inducidos opuestos' En general cada fa%ricante adopta un sentido ,nico de de!anado para todas las %o%inas tanto secundarias como primarias' En los transformadores monofásicos de dos columnas el flu&o es directo y en sentido opuesto en las dos columnas esto significa "ue de%e a%er una forma de conexión' ." (am!io en la relación de transformación.

En una red de distri%ución la tensión no es exactamente la misma en todos los puntos de%ido a "ue la ca#da de tensión depende de la distancia del punto de alimentación y de la magnitud de la carga' :ara poder emplear los transformadores de distri%ución en los distintos puntos de la red y adaptarlos a las !ariaciones tensión se pro!ee uno de los de!anados de un cam%iador de deri!aciones (El de alta tensión) de tal forma "ue se puedan aumentar o disminuir el n,mero de espiras y en consecuencia !ariar la relación de transformación dentro de l#mites esta%lecidos estos l#mites normalmente son del 58' . ,*%&#)*L&- &L&(%#)($- 0-*D$- &' L* ($'-%#0(()$' D& %#*'-$#,*D$#&-. 7.1 (onductores eléctricos.

os materiales usados como conductores en los transformadores al igual "ue los usados en otras má"uinas el$ctricas de%en ser de alta conducti!idad ya "ue con ellos se fa%rican las %o%inas' os re"uisitos fundamentales "ue de%en cumplir los materiales conductores son los siguientes a más alta conducti!idad posi%le' El menor coeficiente posi%le de temperatura por resistencia el$ctrica' Lna adecuada resistencia mecánica' De%en ser d,ctiles y malea%les' De%en ser fácilmente solda%les' Tener una adecuada resistencia a la corrosión'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& a resisti!idad o resistencia espec#fica al tensión disrupti!a la permiti!idad y la ist$resis diel$ctrica en adición a las propiedades diel$ctricas se de%en considerar tam%i$n las propiedades mecánicas y su capacidad para soportar la acción de agentes "u#micos el calor y otros elementos presentes durante su operación' 7.2 La temperatura 8 los materiales aislantes.

Lno de los factores "ue más afectan la !ida de los aislamientos es la temperatura de operación de las má"uinas el$ctricas esta temperatura está producida principalmente por las p$rdidas y en el caso espec#fico de los transformadores durante su operación estas p$rdidas están locali.adas en los siguientes elementos principales El n,cleo o circuito magn$tico a"u# las p$rdidas son producidas por el efecto de ist$resis y las corrientes circulantes en las laminaciones son dependientes de la inducción es decir "ue influye el !olta&e de operación' os de!anados a"u# las p$rdidas se de%en principalmente al efecto &oule y en menos medida por corrientes de Houcault estas p$rdidas en los de!anados son dependientes de la carga en el transformador' e presentan tam%i$n p$rdidas en las uniones o conexiones "ue se conocen tam%i$n como puntos calientes2 as# como en los cam%iadores de deri!aciones' Todas estas p$rdidas producen calentamiento en los transformadores y se de%e elimina este calentamiento a !alores "ue no resultan peligrosos para los aislamientos por medio de la aplicación de distintos medios de enfriamiento' +on el propósito de mantener en forma confia%le y satisfactoria la operación de las ma"uinas el$ctricas el calentamiento de cada una de sus partes se de%e controlar dentro de ciertos l#mites pre!iamente definidos' as p$rdidas en una má"uina el$ctrica son importantes no tanto por"ue constituyan una fuente de ineficiencia sino por"ue pueden representar una fuente importante de ele!ación de temperatura para los de!anado esta ele!ación de temperatura puede producir efectos en los aislamientos de los propios de!anados o %ien en los aislamientos entre de!anados y el n,cleo por esta ra.ón es siempre importante "ue todos los aislamientos entre de!anados y el n,cleo por esta ra.ón es siempre importante "ue todos los aislamientos ese mantengan dentro de los l#mites de temperatura "ue garanticen su correcta operación sin perder su efecti!idad' +omo la ele!ación en la temperatura depende tam%i$n de la carga en las má"uinas dentro de sus l#mites de carga o carga%ilidad2 esta%lecidos para as# respetar los l#mites de temperatura de sus aislamientos' En su r$gimen nominal de operación un transformador tiene estrecamente ligado su !olta&e y potencia a los l#mites impuestos por los aislamientos usados

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& 7./ (alificación de los materiales aislantes.

a clasificación de los materiales aislantes para má"uinas el$ctricas con relación a su esta%ilidad terminal cu%re %ásicamente siete clases de materiales aislantes "ue se usan por lo general y "ue son los siguientes (L*-& %&,P&#*%0#* Q R0 o+

6

105 o+

E

10 o+

K

1I0 o+

H

155 o+

N

1O0 o+

+

*ayor a 1O0 o+

Lna descripción %re!e de estos materiales se da a continuación (lase +.

Este aislamiento consiste de materiales o com%inaciones de materiales tales como algodón seda y papel sin impregnar' (lase *.

Este aislamiento consiste de materiales o com%inaciones de materiales tales como el algodón sed ya papel con alguna impregnación o recu%rimiento o cuando se sumergen en dial$cticos l#"uidos tales como aceite' Ptros materiales o com%inación de materiales "ue caigan dentro de estos l#mites de temperatura pueden caer dentro de esta categor#a' (lase &.

Este aislamiento consiste de materiales o com%inaciones de materiales "ue por experiencia o por prue%as pueden operar a temperaturas asta de 5 o+ so%re el temperatura de los aislamientos +lase 6'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& Este aislamiento consiste de materiales o com%inaciones de materiales tales como la ,nica fi%ra de !idrio as%estos etc' con algunas su%stancias aglutinantes pueden a%er otros materiales inorgánicos' (lase .

Este aislamiento consiste en materiales o com%inaciones de materiales tales como mica fi%ra de !idrio as%esto etc' con sustancias aglutina%les as# como otros materiales o com%inaciones de materiales no necesariamente inorgánicos' (lase .

Este aislamiento consiste de materiales tales como el silicón elastómetros y com%inaciones de materiales tales como la mica la fi%ra de !idrio as%estos etc' con sustancias aglutina%les como son las resinas y silicones apropiados' (lase (.

Este aislamiento consiste de materiales o com%inaciones de materiales tales como la mica la porcelana !idrio cuar.o con o sin aglutinantes' 7. ,9%$D$- D& P$%&'()*.

&'#)*,)&'%$

D&

%#*'-$#,*D$#&-

D&

+omo ya se mencionó antes el calor producido por las p$rdidas en los transformadores afecta la !ida de los aislamientos por esta ra.ón es importante "ue este calor producido disipe de manera "ue se mantenga dentro de los l#mites tolera%les por los distintos tipos de aislamiento' a transmisión del calor tiene las etapas siguientes en so transformadores •

•

•

+onducción a tra!$s del n,cleo %o%inas y demás elementos asta la superficie' Transmisión por con!ección en el caso de los transformadores secos' :ara los transformadores en aceite el calor se transmite por con!ección a tra!$s de este diel$ctrico'


os l#mites de calentamiento para los transformadores se dan a continuación P*#%& D&L ,$D$ D& (L*-& D& %#*'-$#,*D$ &'#)*,)&'% *)-L*,)&'%$ # $
(*L&'%*,)&'% $ o(

<0 ;5 O0

H

100

N

15

+

150

+ircuito magn$ticos y otras partes' 

in estar en contacto con los de!anados 

os mismos !alores "ue para los de!anados' 

>alores similares a las partes aislantes suscepti%les de entrar en contacto con los de!anados' 

.1 L:quidos refrigerantes 8 aislantes.

El calor producido por las p$rdidas se transmite a tra!$s de un medio al exterior este medio puede ser aire o %ien l#"uido' a transmisión del calor se ace por un medio en forma más o menos eficiente dependiendo de los siguientes factores •

a más !olum$trica'

•

El coeficiente de dilatación t$rmica'

•

a !iscosidad'

•

El calor espec#fico

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& •

a conducti!idad t$rmica'

En condiciones geom$tricas y t$rmicas id$nticas el aceite es me&or conductor t$rmico "ue el aire es decir resulta más eficiente para la disipación del calor'

.2 ,étodos de enfriamiento.

os transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite y cual"uier m$todo de enfriamiento empleado de%e ser capa. de mantener una temperatura de operación suficientemente %a&a y pre!enir puntos clientes2 en cual"uier parte del transformador' El aceite se considera uno de los me&ores medios de refrigeración "ue tiene además %uenas propiedades diel$ctricas y "ue cumple con las siguientes funciones •

6ct,a como aislante el$ctrico'

•

6ct,a como refrigerante'

•

:rotege a los aislamientos sólidos contra la umedad y el aire'

a selección del m$todo de enfriamiento de un transformador es muy importante ya "ue la disipación del calor como ya se mencionó antes influye muco en su tiempo de !ida y capacidad de carga as# como en el área de su instalación y su costo' De acuerdo a las normas americanas (66 +5;-1R9O) se an normali.ado definido algunos m$todos %ásicos de enfriamiento mismos "ue se usan con la misma designación en *$xico y son los siguientes •

%ipo **.

Transformadores tipo seco con enfriamiento propio estos transformadores no contienen aceite ni otros l#"uidos para enfriamiento el aire es tam%i$n el medio aislante "ue rodea el n,cleo y las %o%inas por lo general se fa%rican con capacidades inferiores a 000 S>6 y !olta&es menores de 15 S>' •

%ipo **.

Transformadores tipo seco con enfriamiento por aire for.ado se emplea para aumentar la potencia disponi%le de los tipo 66 y su capacidad se %asa en la posi%ilidad de disipación de calor por medio de !entiladores o sopladores' •

%ipo **E*.

Transformadores tipo seco con enfriamiento natural y con enfriamiento por aire for.ado es %ásicamente un transformador tipo 66 al "ue se le adicionan !entiladores para aumentar su capacidad de disipación de calor'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& •

%ipo $*

Transformador sumergido en aceite con enfriamiento natural en estos transformadores el aceite aislante circula por con!ección natural dentro de una tan"ue "ue tiene paredes lisas o corrugadas o %ien pro!istos con tu%os radiadores' Esta solución se adopta para transformadores de más de 50 S>6 con !olta&es superiores a 15 S>'

•

%ipo $*E*

Transformador sumergido en l#"uido aislante con enfriamiento propio y con enfriamiento por aire for.ado es %ásicamente un transformador P6 con la adición de !entiladores para aumentar la capacidad de disipación de calor en las superficies de enfriamiento' •

%ipo $*E$*E$*.

Transformador sumergido en l#"uido aislante con enfriamiento propio4con aceite for.ado - aire for.ado4con aceite for.ado4aire for.ado' +on este tipo de enfriamiento se trata de incrementar el r$gimen de operación (carga) de transformador tipo P6 por medio del empleo com%inado de %om%as y !entiladores' El aumento de la capacidad se ace en dos pasos en el primero se usan la mitad de los radiadores y la mitad de las %om%as con lo "ue se logra aumentar en 1'II !eces la capacidad del tipo P6 con el segundo paso se ace tra%a&ar la totalidad de los radiadores y %om%as con lo "ue se logra un aumento de 1'<<; !eces la capacidad del P6' e fa%rican en capacidades de 10000 S>6 monofásicos 15000 S>6 trifásicos' •

%ipo $*.

umergido en l#"uido aislante con enfriamiento por aceite for.ado y de aire for.ado' Estos transformadores pueden a%sor%er cual"uier carga de pico a plena capacidad ya "ue se usa con los !entiladores y las %om%as de aceite tra%a&ando al mismo tiempo' •

%ipo $F.

umergido en l#"uido aislante con enfriamiento por agua en estos transformadores el agua de enfriamiento es conducida por serpentines los cuales están en contacto con el aceite aislante del transformador y se drena por gra!edad o por medio de una %om%a independiente el aceite circula alrededor de los serpentines por con!ección natural' •

%ipo $F.

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& Transformador sumergido en l#"uido aislante con enfriamiento de aceite for.ado y con enfriadores de agua for.ada' Este tipo de transformadores es prácticamente igual "ue el HP sólo "ue el cam%iador de calor es del tipo agua - aceite y se ace el enfriamiento por agua sin tener !entiladores' . 0'D*,&'%$- D& (*L(0L$ D& %#*'-$#,*D$#&)ntroducción.

El cálculo o dise/o de transformadores se puede decir "ue es un aspecto suficientemente tratado en el "ue inter!ienen algunas !ariantes dependiendo del tipo de transformador y de los materiales empleados' En la actualidad los fa%ricantes de transformadores a gran escala disponen por lo general de programas para computadora para dise/o y de la%oratorio apropiados prue%a y desarrollo' 3o o%stante los conceptos %ásicos del cálculo de transformadores se de%en conocer por las personas relacionadas con las má"uinas el$ctricas ya "ue esto no solo permite una me&or comprensión de su funcionamiento sino tam%i$n se está en posi%ilidad de entender me&or las posi%les fallas "ue tienen y su reparación' ".1 Dimensionamiento de las partes activas del transformador

+omo se sa%e los transformadores están constituidos principalmente por el n,cleo y los de!anados (%o%inas) en principio el tratamiento para el cálculo de las caracter#sticas del n,cleo corresponde al "ue se da para el cálculo de un circuito magn$tico es decir se parten de los mismos conceptos y %ases para el cálculo de un reactor y en parte un electroimán' os conceptos %ásicos de cálculo están dados por la densidad de flu&os magn$tico2 (K*) expresada en =e%er4* y el flu&o magn$tico (*) expresado en =e%er de andar "ue la sección de un n,cleo magn$tico se puede calcular como * A K* :artiendo del eco "ue se a fi&ado la densidad de flu&o K* con un cierto criterio de con!eniencia "ue toma en consideración la potencia del transformador las p$rdidas en los materiales y el sistema de enfriamiento empleado como medida de orientación se da la ta%la siguiente en donde se da el !alor medio de la inducción en función de la potencia' D&'-)D*D D& L0H$ ?, P$%&'()* D&L %#*'-$#,*D$# &' G6*
Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& 10 - 0 0 - 50 50 - 00 00 - 500 *U DE 500

1'15 - 1'5 1'0 - 1'I0 1'5 - 1'I5 1'I0 - 1'90 1'I5 - 1'50

+uando es usa laminación de cristal orientado e puede tener una inducción asta de e1'< =e%er4*' ".2 Determinación del fluo.

i se desprecia la ca#da de tensión en el secundario del transformador se puede escri%ir "ue > A E A 9'99 f3 * Dónde 3 A 3L*E@P DE E:?@6 DE DE>636DP E+L3D6@?P' i se multiplica am%os miem%ros de la expresión anterior por ?s (la corriente nominal secundaria) se o%tiene la potencia nominal' :3 A >s ?s A 9'99 f 3s ?s * En la expresión anterior al producto 3s ?s se le puede sustituir por la relación *4G donde G A *43 ?s "ue se conoce como el factor de flu&o2 y "ue depende del tipo la potencia y tipo de enfriamiento del transformador' +on esta sustitución se tiene

i se expresa la potencia en S>6 desarrollando se o%tiene la siguiente expresión

Donde la constante GH es


:ara una frecuencia de <0N. se puede escri%ir

:ara la constate + se pueden adoptar los !alores dados en la ta%la' 6*L$#&- D& L* ($'-%*'%& ( P*#* &L (*L(0L$ D&L L0H$. %)P$ D& %#*'-$#,*D$# ($'-%*'%& ( T?:P +PL*36 0'1I - 0'0

*P3PH6?+P T@?H6?+P

6+P@6J6DP T?:P +PL*36

0'< - 0'IR 0'1< - 0'I

6+P@6J6DP

0'IR - 0'5

6 los !alores más %a&os de + corresponden a los !alores mayores del n,mero de espiras de los de!anados' Ln dimensionamiento %ien eco de%e conciliar necesariamente los factores t$cnico - económicos' Despu$s de a%er determinado el !alor de la sección y esta%lecida la forma (seg,n sea el caso cruciforme o de cru. o de escalone) se o%tiene el radio de la circunferencia circunscrita tomando en consideración el factor de empa"uetamiento (al atornillar el n,cleo con erra&es o tornillos) y cuyos !alores son 0'O< - 0'R0 para laminaciones aisladas con papel' 0'R0 - 0'R para laminaciones aisladas en %arni.' 0'O5 - 0'R0 para n,cleos con escalones' :ara transformadores de n,cleo acora.ado al sección del n,cleo es normalmente rectangular' "./ (álculo del nmero de espiras.

e parte de la fórmula > A 9'99 f3 * para el de!anado primario se considera el !olta&e inducido o fuer.a electromotri. igual a la tensión aplicada despreciando as# la ca#da de tensión' En los transformadores trifásicos al tensión a considera es la de fase' En la fórmula anterior con!iene recordar "ue 3 representa el n,mero total de espiras por fase2' :or lo tanto cuando ay

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& espiras formadas por conductores en paralelo se consideran como una sola !uelta' i se di!ide la tensión por fase ente el n,mero de espiras en serie por fase se o%tiene el n,mero de !olt4espira este !alor par aun mismo tipo de transformador !a aumentando con la potencia' :or e&emplo para un transformador trifásico del tipo columna enfriado por aire por una potencia de1 S>6 se puede tener de 0'5 - 0'5 >olt4espira en tanto "ue para una potencia de 100 S>6 tales !alores pueden estar entre I' y 5'5 !olts4espira' Desde el punto de !ista de dise/o una !e. "ue se determina el n,mero de espiras se calculan los !olts4espira "ue de%en están dentro de los l#mites esta%lecidos por los fa%ricantes' os !alores medios a considerar para transformadores de pe"ue/a y media potencia se indican en la ta%la siguiente 6*L$#&- ,&D)$- D& 6$L%-E&-P)#* &' 0'()$' D& L* P$%&'()*. P$%&'()* &' G6* 1

6$L%-E&-P)#* 0'I - 0'<

5

0'; - 1'1

10

1'0 - 1'<

5

1'< - '5

50

'I - I'5

;5

'; - 9'5

100

I' - 5'5

:ara otro tipo de transformadores los !alores anteriores se modifican por coeficientes para cada caso' Tales coeficientes son •

:ara transformadores monofásicos en aire del tipo columna 1''

•

:ara transformadores monofásicos en aceite del tipo columna 1'I5'

•

:ara transformadores monofásicos de tipo n,cleo acora.ado '5 - I'0'

•

:ara transformadores en aire tipo columna 0'O5'

•

:ara transformadores en aire acora.ado 1'I - 1'<'

Ptro elemento importante a considerar esta dado por la limitación de la diferencia de potencial entre la primera espira de una capa de una %o%ina y la

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& capa adyacente constituida por la ,ltima espira de la capa anterior o la siguiente' Esta diferencia de potencial se de%e mantener entre 00 y I00 !olts' ".4 Densidad de corriente.

a densidad de corriente (expresada en amperes4**) en los conductores usados en la fa%ricación de formadores depende desde luego de la sección o área de los conductores pero para un cierto conductor dado esencialmente depende del tipo de enfriamiento usado' os !alores de orden de magnitud "ue se recomienda usar son los "ue se indican a continuación

Transformadores enfriados por aire

+on enfriamiento natural 1'1 - 1'< 64**

+on enfriamiento natural '5 - 'O Transformadores enfriados por aceite 64**+on enfriamiento for.ado 'O 9'0 64** ".5 #elación entre las pérdidas en el ;ierro 8 las pérdidas en el co!re
a condición de rendimiento máximo en un transformador se tiene cuando las llamadas p$rdidas en !ac#o en el fiero y las p$rdidas en los de!anados (en el o%re) son iguales' +omo en la práctica los transformadores e muy raro "ue tra%a&en con carga constante por lo general es mayor el tiempo "ue operan con carga de%a&o de su !alor nominal "ue a"uel "ue opera a plena carga entonces la relación :!acio4:co%re es menor "ue la unidad y es tanto más pe"ue/a respecto a la unidad mientras sea mayor el tiempo de funcionamiento a carga reducida' :ara tomar en consideración el efecto de !ariación de la resistencia por temperatura para corregir las p$rdidas en lo de!anados se pude considera un coeficiente Gm igual a 1'1' ". Los amperes > espira por unidad de longitud en la columna.

:ara determinar la altura  de las columnas o %ien para !erificar el !alor o%tenido en %ase al diámetro de la circunferencia circunscrita a la sección de $ste sir!e el parámetro de los amperes - espira' 6mpere - Espira4cm A

31?1

A 31 ?1 

De donde

N

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& N 6mp - espira (+*) A 6mp espira4cm 31 y 3 son las espiras en serie por fase del primario y secundario respecti!amente y las corrientes primario y secundario son ?1 E ? respecti!amente' :ara "ue el dimensionamiento del n,cleo sea %ien reali.ado es necesario "ue el !alor de tal parámetro se encuentre dentro de los l#mites de la práctica constructi!a "ue indica las con!eniencias para los distintos tipos de transformadores en función de la potencia' Tales l#mites de !alores medios de dan en la ta%la siguiente 6*L$#&- ,&D)$- D& *,P&#& > &-P)#*E(&'%),&%#$ &' 0'()$' D& L* P$%&'()* + %)P$ D& %#*'-$#,*D$#&P$%&'()* *,P&#& > &-P)#*E(&'%),&%#$
,$'$*-)($-

1

%)P$ *($(*#**D$- %)P$ *($#**D$($L0,'* ($L0,'* 50 - << <5 - OI <0 - O0 100 - 1I0

5

O5 - 100

110 - 1I0

100 - 10

1;0 - 00

10

R5 - 10

19 - 15<

115 - 190

1R0 - 90

50

150 - 00 1R< - <0

1O0 - 90

I00 - 900

100

1;0 - 50 0 - I0

00 - 90

I90 - 500

500

I0 - I00 I00 - IR0

;0 - I<0

9<0 - <00

1000

O0 - I;0 I<0 - 9O0

9I0 - 5;0

9<0 - <00

5000

90 - 500 550 - <50

500 - <00

5<0 - ;90

10000

550 - <50 ;0 - O50

<<0 - ;O0

O90 - 1000 1100 - 1I00

".7 *islamiento entre devanados 8 entre devanados 8 el ncleo.

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& El aislamiento entre los de!anados y entre estos y el fierro del n,cleo so%re el cual se encuentran de!anados se puede acer de distintas formas seg,n sea el tipo de transformador' al!o en los casos de transformadores de potencia muy pe"ue/a y del tipo n,cleo acora.ado el aislamiento se logra siempre por medio de tu%os aislantes (de papel %a"ueli.ado gelonita y similares) por otra parte la limitada rigide. diel$ctrica del aire la presencia de pol!os y al umedad acen "ue sea preferente el uso de transformadores en aceite durando la tensión so%repasa los 9 a < S>' 3aturalmente "ue con el aumento de tensión el espeso de los aislamientos aumente por lo tanto considerando "ue el uso de espesores nota%les para los tu%os aislantes encuentra ciertas limitaciones ya sea para la fa%ricación como para el comportamiento del material a las solicitaciones diel$ctricas para tensiones de I0 a 90 S> en lugar de un tu%o se tienden dos o más conc$ntricos entre los cuales se de&a una distancia de la menos 10 o 15 mm para permitir la circulación del aceite interpuesto y por lo tanto el enfriamiento' En este caso el espesor los tu%os se ace de I a 5 mm' :ara tensiones de operación asta 90 de S> los espesores de los tu%os se adoptan como los antes indicados' En la ta%la siguiente se da como una medida de orientación la relación entre el espesor del tu%o (en mm) y al tensión de operación (en S>)' &-P&-$# D& %0?$- *)-L*'%&- ($'%#* %&'-)$' D& $P&#*()$' &' %#*'-$#,*D$#&-. &-P&-$# D&L %0?$

%&'-)$' D& $P&#*()C'

<,,= 9

5

15

<

0

;

5

O

I0

10

90

+uando los tu%os se su%di!iden el espesor del con&unto aislante (tu%o - aceite) se puede calcular prácticamente con la expresión De A 0'0<> (+*) Donde

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& > A *áxima tensión de los de!anados expresados expresada en G!' Todo lo mencionado anteriormente es aplica%le tanto al aislamiento entere de!anados como al aislamiento con respecto al n,cleo' ". D),&'-)$'*,)&'%$ L$- %#*'-$#,*D$#&- %#)*-)($- D& D)-%#)?0()$' &'#)*D$- P$# *(&)%&.

Dentro de esta categor#a se pueden u%icar los transformadores "ue comprenden potencias "ue !an desde algunas decenas asta algunas centenas de S>6 y con tensiones primarias asta de I9'5 S> o !alores alrededor de $ste' as tensiones secundarias normali.adas dependen de cierta medida de la aplicación espec#fica y pueden ser por e&emplo 9 1<0 !olts 990 !olts ó 0 !olts entre fases con una frecuencia normali.ada "ue en el caso de *$xico es de <50 N.' :or $ste y algunos otras pro%lemas como son las p$rdidas el calentamiento "ue es com,n a todas las má"uinas ad"uiere importancia el pro%lema del aislamiento' :or lo general en los procedimientos de cálculo de los transformadores se ace uso de fórmulas y expresiones "ue algunas !eces no tienen deducción matemática alguna más %ien son resultados del producto de la experiencia del tipo de materiales usados y su calidad etc' y "ue además' 3o son aplica%les a todos los casos por lo "ue no existe un procedimiento de cálculo ,nico y general esto ace necesario "ue el lector tenga un poco de cautela en cuanto a las metodolog#as del dise/o de transformadores se refiere' [email protected] Datos de partida para el cálculo.

os elementos de partida necesarios para la iniciación de un cálculo son la potencia nominal en S>6 las tensiones de !ac#o primaria y secundaria los etapas para regulación de la tensión primaria la conexión entre las fases' [email protected]#)'()P*L&- ($'&A)$'&- D& L$- %#*'-$#,*D$#&)ntroducción.

Dependiendo del propósito de la instalación un transformador se puede conectar de distintas formas' En el caso de los transformadores monofásicos ay distintas formas de conectarlos a la fuente de alimentación y a la carga' Dos o más transformadores se pueden conectar en distintas formas para cumplir con distintos re"uerimientos' 11.1 &l concepto de polaridad.

6 diferencia de la corriente directa no ay polaridad positi!a o negati!a fi&a en la corriente alterna de a"u# "ue los transformadores no pueden tener polaridad fi&a en sus terminales'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& a dirección relati!a en la cual los de!anados primarios y secundario de un transformador' e de!anan alrededor del n,cleo determina la dirección relati!a del !olta&e a tra!$s de los de!anados' :or e&emplo si en la figura siguiente se supone "ue el !olta&e aplicado en cual"uier instante tiene dirección de 6 a K al dirección del !olta&e en el secundario será de + a De ó de D a + dependiendo de la dirección relati!a de los de!anados'

11.2 Polaridad en un transformador monofásico.  

:olaridad aditi!a' :olaridad sustracti!a L

>

L

> :olaridad ustracti!a u

:olaridad 6diti!a !

u

!

Dado "ue es importante cuando dos o más transformadores se conectan &untos conocer la dirección relati!a del !olta&e de cada transformador se an esta%lecido ciertas con!enciones para designar la llamada :P6@?D6D de un transformador' Esta designación de polaridad se puede o%tener de la figura anterior' i una de las terminales del de!anado de alto !olta&e se conecta al lado adyacente opuesto del de!anado de %a&o !olta&e (por e&emplo de 6 a +) el !olta&e en las terminales restantes (K y D) es o la suma o la diferencia de los !olta&es primario y secundario dependiendo de las direcciones relati!as de los de!anados' i el !olta&e de K a De es la suma se dice "ue el transformador tiene polaridad 6D?T?>6 y si es la diferencia entonces se dice "ue tiene polaridad LT@6+T?>6' i los de!anados de los lados de alto y %a&o !olta&e están en direcciones opuestas los !olta&es aplicado e inducido tendrán direcciones opuestas y se dice "ue el transformador tiene polaridad sustracti!a2' as terminales N1 y V1 estarán del lado i."uierdo cuando se !e2 al transformador del lado de %a&o !olta&e acia el lado de alto !olta&e'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& i los de!anados de los lados de alto y %a&o !olta&e están en la misma dirección los !olta&es aplicado e inducido tendrán la misma dirección y se dice entonces "ue el transformador tiene polaridad aditi!a2 la terminal V1 se encontrará del lado dereco cuando se !e2 al transformador del lado de %a&o !olta&e acia el lado de alto !olta&e' +uando se desea conectar en paralelo los secundarios de dos (o más) transformadores se conectan en forma similar las terminales "ue tiene la misma marca de polaridad' 11./ La prue!a de polaridad.

+uando en un transformador no está especificada la polaridad o se desconoce se puede determinar por una simple medición de !olta&e como se indica a continuación Nacer una conexión entre las terminales de alto !olta&e y %a&o !olta&e del lado dereco cuando se !e al transformador desde el lado de las %o"uillas y de %a&o !olta&e' 

6plicar un !olta&e %a&o por e&emplo 10 !olts a las terminales de alto !olta&e y medir este !olta&e con un !olt#metro' 

*edir el !olta&e de la terminal del lado i."uierdo del lado de alto !olta&e al terminal del lado ?."uierdo de %a&o !olta&e' 

i el !olta&e anterior es menor "ue el !olta&e a tra!$s de las terminales de alto !olta&e el transformador tiene polaridad sustracti!a' i este !olta&e es mayor entonces la polaridad es aditi!a' 11.4 (oneión de los transformadores monofásicos.

a conexión más simple de las conexiones de los transformadores es la conexión monofásica' Ln m$todo sencillo de lle!ar las terminales de los de!anados primarios y secundarios a las %o"uillas "ue lle!an al exterior del tan"ue del transformador dos indicó en la figura anterior' :ara proporcionar flexi%ilidad en las conexiones las %o%inas de los de!anados primario y secundario se arreglan en dos secciones cada sección de una %o%ina tiene el mismo n,mero de espiras por lo tanto genera el mismo !olta&e' as dos primeras secciones se conectan por lo general &untas dentro del tan"ue y ,nicamente dos son lle!adas al exterior del tan"ue a tra!$s de las %o"uillas las cuales las a#slan de la tapa' e pueden sacar cuatro conductores secundarios de cada %o%ina del secundario con los dos conductores o terminales transpuestos del interior antes de ser lle!ado al exterior' En transformadores nue!os del tipo distri%ución' Es práctica com,n estas dos terminales transpuestas se conecta

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& a %o"uilla secundaria centro se le denomina por lo general Ko"uilla del nuestro2 y en mucos casos es una tuerca "ue conecta tam%i$n a la pared del tan"ue proporcionando un medio de conexión a tierra al tan"ue del transformador' 11.5 -istemas polifásicos.

+omo se sa%e en corriente alterna ay dos tipos de circuitos los denominados circuitos monofásicos y los circuitos polifásicos (los más comunes son los trifásicos)' En los circuitos monofásicos sólo una fase o con&unto de !olta&es de onda de forma sinodal se aplican a los circuitos y ,nicamente en una fase circula corriente sinodal' En un sistema polifásico se aplican dos o más !olta&es senoidales a las diferentes partes del circuito y circulan en las mismas artes las correspondientes corrientes senoidales' +ada parte del sistema polifásico se conoce como fase2 y prácticamente se denominan H6E 6 H6E K y Hase + y en la misma forma se designan los !olta&es indicando !olta&es de la fase 62 !olta&e de la fase K2 etc' y las corrientes corriente de la fase 6 corriente de la fase K etc' os !olta&es aplicados a un sistema polifásico se o%tienen de una fuente de suministro polifásica tam%i$n de manera "ue cada fase está siempre separada por e&emplo en un sistema trifásico se tienen tres fases separadas' os m$todos más comunes de conectar los de!anados de una má"uina el$ctrica trifásica son en delta y en estrella como se muestra a continuación +onexión delta' +onexión estrella' >ectores de !olta&e' e puede o%ser!ar "ue en tanto los !olta&es en las terminales 6 K y + son los mismos para las conexiones delta y estrella' os !olta&es a tra!$s de los de!anados 1  y I en los dos sistemas no sólo son de diferente magnitud tam%i$n se o%ser!a "ue sus direcciones no coinciden' Este eco es importante en la conexión de transformadores ya "ue puede pro!ocar dificultades en la conexión de transformadores cuando no se tiene cuidado en esto' 11. (oneión trifásica de transformadores.

a transformación trifásica se puede reali.ar por medio de tres transformadores monofásicos en conexión trifásica o por medio de transformadores trifásicos' os m$todos de conexión de los de!anados par a la conexión trifásica son los mismos ya sea "ue se usen tres de!anados en un transformador trifásico o

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& %ien tres transformadores monofásicos por separado en conexión trifásica' as conexiones trifásicas más comunes son las denominadas DET6 y ET@E6' 11.7 (oneión delta>delta.

Esta conexión se usa con frecuencia para alimentar cargas de alum%rado pe"ue/as y cargas trifásica simultáneamente' :ara esto se puede locali.ar una deri!ación o Tap en el punto medio del de!anado secundario de uno de los transformadores conectándose a tierra y se conecta tam%i$n al neutro del secundario' De esta manera las cargas monofásicas se conectan entre los conductores de fase y neutro por lo tanto el transformador con la deri!ación en el punto medio toma dos terceras partes de la carga monofásica y una tercera parte de la carga trifásica' os otros dos transformadores cada uno toman un tercio de las cargas monofásicas y trifásicas' :ara poder cargar al %anco trifásico en forma %alanceada se de%en cumplir con las siguientes condiciones



Todos los transformadores de%en tener id$ntica relación de transformación' Todos los transformadores de%en tener el mismo !alor de impedancia'



Todos los transformadores de%en conectar en el mismo tap o deri!ación'



Transformador trifásico en conexión triángulo-triángulo y desfase de 0º (grupo de conexión Dd0) 11. (oneión delta a!ierta>delta a!ierta.

a conexión delta-delta representa en cierto modo la más flexi%le de las conexiones trifásicas' Lna de las !enta&as de esta conexión es "ue si uno de los transformadores se da/a o se retira de ser!icio los otros dos pueden continuar operando en la llamada conexión delta-a%ierta2 o >2' +on esta conexión se suministra aproximadamente el 5O8 de la potencia "ue entrega un %anco en conexión delta-delta'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& En la conexión delta a%ierta las impedancias de los transformadores no necesitan ser iguales necesariamente aun"ue esta situación es preferi%le cuando es necesario cerrar la delta con un tercer transformador' a conexión delta a%ierta se usa normalmente para condiciones de emergencia cuando en una conexión delta-delta uno de los transformadores del %anco se desconecta por alguna ra.ón' En forma similar a la conexión delta-delta del punto medio del secundario de uno de los transformadores se puede tomar una deri!ación para alimentar pe"ue/as cargas de alum%rado o %ien otros tipos de cargas'

11." (oneión estrella>delta.

Esta conexión se usa con frecuencia para alimentar cargas trifásicas grandes de un sistema trifásico de alimentación conectado en estrella' Tiene la limitante de "ue para alimentar cargas monofásicas y trifásicas en forma simultánea no dispone del neutro' :or otra parte tiene la !enta&a relati!a de "ue la impedancia de los tres transformadores no necesita ser la misma en esta conexión' as relaciones entre corrientes y !olta&es de fase de l#nea a l#nea para la conexión estrella delta son las mimas "ue se tienen en la conexión delta-estrella estudiada en el párrafo anterior'

150º

Transformador trifásico en conexión triángulo-estrella y desfase de

11.1@ (oneión estrella>estrella.

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& Esta conexión se usa cuando se re"uiere alimentar grandes cargas monofásicas en forma simultánea con cargas trifásicas' Tam%i$n se usa sólo si el neutro del primario se puede conectar sólidamente al neutro de la fuente de alimentación ya sea con un neutro com,n o a tra!$s de tierra' +uando los neutros de am%os lados del %anco de transformadores no se unen el !olta&e de l#nea a neutro tiende a distorsionarse (no es senoidal)' a conexión estrella-estrella se puede usar tam%i$n sin unir los neutros a condición de "ue cada transformador tenga un tercer de!anado "ue se conoce como de!anado terciario2' Este de!anado terciario está siempre conectado en delta' +on frecuencia el de!anado terciario se usa para alimentar los ser!icios de la u%estación'

11. %#*'-$#,*D$#&- D& 0'* -$L* ?$J0)LL*.

En la conexión estrella-estrella los transformadores "ue tienen sólo la %o"uilla de tal tensión o primaria esta %o"uilla se conecta a la l#nea de alimentación' a conexión especial en la parte externa del tan"ue del transformador toma el lugar de la segunda %o"uilla de alta tensión y se de%e conectar entre los tres transformadores y al ilo de neutro o tierra' os transformadores de distri%ución tienen una conexión instalada entre la %o"uilla de %a&o !olta&e del neutro y el tan"ue'


12.1 %ransformadores trifásicos.

En t$rminos generales un %anco formado por tres transformadores monofásicos se puede reempla.ar por un transformador trifásico' Estos transformadores trifásicos como se a descrito en cap#tulos anteriores tienen un n,cleo magn$tico con tres piernas en donde se alo&an los de!anados primario y secundario de cada una de las fases' os de!anados se conectan internamente en forma similar a los %ancos de transformadores monofásicos en cual"uiera de las conexiones trifásicas en cual"uiera de las conexiones trifásicas es decir estrella-delta delta a%ierta etc' :ara una capacidad dada un transformador trifásico es siempre de menor tama/o y más %arato "ue un %anco formado por tres transformadores monofásicos con la misma capacidad' En alunas ocasiones aun con lo mencionado antes se prefiere el uso de %ancos de transformadores monofásicos especialmente cuando por mantenimiento y confia%ilidad resulta importante la facilidad para reempla.ar a una de las unidades' 12.2 (oneión de transformadores en paralelo.

os transformadores se pueden conectar en paralelo por distintas ra.ones las principales están relacionadas con pro%lemas de confia%ilidad y de incremento en la demanda' +uando se excede o se está a punto de exceder la capacidad de un transformador ya en operación'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& :ara conectar los transformadores en paralelo y garanti.ar su correcta operación se de%en cumplir ciertas condiciones como son 

De%en tener los mismos !olta&es primarios y secundarios' De%en tener los mismo !alor de impedancia expresado en porciento o en por unidad'



e de%e !erificar "ue la polaridad de los transformadores sea la misma'



% U

U

A 9

% $

= 9

=

12.P#0&?*- * %#*'-$#,*D$#&-. )ntroducción.

as prue%as se acen en los transformadores y sus accesorios por distintas ra.ones durante su fa%ricación para !erificar la condición de sus componentes durante la entrega durante su operación como parte del mantenimiento despu$s de su reparación etc' 6lgunas de las prue%as "ue se acen en los transformadores e consideran como %ásicas y algunas otras !ar#an de acuerdo a la condición indi!idual de los transformadores y pueden cam%iar de acuerdo al tipo de transformador por lo "ue existen distintas formas de clasificación de las prue%as a transformadores por e&emplo algunos las clasifican en prue%a de %a&a tensión y prue%a de alta tensión' Tam%i$n se pueden agrupar como prue%as preliminares intermedias y de !erificación (Hinales)' as prue%as preliminares se reali.an cuando un transformador se a puesto fuera de ser!icio para mantenimiento programado o para re!isión programada o %ien a tenido aluna falla' as prue%as se reali.an antes de a%rir2 el transformador y tienen el propósito general de encontrar el tipo y naturale.a de la falla' as llamadas prue%as preliminares incluyen :rue%a al aceite del transformador'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& *edición de la resistencia de aislamiento de los de!anados' *edición de la resistencia ómica de los de!anados' Determinación de las caracter#sticas del aislamiento' as llamadas prue%as intermedias como su nom%re lo indican se reali.an durante el transcurso de una reparación o %ien en las etapas intermedias de la fa%ricación cuando el transformador está en proceso de armado o %ien desarmado (seg,n sea el caso) y el tipo de prue%as depende del propósito de la reparación o la etapa de fa%ricación por lo general se acen cuando las %o%inas Wno an sido montadas o desmontadas (seg,n sea el caso) y son principalmente las siguientes  



*edición de la resistencia de aislamiento de tornillos y erra&es contra el n,cleo' :rue%a de la resistencia de aislamiento de tornillos y erra&es por !olta&e aplicado' :rue%a de las %o"uillas por medio de !olta&es aplicado'

+uando se an desmontado las %o%inas durante un tra%a&o de reparación entonces las prue%as se incrementan' as prue%as finales se acen so%re transformadores terminados de fa%ricación o armados totalmente despu$s de una reparación e incluyen las siguientes 

:rue%a al aceite del transformador' *edición de la resistencia de aislamiento'



:rue%a de relación de transformación'



Determinación del despla.amiento de fase de los grupos de %o%inas'



Determinación de las caracter#sticas del aislamiento'



:rue%a del aislamiento por !olta&e aplicado'



:rue%a para la determinación de las p$rdidas en !ac#o y en corto circuito (determinación de impedancia)'



:rue%a del aislamiento entre espiras por !olta&e inducido'



*edición de la corriente de !ac#o y la corriente de excitación'



Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& El orden de las prue%as no es necesariamente el mencionado anteriormente' Q de eco existen normas nacionales e internacionales "ue recomiendan "ue prue%as y en "u$ orden se de%en reali.ar as# como cuando se de%en efectuar' 1/.1 Prue!as al aceite del transformador.

El aceite de los transformadores se somete por lo general a prue%as de rigide. diel$ctrica prue%a de p$rdidas diel$ctricas y e!entualmente análisis "u#mico' +uando se trata de prue%as de campo la condición del aceite se puede determinar por dos prue%as relati!amente simples' Lna "ue compra el color de una muestra de aceite del transformador %a&o prue%a con un con&unto o panel de colores de referencia "ue dan un indicación de la emulsificación "ue puede tener lugar' El recipiente en "ue se toma la muestra de%e en&uagar primero con el propio aceite de la muestra ya de%e ser tomado de la parte inferior del transformador de la !ál!ula de drena&e' +uando se usa un pro%ador de color al muestra de aceite se de%e colocar en tu%o de !idrio transparente "ue se introduce en una pared del pro%ador dise/ada aora tal fin' e tiene un pe"ue/o disco "ue gira y "ue tiene distintos colores de referencia cuando el color le disco es similar al de la muestra aparece la designación num$rica del color de la muestra de aceite' De eco esta prue%a sir!e para !erificar el grado de oxidación de la aceite y de%e marcar 0'5 para aceites nue!os y 5 máximo para aceites usados' En el rango de color amarillo naran&a y ro&o indican "ue el transformador puede tener da/os se!eros' 1/.2 Prue!a de rigide3 dieléctrica del aceite.

Esta prue%a se ace en un pro%ador especial denominado pro%ador de rigide. diel$ctrica del aceite2' En este caso la muestra de aceite tam%i$n se toma de la parte inferior del transformador por medio de la llamada !ál!ula de drena&e y se !ac#a en un recipiente denominado copa estándar2 "ue puede ser de porcelana o de !idrio y "ue tiene una capacidad del orden de X litro' En ocasiones el aceite se toma en un recipiente de !idrio y despu$s se !ac#a a la copa estándar "ue tiene dos electrodos "ue pueden ser planos o esf$ricos y cuyo diámetro y separación está normali.ada de acuerdo al tipo de prue%a' El !olta&e aplicado entre electrodos se ace por medio de un transformador regulador integrado al propio aparato pro%ador' Despu$s de llenada la copa estándar se de%e esperar alrededor de 0 minutos para permitir "ue se eliminen las %ur%u&as de aire del aceite antes de aplicar el !olta&eY el !olta&e se aplica energi.ando el aparato por medio de un sitc "ue pre!iamente se a conectado ya un contacto o fuente de alimentación com,n y corriente' El !olta&e se ele!a gradualmente por medio de la perilla o mani&a del regulador de !olta&e la tensión o !olta&e se ruptura se mide por medio de un !olt#metro graduado en Silo !olts'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& Existen de cuerdo distintos criterios de prue%a pero en general se puede afirmar "ue se pueden aplicar seis rupturas diel$ctricas con inter!alos de 10 minutos' la primero no se toma en cuenta y el promedio de las otras cinco se toma como la tensión de ruptura o rigide. diel$ctrica' 3ormalmente la rigide. diel$ctrica en los aceites aislantes se de%e comportar en la forma siguiente 6ceites degradados y contaminados De 10 a O S> 6ceites car%oni.ados no degradados De O a II S> 6ceites 3ue!o sin desgasificar De II a 99 S> 6ceite 3ue!o desgasificado De 90 a 50 S> 6ceite regenerado De 50 a <0 S> 1/./ Prue!a de resistencia de aislamiento.

a prue%a de resistencia de aislamiento en transformadores sir!e no solo para !erificar la calidad del aislamiento en transformadores tam%i$n permite !erificar el grado de umedad y en ocasiones defectos se!eros en el aislamiento' a resistencia de aislamiento se mide por medio de un aparato conocido como *EZZE@2' El megger consiste de una fuente de alimentación en corriente directa y un sistema de medición' a fuente es un pe"ue/o generador "ue se puede accionar en forma manual o el$ctricamente' El !olta&e en terminales de un megger !ar#a de acuerdo al fa%ricante y a si se trata de accionamiento manual o el$ctrico pero en general se pueden encontrar en forma comercial megger de 50 !otls 1000 !olts y 500 !olts' a escala del instrumento está graduada para leer resistencias de aislamiento en el rango de 0 a 10000 megoms' a resistencia de aislamiento de un transformador se mide entre los de!anados conectados todos entre s# contra el tan"ue conectado a tierra y entre cada de!anado y el tan"ue con el resto de los de!anados conectados a tierra' :ara un transformador de dos de!anados se de%en tomar las siguientes medidas •

•

Entre el de!anado de alto !olta&e y el tan"ue con el de!anado de %a&o !olta&e conectado a tierra' Entre los de!anados de alto !olta&e y %a&o !olta&e conectado entre s# contra el tan"ue'

Estas mediciones se pueden expresar en forma sinteti.ada como 6lto >olta&e >s' Tan"ue F %a&o !olta&e a tierra'

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& Ka&o !olta&e >s' Tan"ue F alto !olta&e a tierra' 6lto !olta&e F %a&o !olta&e >s' Tan"ue a tierra' +uando se trata de transformadores con tres de!anados las mediciones "ue se de%en efectuar son las siguientes •

•

•

•

•

6lto !olta&e (primario) >s' Tan"ue con los de!anados de %a&o !olta&e (secundario) y medio !olta&e (terciario) a tierra' *edio !olta&e (terciario) >s' Tan"ue con los de!anados e alto !olta&e y %a&o !olta&e a tierra' Ka&o !olta&e (secundario) >s' Tan"ue con los de!anados de alto !olta&e y medio !olta&e a tierra' 6lto !olta&e y medio !olta&e &untos >s' Tan"ue con el de!anado de %a&o !olta&e a tierra' 6lto !olta&e F medio !olta&e F %a&o !olta&e >s' Tan"ue'

1/.%#*'-$#,*D$#&- D& ,&D)()C' 14.1 %ransformador de tensión

os transformadores de tensión para medición constan de dos %o%inas cuya relación está dada en función de la alta tensión a medir y una tensión "ue se aplica a los instrumentos' En este tipo de transformador el %o%inado primario se conecta en paralelo con el circuito en el "ue se desea medir la tensión como o%ser!amos en la figura ;'<0' En el %o%inado secundario se conectan los instrumentos en paralelo' a relación de transformación está dada por aA L14L A 31435

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& Ko%inad o de %a&a tensión

Ko%inad o de alta tensión

>

Tensió na medi r

o r t e m # t l o >

Transfor mador de tensión

= a c i r o t r $ t m e i t # m l o t ! a ! a l n e i % d o K

Higura ;'<0 Es"uema de medición con transformador de tensión Dado "ue los instrumentos "ue se conectan al secundario tienen !alores de impedancia ele!ada la corriente "ue circula es muy pe"ue/a por lo cual el transformador tra%a&a prácticamente en !ac#o' De%ido a las pe"ue/as corrientes las ca#das de tensión internas son muy pe"ue/as con lo cual no se cometen grandes errores de relación de transformación' El secundario de este tipo de transformadores no se de%e cortocircuitar ya "ue si as# sucediera la ele!ada corriente "ue circular#a lo destruir#a' En instalaciones fi&as de media tensión (1I00 >) los mismos de%en contar con una protección contra cortocircuitos del lado de alta tensión para su protección (normalmente se utili.an fusi%les)' %ensiones nominales a tensión del primario está dada en función de la tensión del sistema en el cual se !a a ?nstalar ' a tensión secundaria está normali.ada en

110

I

> y 110 >

Potencia nominal urge de o%tener la potencia en el secundario el cual se puede o%tener como la suma de los consumos de cada instrumento colocado' os !alores más utili.ados son 5 - 10 - 15 - I0 - <0 - 100 >6 14.2 %ransformador de intensidad e utili.a ante la necesidad de medir corrientes ele!adas o en circuitos de alta tensión' En este caso el %o%inado primario se conecta en serie con el circuito de

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& carga y en el secundario del transformador se conectan los instrumentos correspondientes (6mper#metro !at#metro medidor de energ#a etc') conectados en serie seg,n se muestra en la figura ;'<1 +orrien te a medir

o r t e m # r e p m 6

6

+6@Z6

a c i r o t r a e t n m e i % ó # m o r t a K e p > m a

=

Transforma dor de corriente

Higura ;'<1 es"uema de medición con transformador de intensidad Dado "ue los instrumentos amperom$tricos presentan una impedancia muy pe"ue/a el secundario de este transformador prácticamente está en cortocircuito' a corriente "ue pasa por el primario depende exclusi!amente de la corriente del circuito en el cual está instalado' En un transformador ideal las fuer.as magneto motri. del primario y del secundario son iguales y se compensan o sea 31' ?1 A 3' ?5 a relación de transformación teórica está dada por a A 3 431 A ?14?5 En este tipo de transformador el n,mero de espiras del secundario es mayor "ue las del primario (De acuerdo a la corriente a medir)' :or lo tanto si por alg,n moti!o se de&ara el %o%inado secundario a%ierto no a%r#a una fuer.a magneto motri. "ue se oponga a la del primario y el flu&o en el n,cleo magn$tico se ar#a ele!ado con lo cual la fuer.a electromotri. inducida en el secundario ser#a muy ele!ada y se podr#a da/ar la aislación' 6demás al crecer el flu&o magn$tico aumentan las p$rdidas en el n,cleo (:$rdidas en el ierro) lo cual trae apare&ado un calentamiento excesi!o "ue puede da/ar el aparato' :or lo tanto es indispensa%le "ue antes de desconectar los instrumentos en el secundario se de%en cortocircuitar sus %ornes' as corrientes secundarias están normali.adas en 1 o 5 6' a lectura de los instrumentos se de%e afectar incrementándola de acuerdo a la relación de transformación' (orrientes nominales

Manteniient! E"#$t%i$! T%an&'!%a(!%e& a corriente nominal del primario es el !alor efica. de la corriente so%re la "ue se %asa la operación del transformador de intensidad' on !alores enteros como ser 5 - 10 - 15 - 5 - 50 100 -'''''- 1000 6' En cam%io la corriente nominal secundaria es de 5 6 y cuando los instrumentos a colocar se encuentran ale&ados ó tienen un consumo importante se utili.a una corriente de 1 6 15. $%#$- %#*'-$#,*D$#&-

:e"ue/o transformador con n,cleo toroidal' como refrigerante en plena calle

Ln transformador con :+K



Conductores

1. MOTORES DE INDUCCION INTRODUCCIÓN Nos re@eri7os al 7otor asinr1nio. Este es 9na 7>89ina 6e orriente alterna< 6e la 89e sola7ente 9na parteG el rotor o el estator< est> oneta6o a la re6 ; la otra parte traBaFa por in69i1n< sien6o la @re9enia 6e las @9erzas eletro7otries in69i6as proporional7ente al 6esliza7iento. 'or onsig9iente la elei1n 6e 9n 7otor 6e 9al89ier tipo para 9na 6eter7ina6a instalai1n re89iere el onoi7iento 6e los onF9ntos 6e araterístias< las 6el 7otor ; las 6e la instalai1n< alg9nas neesarias por89e est>n i7p9estas< ; no p9e6en ser elegi6as arBitraria7ente< otros en a7Bio p9e6en ser seleiona6as entre 9n onF9nto 6e posiBili6a6es. 'ara a6optar e@eti=a7ente el 7otor se 6eBe tener en 9enta< las e?igenias 6e la instalai1n 6on6e se :a 9tilizar< onsi6eran6o 89e o7o el 7otor ten6r> iertos lí7ites< los 9ales no 6eBer>n ser s9pera6as por otra parte el 7otor on s9s araterístias propias< i7pon6r> a la instalai1n iertos re89eri7ientos< 89e esta 6eBer> satis@aer ; a la =ez se p9e6en 9tilizar 6ireta7ente. El o7porta7iento 6e estas 7>89inas 9an6o son so7eti6as a on6iiones nor7ales 6e traBaFo< s9s o7ponentes ; estr9t9ra son alg9nos 6e los te7as 89e se trataran en este traBaFo. Ca6a tipo 6e 7otor 6e los 7eniona6os a ontin9ai1n posee araterístias 89e lo 6i@erenian 6e los 6e7>s tipos< sin e7Bargo< to6os @9nionan BaFo los 7is7os prinipios ; le;es.  =aria la @or7a en 89e est>n onstr9i6os otorg>n6ole así araterístias espeí@ias a a6a 9na 6e las on@ig9raiones a6opta6as 89e a s9 =ez :an si6o 6isea6as para satis@aer neesi6a6es 6istintas. El 7otor Fa9la 6e ar6illa< o7o el &:9nt 6e orriente ontin9a< 7ar:a a =eloi6a6 pr>tia7ente onstante. Co7o el rotor no p9e6e alanzar la =eloi6a6 6e rotai1n 6el a7po 7agnétio< 6eBe sie7pre 7ar:ar on ierto gra6o 6e 6esliza7iento. En =ai1< el 6esliza7iento es 79; pe89eo. Al apliar la arga al rotor se re89iere 6el a97ento 6e la 6ensi6a6 6e la orriente 89e pasa por él< para 6esarrollar el par neesario para =ener el a97ento 6e la arga si se intro69e 9na resistenia al ir9ito 6el rotor 6e 9n 7otor 6e in69i1n< el 6esliza7iento a97entara para 9n =alor 6eter7ina6o 6el par. El par es proporional al @l9Fo< la orriente en el in69i6o ; al oseno 6el >ng9lo al@a 6e 6es@ase entre el @l9Fo ; la orriente. El @l9Fo 6el 7otor 6e in69i1n es pr>tia7ente onstante por89e lo es la +CEM. &i se agrega 9na resistenia al ir9ito 6el rotor< la i7pe6ania 6el rotor a97entar>. Los 7otores p9e6en ser 6e Fa9la 6e ar6illa< o 6e rotor BoBina6o< los pri7eros en general se pre@ieren por razones 6e si7plii6a6< soli6ez ; osto. &in e7Bargo los 7otores 6e rotor BoBina6o poseen araterístias 6i@erentes a las 6e 9n 7otor 6e rotor en Fa9la 6e ar6illa 89e los :aen 7>s e@iientes en 6eter7ina6as on6iiones 6e traBaFo. 'or lo tanto< 89e era la selei1n 6e 9n 7otor a6e9a6o es neesario ontar on la 7a;or anti6a6 6e in@or7ai1n soBre


Conductores

6i@erentes tipos 6e 7otores ; s9s araterístias 6e @9niona7iento ; así po6er lle=ar a aBo la selei1n 6e 9n 7otor 89e 9Bra las neesi6a6es re89eri6as. MOTOR DE +A&E 'ARTIDA

+9eron los pri7eros 7otores 7ono@>sios 9sa6os en la in69stria ; an per69ran. Un 7otor @ase parti6a es 9n 7otor 6e in69i1n 7ono@>sio on 6os e7BoBina6os 6e. Estator< 9no prinipal KMH ; otro a9?iliar 6e arran89e KAH. A7Bos BoBina6os se onetan en paralelo ; la tensi1n 6e la re6 se aplia a a7Bos. Estos 6os e7BoBina6os est>n separa6os por 9n espaio 6e 40 gra6os elétrios a lo largo 6el estator< ; el e7BoBina6o a9?iliar est> 6isea6o para 6esonetarse 6el ir9ito a 9na 6eter7ina6a =eloi6a6 7e6iante 9n interr9ptor entri@9go A6e7>s< este e7BoBina6o est> 6isea6o para tener 9n oiente resistenia  reatania 7a;or 89e el e7BoBina6o prinipal< 6e tal 7anera 89e la orriente 6el e7BoBina6o a9?iliar a6elante la orriente en el e7BoBina6o prinipal. 2eneral7ente esta 7a;or relai1n R  P se logra al 9tilizar ala7Bre 6e 7enor 6i>7etro para el e7BoBina6o a9?iliar. &e per7ite este tipo 6e ala7Bre allí por89e se 9sa s1lo para el arran89e ; por tanto no tiene 89e to7ar ontin9a7ente orriente plena. '9esto 89e la orriente 6el e7BoBina6o a9?iliar a6elante la orriente 6el e7BoBina6o prinipal< el a7po 7agnétio $a alanza s9 p9nto 7>?i7o antes 89e el a7po 7agnétio prinipal $7. Co7o $a alanza pri7ero s9 p9nto 7>?i7o l9ego $7< :a; 9na rotai1n neta en el a7po 7agnétio< on 6irei1n ontraria al a=ane 6e las ag9Fas 6el reloF. En otras palaBras< el e7BoBina6o a9?iliar :ae 89e 9no 6e los a7pos 7agnétios 6el estator on rotai1n ontraria sea 7a;or 89e el otro ; s97inistre 9n 7o7ento 6e arran89e neto al 7otor. La 6i@erenia 6e @ase es 7>s pe89ea 6e 40S< 89e es la i6eal< la in69tania 6e la BoBina 6e arran89e es Bastante pe89ea< así 89e 69rante el arran89e e?iste 9n gran @l9Fo 6e orriente típia7ente 6e siete o 6iez =ees la orriente a979la6a. Una gran parte 6e esta energía se ons97e en la BoBina 6e arran89e< así 89e para eli7inar el peligro 6e soBrealenta7iento es neesario 6esonetar la parte 6e arran89e tan pronto o7o el 7otor es aelera6o lo s9@iiente< asi sie7pre al seg9n6o 7>s o 7enos 6el arran89e. Esto se :ae nor7al7ente por 9n interr9ptor 6e entri@9ga6o 7onta6o en la 9Bierta ; 89e se opera 7e6iante 9n 79elle 6e arga sit9a6o en el rotor.


Conductores

El res9lta6o se es89e7atiza en la 9r=a 7o7ento  =eloi6a6 89e 79estra la @ig9ra "  A. Los p9ntos 6isontin9os perteneen a los p9ntos 6e 6esone?i1n 6el arran89e 6eBi6o a la @9erza entrí@9ga. La 6isontin9i6a6 sit9a6a en la parte 6ere:a es 6on6e at9aría en 9n arran89e nor7al la @9erza entrí@9ga. La 6isontin9i6a6 sit9a6a a la iz89ier6a es 6on6e el interr9ptor se =ol=ería a errar sí el 7otor esta soBre @orza6o esto n9na 6eBe per7itirse en 9n 9so :aBit9al ;a 89e la energía 6isipa6a en el e7BoBina6o p9e6e llegar a ser 9nas in9enta =ees la nor7al ; se p9e6e soBrealentar en seg9n6os.

+ig. "A C9r=a 7o7ento  =eloi6a6 6e 9n 7otor 7ono@>sio on e7BoBina6os 6e arran89e


Conductores

+ig. *$ '9esto 89e Ia alanza s9 p9nto 7>?i7o antes 89e I7 :a; 9na rotai1n neta 6e los a7pos 7agnétios< on 6irei1n ontraria al a=ane 6e las ag9Fas 6el reloF. En CH aparee la araterístia 7o7ento 6e torsi1n =eloi6a6 res9ltante. En la @ig9ra aparee 9n 6iagra7a en orte 6e 9n 7otor 6e @ase parti6a. Allí se oBser=a @>il7ente los e7BoBina6os prinipales ; a9?iliares Kestos lti7os< on ala7Bres 6e 7enor 6i>7etroH ; el interr9ptor entri@9go 89e saa 6el ir9ito los e7BoBina6os a9?iliares 9an6o el 7otor se apro?i7a a la =eloi6a6 6e @9niona7iento K,0 6e s9 =eloi6a6H.

&ei1n 6e 9n 7otor 6e @ase parti6a< 6on6e se oBser=an los e7BoBina6os prinipales ; a9?iliares ; el interr9ptor entri@9go. &i el interr9ptor entrí@9go se en9entra aBierto en el 7o7ento 6el arran89e la orriente 6el BoBina6o 6e traBaFo se ele=a 6eBi6o a la @alta 6e giro 6el 7otor. Esto es o7paraBle a 9n trans@or7a6or al 89e le :e7os :e:o 9n ortoir9ito en el BoBina6o se9n6ario. En este aso el se9n6ario en el 7otor est> representa6o por el BoBina6o 6el rotor 89e en este aso KFa9la 6e ar6illaH es pr>tia7ente 9n ortoir9ito. Los 7otores 6e @ase parti6a tienen 9n 7o6era6o 7o7ento 6e arran89e on 9na orriente 6e arran89e 7e6iana7ente BaFa. &e 9tiliza en e89ipos 89e no neesitan 7o7entos 6e arran89e 79; altos< o7o =entila6ores< sea6ores ; Bo7Bas entri@9gas &e @aBrian en potenias 6e "/0 K*! H a V ' K/,/ H. En 9n 7otor 6e @ase parti6a< la orriente 6e los e7BoBina6os a9?iliares sie7pre alanza s9 p9nto 7>?i7o antes 89e la 6el e7BoBina6o prinipal< ; por tanto el a7po 7agnétio 6el e7BoBina6o a9?iliar sie7pre llega a ese p9nto antes 89e el a7po 7agnétio 6el e7BoBina6o prinipal. La 6irei1n 6e rotai1n 6el 7otor est> 6eter7ina6a por el :e:o 6e 89e el >ng9lo 6el a7po 7agnétio 6el e7BoBina6o a9?iliar esté 40S a6elante o 40atr>s 6el >ng9lo 6el e7BoBina6o prinipal. '9esto 89e ese >ng9lo p9e6e a7Biarse 6e la posii1n 6e 40S a6elante a la 40S atr>s solo on la 7anip9lai1n 6e las one?iones 6el e7BoBina6o a9?iliar< la 6irei1n 6e rotai1n 6el 7otor p9e6e in=ertirse 7e6iante la 7anip9lai1n 6e las one?iones 6el e7BoBina6o a9?iliar sin a7Biar las one?iones 6el e7BoBina6o prinipal.


Conductores

El 7o7ento pro69i6o es típia7ente 6e 7e6ia a 6os =ees el 7o7ento nor7al< el 9al tiene 9n a7plio rango para pe89eas 7a89inas< por eFe7plo< prensas< tornos< trit9ra6ores. &in e7Bargo< a9n89e el 7otor esté @9nionan6o por 6eBaFo 6e s9 te7perat9ra 7>?i7a< la p9esta en @9niona7iento soBrealienta el arran89e. &i esto es i7posiBle es 7eFor el 9so 6e 9n 7otor 6e arran89e apaiti=o K89e se 6esriBe 7>s a6elanteH o 6eFar el 7otor en @9niona7iento ontin9o ; e@et9ar las para6as ; enen6i6os 7e6iante 9n e7Brag9e.

La @ig9ra 79estra el 6esplaza7iento 6e los 6e=ana6os ; operaiones para 7otores 6e 6os polos 6e @ase parti6a.

F!g(#a  A M($&#a (n moo# '$ !n'(""!)n '$ *a&$ pa#!'a +ig9ra  $ M9estra las orrientes 6el 7otor en on6iiones 6e arran89e El 6e=ana6o 6e arran89e a;96a a arranar al 7otor 6e C.A 6e @ase parti6a ; es re7o=i6o 6el ir9ito por 9n sWit: entrí@9go 9an6o el 7otor alanza 6el ,! al 0 6e s9 =eloi6a6 no7inal. Los 6e=ana6os 6e arran89e ; prinipal est>n 6es@asa6os en 40S apro?i7a6a7ente


Conductores

2. MOTOR DE FUNCIONAMIENTO CAPACITIVO Alg9nas =ees ta7Bién son 6eno7ina6os 7otores apaiti=os 6e 6i=isi1n 6e @ase per7anente< éstos onstit9;en la e?tensi1n l1gia 6e los 7otores 6e enen6i6o apaiti=o< pero 6on6e el on6ensa6or per7anee en @9niona7iento 69rante to6o el tie7po. Esto eli7ina el interr9ptor 6e entri@9ga6o< pero intro69e n9e=os proBle7as 89e li7itan el 9so 6e estos 7otores a 9nas poas apliaiones 79; espeializa6os.

+ig9ra  A 79estra el 7otor 6e in69i1n on on6ensa6or parti6a per7anente +ig9ra  $ araterístia 7o7ento 6e torsi1n =eloi6a6 6e este 7otor El proBle7a est> 6a6o por el a7Bio en la i7pe6ania 6e la BoBina< 9an6o en el 7otor se aelera el rotor 6es6e 9na posii1n 6e paro< :asta la =eloi6a6 6e @9niona7iento @inal. C9an6o el rotor est> para6o< los on69tores 89e lo o7ponen se aoplan en 9n orto giro al e7BoBina6o 6e arran89e< ; esto res9lta 9na i7pe6ania BaFa 6el e7BoBina6o. Con@or7e la =eloi6a6 se inre7enta este e@eto se re69e :asta 89e para. Con la =eloi6a6 @inal< la i7pe6ania 6e BoBina es tres o 7>s =ees s9perior. El =alor 1pti7o 6el on6ensa6or a7Bia segn s9 @inali6a6< así 89e se 6eBe esoger 6e @or7a 89e se a6e9é a 9n B9en arran89e o a 9n @9niona7iento 1pti7o< pero no 6e a7Bos.


Conductores

La @ig9ra 79estra el 7otor 6e C.A 7ono@>sio on apaitor per7anente< no re89iere sWit: entrí@9go. a 89e el apaitor n9na se 79e=e 6el ir9ito. El seg9n6o proBle7a 6eri=a 6el on6ensa6or en sí 7is7o. Los on6ensa6ores eletr1nios 9tiliza6os o7o on6ensa6ores 6e arran89e en los 7otores no son aptos para 9n 9so ontin9o ; es neesario 89e el 9so 6e on6ensa6ores 6isea6os para tal @in en C.A. Estos on6ensa6ores 9tilizan 9s9al7ente o7o 7aterial eletrolítio polipropileno o papel i7pregna6o 6e aeite ; son 6e 7a;or ta7ao ; oste 89e s9s e89i=alentes eletr1nios. DeBi6o a 89e estos 7otores son opti7iza6os al 7>?i7o para s9 9so on 9na i7pe6ania alta Kes 6eir< 7>s =9eltasH la @ase 6el on6ensa6or re69e la apai6a6 total neesaria. C9an6o el 7otor alanza s9 =eloi6a6 1pti7a traBaFa o7o 9n =er6a6ero 7otor Bi@>sio< sien6o 7>s silenioso ; pro69ien6o 7enos =iBraiones 89e la 7a;oría 6e los 7otores 7ono@>sios. Co7o ontraparti6a< estos 7otores tienen 9n poBre 7o7ento 6e arran89e< poas =ees 7a;or 89e el 7o7ento total ; la 7a;or parte 6e ellos 9na 89inta parte 6el 7o7ento total. Inl9so para la operai1n 6e arran89e es neesario el 9so 6el 6iseo 6e rotores on 9na resistenia 79; alta 89e res9ltan en @re9enias 6e 6esliza7iento 79; altas 6e @or7a 89e la =eloi6a6 6el eFe alanza s1lo el 40 6e la sinronizai1n en =ez 6el 4! alanzan6o on 9n rotor nor7al 6e BaFa resistenia. Estos 7otores se 9tilizan prinipal7ente en poleas< ;a 89e éstas no neesitan 6e 9n gran 7o7ento iniial< o en 7otores 79; re69i6os 6on6e no e?iste el espaio s9@iiente para aloFar 9n interr9ptor 6e entri@9ga6o.

. MOTOR CON CONDENSADOR PERMANENTE &e :a 6esarrolla6o 9n 7otor 7ono@>sio 89e @9niona on los 6e=ana6os per7anentes. Los 6os 6e=ana6os tienen la 7is7a sei1n ; tiene el 7is7o n7ero 6e espiras< es 6eir los 6os 6e=ana6os son i6éntios. Este 7otor no tiene entri@9go el 7otor arrana ; @9niona por la partii1n 6e @ase en 9a6rat9ra pro69i6o por 6os 6e=ana6os i6éntios 6es@asa6os< este 7otor tiene 9n par 6e arran89e BaFo< en el 7o7ento 6e arran89e la orriente en la ra7a apaiti=a es pe89ea ; el par 6e arran89e es alre6e6or 6el !0 6el par no7inal.


Conductores

DeBi6o al a7po 7agnétio giratorio pro69i6o por 6e=ana6os ig9ales 9;as orrientes 6es@asan en asi 40S el par 6e @9niona7iento es 9ni@or7e ; el 7otor no presenta z97Bi6os al ig9al 89e otros 7otores 7ono@>sios. El =alor 6el on6ensa6or se elige 6e @or7a 89e las orrientes 6e 7ar:a en a7Bos 6e=ana6os son ig9ales ; 6es@asa6os en 40S. El on79ta6or p9e6e a7Biar 6e posii1n on ierto tie7po por lo tanto< los 6e=ana6os @9nionan in6epen6ientes ; 7e6iante el on6ensa6or en serie.

9. MOTOR DE ARRANQUE CAPACITIVO Estos se 6i@erenian 6e los 7otores 6e 6i=isi1n 6e @ases en el :e:o 6e 89e las BoBinas 6e enen6i6o tienen 7>s =9eltas K@re9ente7ente 7>s 89e el e7BoBina6o prinipalH ; se ali7enta 7e6iante on6ensa6ores en serie. El res9lta6o 6e o7pliar 7íni7a7ente el ir9ito es el 6e 9n 7eFor enen6i6o. Los on6ensa6ores en serie son la a9sa 6e 89e la orriente 89e se 6a en la BoBina 6e arran89e esté atrasa6a respeto a la @ase 6e la tensi1n s97inistra6a< esogien6o 6e @or7a orreta la BoBina ; el on6ensa6or< po6e7os apro?i7ar en gran 7anera la 6i@erenia 6e @ase i6eal 6e 40S. El on6ensa6or 6e enen6i6o tiene la =entaFa 6e 6ar 9na orriente 6e enen6i6o 7>s BaFa ; 7o7ento iniial 7a;or 89e s9 e89i=alente 7otor 6e 6i=isi1n 6e @ase. En la @ig9ra /  C se 79estra 9na 9r=a 7o7ento  =eloi6a6 típia 6e estos 7otores.

La *!g(#a   C m($&#a $% po#"$na<$ '$ :$%o"!'a' ' &!n"#on!a"!)n El 7o7ento iniial es a:ora 6os o tres =ees 7a;or 89e el 7o7ento total on 9na orriente iniial 9;os =alores est>n o7pren6i6os entre 9atro ; seis =ees la orriente nor7al. 'ara onseg9ir este @9niona7iento se neesitan =alores altos 6e la apai6a6< 9s9al7ente 9nos !0X@ o 7>s por aBallo 6e potenia a *50% #0 3 ; soBre 9nas 9atro =ees s9perior para ""!% #03. El nio tipo 6e "on'$n&a'o# 8($ p($'$ pro=eer esta apai6a6 es 6i:o tensi1n on 9n ta7ao ; oste aeptaBle es el on6ensa6or eletr1nio. Este es 9na =arie6a6 6e on6ensa6ores 6on6e la arga se al7aena en apas en @or7as 6e >no6os aisla6os< e?tre7a6a7ente @inas ; @or7a6as eletr1nia7ente por al97inio p9ro. Un eletro6o 6el on6ensa6or est> @or7a6o por la apa 6e al97inio< el otro es 9n lí89i6o on69tor 89e est> en ontato on la pelí9la en @or7a 6e >no6o. Esto nos 6a la gran apai6a6 neesaria en 9n =ol97en 79; pe89eo< pero 6esa@ort9na6a7ente pro69en pe89eas a9n89e signi@iantes pér6i6as< 89e inre7entan 6e @or7a 79; espeta9lar la te7perat9ra interna 9an6o ir9lan orrientes alternas 79; altas. Esto no es 6e gran i7portania 9an6o se 9tiliza nia7ente o7o 7otor 6e arran89e Ken la 7a;or parte 6e los 7otores si se les 6a 9n 7al 9so< se 89e7aría


Conductores

pri7ero el e7BoBina6o 6e arran89e 89e el on6ensa6orH< pero no se 9tilizan en 9n ir9ito 6e 9so per7anente.

La *!g(#a  A M($&#a $% moo# '$ !n'(""!)n "on a##an8($ po# "on'$n&a'o# La @ig9ra  $ M9estra el >ng9lo 6e la orriente en el arran89e 6e este 7otor El 7otor 6e enen6i6o apaiti=o 7ono@>sio es el 7>s a6e9a6o para 9tensilios 6o7éstios. Tiene 9n gran 7o7ento iniial< tolera @re9entes para6as ; p9estas en 7ar:a ; es tan s1lo 9n poo 7>s aro 89e el 6e 7otor 6e 6i=isi1n 6e @ase. Es @>il 6e reonoer 6eBi6o al pe89eo saliente sit9a6o en la arasa ; 89e aloFa el on6ensa6or ilín6rio para el arran89e.


Conductores

La *!g(#a  A M($&#a $% moo# '$ !n'(""!)n "on "on'$n&a'o# '$ a##an8($ La @ig9ra  $ M9estra los o7ponentes 6e este 7otor

;. MOTORES CAPACITIVOS Y DE ARRANQUE CAPACITIVO Estos 9tilizan 9n gran on6ensa6or 6e arran89e para o@reer 9n B9en 7o7ento en el enen6i6o ;< tan pronto o7o el 7otor alanza 9na =eloi6a6 1pti7a< a7Bia a 9n =alor 7>s pe89eo 89e se a6apta 7eFor a las on6iiones 6e @9niona7iento per7anente< esto o7Bina el B9en enen6i6o 89e o@ree 9n 7otor 6e arran89e apaiti=o on el @9niona7iento sin =iBraiones 6e 9n 7otor 6e @9niona7iento apaiti=o. Este tipo 6e 7otor es 6e 9so poo @re9ente ; se 9tilizan para 7otores 7ono@>sios 6e gran ta7ao 6on6e el 9so sin =iBraiones ; 9n inre7ento en el @ator 6e potenia son real7ente @atores onsi6eraBles.


Conductores

La *!g(#a  A M($&#a $% moo# '$ !n'(""!)n "on "on'$n&a'o# '$ a##an8($ > "on'$n&a'o# '$ ma#"a La *!g(#a  - M($&#a %a "a#a"$#&!"a mom$no '$ o#&!)n  :$%o"!'a' '$ $&$ moo# Un 7otor 6e @9niona7iento apaiti=o o7o 9n 7otor tri@>sio< pero on 9n poBre 7o7ento iniial. &9 senti6o 6e giro se p9e6e a7Biar sí se intera7Bian6o las one?iones en el e7BoBina6o prinipal< no i7porta 9>l 6e ellas. Tanto los 7otores 6e 6i=isi1n 6e @ase o7o los 6e arran89e apaiti=o p9e6en a7Biar 6e senti6o 6e giro intera7Bian6o las one?iones en el e7BoBina6o 6e arran89e< o intera7Bian6o las one?iones 6e la BoBina prinipal. &in e7Bargo< esto es @atiBle s1lo 9an6o se realiza en el reposo< 9na =ez el 7otor :a alanza6o s9 =eloi6a6 6e @9niona7iento las BoBinas 6e arran89e se 6esonetan por el interr9ptor 6e @9erza entrí@9ga ; el intera7Bio 6e las one?iones no pro69e ningn e@eto en el senti6o 6e giro 6el 7otor.

La *!g(#a  A M($&#a $% g!#o a"!a %a '$#$"a La *!g(#a  - M($&#a $% g!#o a %a !8(!$#'a ?'o& '$:ana'o& a(4!%!a#$& &$pa#a'o&@ #. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO MONOFASICO ASINCRONICO.

DEL MOTOR

DE INDUCCCION


Conductores

F(n"!onam!$no '$% m!ma El a7po 6el 7otor asinr1nio< se pro69e por in69i1n 6es6e el estator ; el @l9Fo 6el rotor per7anee nor7al 7ientras se apli89e tensi1n al estator 6es6e 9na @9ente e?terior. &i esta es eli7ina6a Br9sa7ente< o7o en el aso 6e 89e se pro69za 9n ortoir9ito en el siste7a< el @l9Fo en el rotor no p9e6e =ariar instant>nea7ente. Tenien6o en 9enta esto ; 89e el 7otor se 7antiene en 7o=i7iento por ineria< se 6e69e 89e en los arrolla7ientos 6el estator se generar> 9na tensi1n 89e :ar> ir9lar 9na orriente 6e ortoir9ito por la @alla< :asta 89e el @l9Fo 6el rotor aiga a ero. La orriente 6esaparee asi o7pleta7ente en 5 ilos< ;a 89e no e?iste 9na orriente 6e a7po 89e 7antenga el @l9Fo< o7o en el aso 6e las 7>89inas sinr1nias. &in e7Bargo el @l9Fo 7agnétio se 7antiene el tie7po s9@iiente o7o para pro69ir orriente 6e ortoir9ito 6e 7agnit96 tal 89e p9e6an llegar a e@et9ar al régi7en 6e traBaFo instant>neo en los interr9ptores ; el régi7en 6e traBaFo 6e interr9pi1n en 6ispositi=os 89e aBren 6entro 6e 9no o 6os ilos 6esp9és 6e pro69i6o el ortoir9ito. El =alor 6e la orriente 6e ortoir9ito pro69i6a por los 7otores 6e in69i1n 6epen6e 6e s9 potenia< 6e s9 tensi1n 6e régi7en no7inal< 6e la reatania 6el 7otor ; 6e la reatania 6el tra7o 6e líneas :asta el p9nto 6e ortoir9ito. La i7pe6ania 89e tiene rala7ente la 7>89ina en el instante 6el ortoir9ito< es pr>tia7ente ig9al a la i7pe6ania 6e la 7>89ina para6a. 'or onsig9iente< el =alor iniial si7étrio 6e la orriente 6e ortoir9ito< es apro?i7a6a7ente ig9al a la orriente 6e arran89e 89e ten6ría el 7otor si se apliara 6ireta7ente a s9s Bornes la tensi1n no7inal. El 7otor 6e in69i1n 7ono@>sio tipo Fa9la 6e ar6illa asinr1nio< se p9e6e representar por los sig9ientes 6iB9Fos 6epen6ien6o 6e s9 @aBriai1n.

. MOTOR ASINCRÓNICO E=i6ente7ente no tiene :aer girar a los polos e?teriores on la inteni1n 6e :aer girar a 9n 7otor ; al e?terior e?pliai1n :a si6o 9na n9e=a apro?i7ai1n. &9ponga7os a:ora 89e en l9gar 6e oBligar a girar a los polos< se genera los polos aplian6o orriente elétria alterna o7o se 79estra en la @ig9ra.

&e oBser=a 89e :a; 9atro polos 7agnétios 9;os =alores ; senti6os 6e @l9Fo 7agnétio se alteran ; se genera 9n e@eto algo si7ilar a oBligar a girar a los polos e?ternos.


Conductores

N1tese a6e7>s 89e los 9atro polos p9e6en @or7arse 6e a9er6o a la @ig9ra aH o 6e a9er6o a BH. El seg9n6o aso ser> 7>s o7n 89e el pri7ero. La =ariai1n 6el senti6o ; la 7agnit96 6e tensi1n aplia6a a las BoBinas 6e los polos Kaplia6a al estatorH< originan 9na =ariai1n 6e @l9Fo 89e a s9 =ez origina la operai1n 6e orriente in69i6as en el 7otor. La =ariai1n 6e @l9Fo ten6r> 9na @re9enia K@sH ; el girara a 9na =eloi6a6 on 9na @re9enia K@H erana< pero no ig9al a +s. &i se arga el 7otor oBlig>n6olo a realizar algn traBaFo< la =eloi6a6 6el 7otor 6is7in9ir>< a97entara la orriente en el 7otor a6e7>s a97entara la orriente en el BoBina6o 6e la parte @iFa o estator. Es raro 89e las Barras 6e la Fa9la se 7alogren por el e?eso 6e orriente< sien6o 7>s o7n 89e el BoBina6o 6el estator sea el 89e :a; 89e reparar o reBoBinar 9an6o el 7otor se 89e7e

26.1 Campo magné!"o #oao#!o $n %o& moo#$& '$ !n'(""!)n mono*+&!"o& a&!n"#)n!"o. $n$#a%!'a'$& Los 7otores 7ono@>sios asínronos o ta7Bién lla7a6os 7otores 7ono@>sios 6e in69i1n son las 7>89inas 6e i7p9lsi1n elétria 7>s 9tiliza6as por s9 senillez< seg9ri6a6 ; osto. En general en to6as las 6epen6enias in69striales se neesitan pe89eos 7otores 89e @9nionen 7e6iante ali7entai1n 7ono@>sia para los 6i=ersos aparatos elétrios. La 6eno7inai1n 7otor pe89eo se aplia a 7otores 6e potenia in@erior a 9n aBallo 6e @9erza< es 6eir< 7enor a 9n '. Ta7Bién lla7a6o 7otor 6e potenia @raional ; asi la totali6a6 6e los 7otores 7ono@>sios son 6e potenia @raional. A9n 9an6o< se @aBrian en potenias enteras nor7aliza6asG ".!< *.!< !< ,.! ; "0 ' tanto para tensiones 6e ""!< */0 e inl9so 550 =olt para las potenias 6e ,.! ; "0 ' El 7otor 7ono@>sio 6e in69i1n es neta7ente in@erior al 7otor 6e in69i1n tri@>sio. 'ara ig9ales pesos< s9 potenia Bor6ea solo el #0 6e la 6el 7otor 6e in69i1n tri@>sio tiene 9n @ator 6e potenia 7>s BaFo ; 7enor ren6i7iento. Estos 7otores ta7Bién presentan 9na gran 6es=entaFaG p9esto 89e :a; 9na sola @ase en el BoBina6o 6el estator< el a7po 7agnétio 6e este 7otor no gira en a7Bio< p9lsa< al prinipio on gran intensi6a6 89e =a 6is7in9;en6o l9ego< pero per7aneien6o en la 7is7a 6irei1n. Co7o no :a; a7po 7agnétio giratorio en el estator< 9n 7otor 6e in69i1n no tiene 7o7ento 6e arran89e. El :e:o 89e los 7otores 6e in69i1n 7ono@>sio no tenga 7o7ento 6e arran89e intrínseo onstit9;1 9n gra=e proBle7a para el 6esarrollo iniial 6el 7otor 6e in69i1n. Los pri7eros siste7as 6isponiBles on potenia 6e orriente alterna eran 7ono@>sios 6e "// 3. (9e on los 7ateriales ; ténias 6el 7o7ento era pr>tia7ente i7posiBle onstr9ir 9n 7otor 89e @9nionara 6e B9ena 7anera. &in e7Bargo< 9na =ez 89e o7ienza a girar el rotor se pro69ir> en este 9n 7o7ento in69i6o. E?isten 6os teorías B>sias 89e e?plian por 89é se pro69e 7o7ento en el rotor 9an6o este o7ienza a girar. La teoría 6el 6oBle a7po giratorio 6e los 7otores 6e in69i1n 7ono@>sios ; la teoría 6e a7po r9za6o 6e 6i:o 7otores. A7Bas e?plia6as a ontin9ai1n.

B. TEOR,A DEL DO-LE CAMPO IRATORIO


Conductores

$>sia7ente< esta teoría sostiene 89e 9n a7po 7agnétio p9lsante ; estaionario p9e6e 6eso7ponerse en 6os a7pos 7agnétios giratorios 6e ig9al 7agnit96 pero 89e giran en 6ireiones op9estas. El 7otor respon6e separa6a7ente a a6a a7po 7agnétio< ; el 7o7ento neto 6e la 7a89ina ser> la s97a 6e los 7o7entos orrespon6ientes a a6a 9no 6e los 6os a7pos 7agnétios. (9e a la =eloi6a6 ero no ten6r> 7o7ento neto< ; lo 9al e?plia el par 89e este tipo 6e 7otor no tiene 7o7ento 6e arran89e. 'or otra parte< en 9n 7otor 7ono@>sio los a7pos 7agnétios tanto 6e a=ane o7o 6e in=ersi1n est>n presentes ; a7Bos son pro69i6os por %a m!&ma "o##!$n$.

. TEOR,A DEL CAMPO CRU/ADO Esta teoría onsi6era el 7otor 6e in69i1n 6es6e 9n p9nto 6e =ista total7ente 6i@erente< ; se o9pa 6e las tensiones ; orrientes 89e el a7po 7agnétio estaionario 6el estator p9e6e in69ir en las Barras 6el rotor 9an6o esta se :alla en 7o=i7iento. Las tensiones 6el rotor pro69en 9n @l9Fo 6e orriente en el 7is7o< pero 6eBi6o a la alta reatania 6el rotor la orriente atrasa a la tensi1n en era 6e 40S. Co7o el rotor est> giran6o asi a la =eloi6a6 sinr1nia< este retar6o 6e tie7po 6e 40S en la orriente pro69e 9na 6es=iai1n ang9lar 6e asi 40S entré el plano 6e la tensi1n 7>?i7a 6el rotor ; el plano 6e la orriente 7>?i7a. El a7po 7agnétio 6el rotor es< por tanto< 9n poo 7enor 89e el a7po 7agnétio 6el estator 6eBi6o a las pér6i6as 6el rotor< pero 6i@ieren en asi 40S tanto en espaio o7o en tie7po. El estator 6e este tipo 6e 7otores es @ísia7ente el 7is7o 89e el 6e 9na 7a89ina sinr1nia< es 6eir< 9n estator típio 6e 6os polos. 'ero la onstr9i1n 6el rotor onstit9;e la 6i@erenia @9n6a7ental entre 9n 7otor 6e in69i1n tri@>sio ; 9n 7otor 6e in69i1n 7ono@>sio. No e?iste one?i1n @ísia entre el rotor ; el estator< ;a 89e se en9entran separa6as 9ni@or7e7ente Kentre:ierroH. Las ran9ras 6el estator est>n 6istriB9i6as 9ni@or7e7ente< ;< en general< se 9tiliza 9n 6e=ana6o 6i=i6i6o i7Bria6o 6e 6oBle apa 7ono@>sio. a 89e 9n 6e=ana6o 7ono@>sio si7ple no pro69iría a7po 7agnétio giratorio ni par 6e arran89e. Lo 89e e?plian las teorías antes 7eniona6as.


Conductores

OBteni1n 6el a7po giratorio on orriente alterna 

2ra@ia 6e las intensi6a6es 6e las orrientes en las BoBinas Ca7pos 7agnétios para los instantes t" a t!



Ca7pos 7agnétios para los instantes t" a t! 6esp9és 6e intera7Biar los ter7inales



"0. MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO ASINCRONICO CON -O-INADO AU0ILIAR E INTERRUPTOR CENTRIFUO

Compon$n$& Los 7otores 7ono@>sios est>n onstit9i6os prinipal7ente o7o :a si6o e?plia6o al o7ienzo 6e este traBaFo.  =arían alg9nos 6e s9s o7ponentes 6epen6ien6o 6e los 6i@erentes 6iseos ; siste7as 89e éstos 9tilien. Un 7otor 6e @ase parti6a est> o7p9esto por 6os BoBina6os 6e estator< el BoBina6o prinipal ; el a9?iliar Ko 6e arran89eH. Los 9ales est>n separa6os por 9n espaio 6e 40S elétrios. El BoBina6o a9?iliar est> onstr9i6o on ala7Bre 6e 7enor 6i>7etro 89e el BoBina6o prinipal< on la @inali6a6 6e 89e este posea 9n 7a;or oiente resistenia  reatania 6e 7anera tal 89e la orriente 6e éste a6elante a la 6el BoBina6o prinipal.


Conductores

&e 9tiliza este tipo 6e ala7Bre ;a 89e este BoBina6o solo ata en el arran89e 6el 7otor ; por lo tanto no tiene 89e to7ar ontin9a7ente orriente plena. A6e7>s este 7otor posee 9n 6ispositi=o 89e 6esonetara el BoBina6o a9?iliar 9an6o el 7otor :a;a alanza6o 9na =eloi6a6 6eter7ina6a el 9al se 6eno7ina interr9ptor entrí@9go.

2.1 E&#("(#a Co7o los 7otores 7ono@>sios 6e in69i1n no arranan por si solos se 6isponen 7e6ios a9?iliares para oBtener 9n par s9@iiente. Uno 6e los siste7as onsiste en 6i=i6ir la @ase por 7e6io 6e la o7Binai1n 6e la a9toin69i1n< la resistenia ; la apai6a6. En los 7otores 6e in69i1n 7ono@>sios on 6e=ana6o a9?iliar< los 6e=ana6os estat1rios se o7ponen 6e 6os 6e=ana6os 6esplaza6os en 40S 9no 6e otroG el 6e=ana6o prinipal K6e 7ar:aH ; el a9?iliar Karran89eH. Los 9ales est>n oneta6os en serie entre sí. E?isten 6i=ersos tipos 6e 7otores 7ono@>sios on 6e=ana6o a9?iliar< 89e se 6i@erenian segn la @or7a 6e oBteni1n 6el 6es@ase entre las orrientes 6e los 6os 6e=ana6os. El 6e=ana6o 6e a9?iliar tiene 7enos espiras ; est> onstr9i6o on 9n on69tor 6e 7enor sei1n 89e el 6e=ana6o prinipal. El 6e=ana6o a9?iliar< por onsig9iente< presentara 9na resistenia ele=a6a ; 9na reatania re69i6a. In=ersa7ente< el 6e=ana6o prinipal Kon69tor 6e 7a;or sei1n ; 7a;or n7ero 6e espirasH presentara 9na resistenia re69i6a ; 9na reatania ele=a6a. A a9sa 6e s9 7enor i7pe6ania< la orriente en el 6e=ana6o prinipal< es 7a;or 89e la orriente en el 6e=ana6o a9?iliar. Los 7otores 6e @ase parti6a neesitan 9na orriente 6e arran89e 7e6iana7ente BaFa. 'or lo 89e< se 9tilizan en e89ipos 89e no neesitan 7o7entos 6e arran89e 79; altos< o7o =entila6ores< sea6ores ; alg9nos tipos 6e Bo7Bas no son ostosos ; se onsig9en en ta7aos 6e @re9enia 6e '.

2.2 F(n"!onam!$no La orriente en el 6e=ana6o a9?iliar se en9entra retrasa6a apro?i7a6a7ente en "!S respeto 6e la tensi1n 6e ali7entai1n. En tanto 89e la orriente 6el 6e=ana6o prinipal< 89e es 7a;or< esta retrasa6a en 9nos 50S respeto 6e la tensi1n 7ono@>sia. A pesar 6el :e:o 89e la orriente en los 6os 6e=ana6os en 9a6rat9ra en el espaio no es ig9al< a9n 9an6o las o7ponentes en 9a6rat9ra son pr>tia7ente ig9ales. &i los 6e=ana6os est>n 6esplaza6os en 40S en el espaio ; si las o7ponentes en 9a6rat9ra 6e la orriente< 89e est>n 6es@asa6as en 40S< son pr>tia7ente ig9ales< se pro69e entones 9n a7po giratorio Bi@>sio e89i=alente en el arran89e 89e 6esarrolla el par s9@iiente para aelerar el rotor en el senti6o 6el a7po giratorio pro69i6o por las orrientes. C9an6o el rotor aelera< genera s9 propia +e7 6e rotai1n Kteoría 6el a7po trans=ersalH ; tien6e a pro69ir 9n par res9ltante en =irt96 6e s9 propia rotai1n en 9n senti6o parti9lar Kteoría 6el a7po giratorioH. El par 6esarrolla6o por el a7po prinipal p9lsatorio Kpro69i6o por el 6e=ana6o prinipalH s9pera al 6esarrollo por a7Bos 6e=ana6os a 9n =alor 6el 6esliza7iento 6e alre6e6or 6el "!. Asi7is7o< es e=i6ente< 89e la orriente sola pro69iría 7enos per6i6a ;a 89e se eli7inarían las pér6i6as 6el 6e=ana6o a9?iliar. 'or estas 6os razones se 9tiliza 9n interr9ptor entrí@9go Knor7al7ente erra6o en reposoH 89e se aione a 9n


Conductores

6esliza7iento 6e alre6e6or 6e 9n *! Kpar 7>?i7o o7o 7otor 7ono@>sioH< on lo 89e el 7otor alanza s9 6esliza7iento no7inal Kapro?i7a6a7ente el ! o 7enos segn la arga aplia6aH o7o 7otor 7ono@>sio en =irt96 6e s9 propio a7po trans=ersal. Las araterístias no7inales 6e 9n 7otor 6el 6e=ana6o a9?iliar se Basan en raz1n 6e s9 ser=iio inter7itente. &i el interr9ptor entrí@9go se 6eso7pone ; no aBre Kpor lo general 6eBi6o a ontatos sol6a6osH< la te7perat9ra presente en el 6e=ana6o a9?iliar es alta< 6eBi6o a la alta resistenia 89e presenta éste. Al a=eriarse el interr9ptor entrí@9go la te7perat9ra a97entara e?esi=a7ente e?esi=a7ente en el estator p96ien6o pro=oar s9 a=ería por soBrealenta7iento. soBrealenta7iento.

2. Moo# '$ !n'(""!)n mono*+&!"o a&!n"#)n!"o "on 3o3!na'o A(4!%!a# Y "on'$n&a'o# '$ Pa#!'a Compon$n$& ConF9nto rotor  interr9ptor 6e arran89e giratorio ConF9nto estator Tapas 6e ro6a7ientos o oFinetes Con6ensa6or 6e arran89e C9Bierta 6el on6ensa6or on6ensa6or %entila6or Interr9ptor estaionario $lo89e 6e ter7inales C9Bierta 6e =entila6or

E&#("(#a En estos 7otores se 9tiliza la apai6a6 para 6i=i6ir la @ase< en l9gar 6e resistenias el e7pleo 6e on6ensa6ores tiene 79:as =entaFas. '9e6e onseg9irse 89e los @l9Fos 6e las 6os @ases estén 6es@asa6os pr>tia7ente pr>tia7ente en 40S< 6e 7o6o 89e el 7otor 89e6a on=erti6o en Bi@>sio. El par 6e arran89e es< p9es< onsi6eraBle7ente 7a;or 89e en el 7otor orriente 6e @ase parti6a< 6e i6éntias araterístias. asta :ae 9n tie7po< el alto osto 6e los on6ensa6ores i7pe6ía s9 9so en arran89e 6e 7otores s9 BaFo osto at9al per7ite e7plearlos en 7otores 6e potenia @raional. En alg9nos e89ipos< el 7o7ento 6e arran89e proporiona6o por 9n 7otor 6e @ase parti6a es ins9@iiente para arranar la arga en el eFe 6el 7otor. En tales asos p9e6en 9tilizarse los 7otores 6e arran89e por on6ensa6ores. on6ensa6ores. En los 7otores 6e este tipo se oneta 9n on6ensa6or en serie on el BoBina6o a9?iliar.

F(n"!onam!$no Me6iante la a6e9a6a elei1n 6el ta7ao 6el on6ensa6or< la @9erza 7agneto7otriz 6e la orriente 6e arran89e 6el BoBina6o a9?iliar p9e6e aF9starse para 89e sea ig9al a la @9erza 7agneto7otriz 7agneto7otriz 6e la orriente 6el BoBina6o prinipal< ; p9e6e lograrse 89e el >ng9lo 6e @ase 6e la orriente 6el BoBina6o a9?iliar a6elante la orriente 6el BoBina6o prinipal a 40S. a 89e 89e los 6os BoBina6os est>n separa6os @ísia7ente @ísia7ente en 40S< 9na 6i@erenia 6e @ase 6e 40S en la orriente pro69ir> 9n solo a7po 7agnétio 6e estator 6e rotai1n 9ni@or7e< ; el 7otor se o7portara


Conductores

o7o si arranara 7e6iante 9na @9ente 6e potenia tri@>sia. En este aso el 7o7ento 6e arran89e p9e6e s9perar el /00 6e s9 =alor no7inal. En el 7otor 6e arran89e por on6ensa6or el 6es@ase entre las orrientes 6e los 6e=ana6os se logra< o7o ;a lo 7eniona7os< onetan6o onetan6o 9n on6ensa6or on6ensa6or en serie on el 6e=ana6o a9?iliar. El o7porta7iento 6e régi7en 6el 7otor 6epen6er> 6e la apai6a6 6e 6i:o on6ensa6orG 9anto 7a;or sea la apai6a6 7a;or ser> ta7Bién el par 6e arran89e. No oBstante< si la apai6a6 apai6a6 es 79; gran6e ir9lar> por el 6e=ana6o 9na orriente 6e gran intensi6a6 89e pro=oar> 9n alenta7iento e?esi=o. 'or tanto< la apai6a6 no 6eBer> ser 6e7asia6o gran6e. &e reo7ien6a 89e 69rante el @9niona7iento el on6ensa6or 6e régi7en 6eBer> aBsorBer 9na potenia reati=a 6e " Y=ar. 'or a6a Y. 6e potenia 6e 7otor. &in e7Bargo< e7Bargo< esto pro=oar> por la6o< 89e el 7otor presenta 9n par 6e arran89e re69i6o. La one?i1n en serie 6el on6ensa6or 6e régi7en ; 6el 6e=ana6o 6e l9gar a 9n ir9ito resonante serie. 'or lo tanto< el on6ensa6or 89e6ar> so7eti6o a tensiones 7a;ores 89e las no7inales 6el 7otor< tensiones 89e 6eBer> po6er soportar el on6ensa6or 6e régi7en. Los 7otores 6e arran89e por on6ensa6or son 7>s ostosos 89e los 6e @ase parti6a< ; se 9tiliza en e89ipos 6on6e es aBsol9ta7ente neesario 9n alto 7o7ento 6e torsi1n 6e arran89e. Estos 7otores tienen apliai1n :aBit9al en o7presores< Bo7Bas< aon6iiona6ores 6e aire< ; otros e89ipos 89e 6eBen arranar BaFo arga.

MOTOR DE INDUC INDUCCIO CION N MONOF MONOFA ASICO SICO ASICR ASICRON ONICO ICO CON -O-IN -O-INADO ADO "". MOTOR AU0ILIAR5 CONDENSADOR DE PARTIDA Y DE TRA-AO 7.1 Compon$n$& Los o7ponentes 6e este tipo 6e 7otor solo =arían 6e los 6el 7otor 6e @ase parti6a on BoBina6o a9?iliar ; on6ensa6or 6e arran89e< en 89e este 7otor posee a6e7>s 9n on6ensa6or on6ensa6or 6e 7enor =alor 89e per7anee oneta6o oneta6o al BoBina6o a9?iliar 6esp9és 6el arran89e< ; no posee interr9ptor 6e arran89e estaionario.

7.2 E&#("(#a El on6ensa6or 6e arran89e :ae tan B9en traBaFo 6e 7eFora7iento 6e las araterístias 7o7ento torsi1n  =eloi6a6 6e 9n 7otor 6e in69i1n< 89e a =ees se 6eFa per7anente7ente en el ir9ito 6el 7otor 9n BoBina6o a9?iliar on 9n on6ensa6or 7>s pe89eo. &i se esoge orre orreta ta7e 7ente nte el =alor =alor 6e on on6en 6ensa6 sa6or or<< tal 7otor 7otor ten6r> ten6r> 9n a7po a7po 7agné 7agnéti tioo girato giratorio rio per@eta7ente 9ni@or7e a ierta arga espeí@ia< ; en ese p9nto se o7portara o7o 9n 7otor 6e in69i1n tri@>sio. Los 7otores 6e on6ensa6or parti6a per7anente son 7>s senillos 89e los 6e arran89e por on6ensa6or< ;a 89e no neesitan interr9ptores 6e arran89e. A argas nor7ales< son 7>s e@iientes ; tiene 7a;or @ator 6e potenia ; 9n 7o7ento 6e torsi1n 7>s 9ni@or7e 89e los 7otores 6e in69i1n 7ono@>sios o79nes. Una 6es=entaFa en este tipo 6e 7otores es 89e poseen 9n 7enor 7o7ento 6e arran89e 89e los 7otores 6e arran89e por on6ensa6or< ;a 89e al on6ensa6or 6eBe tener 9n =alor a6e9a6o para


Conductores

e89iliBrar las orrientes 6e los BoBina6os a9?iliares ; prinipal en on6iiones nor7ales 6e arga. '9esto 89e la orriente 6e arran89e es 79:o 7a;or 89e la 6e arga nor7al< 9n on6ensa6or a6e9a6o a;96a 79:o en el Balane 6e las @ases on arga nor7al en on6iiones 6e arran89e. C9an6o C9an 6o se :ae :ae nee neesa sari rioo 9n 7a;o 7a;orr 7o7e 7o7ent ntoo 6e arra arran8 n89e 9e ; 7eFo 7eFore ress on6 on6i iio ione ness 6e @9niona7iento< @9niona7iento< p9e6en 9tilizarse 6os on6ensa6ores on6ensa6ores on el BoBina6o a9?iliar. A estos 7otores se les lla7a ta7Bién 7otores on on6ensa6ores 6e arran89e ; on6ensa6or 6e giro< o 7otores on on6ensa6or 6e 6os =alores.

7. F(n"!onam!$no DeBi6o a 89e éste 7otor ontin9a7ente o7o 9n 7otor 6e @ase parti6a per7anente< no se preisa interr9ptor entri@9go. El 7otor arrana ; @9niona graias a la partii1n 6e @ase 6e 9a6rat9ra pro69i6a por 6os 6e=ana6os i6éntios 6es@asa6os te7poral ; espeial7ente. espeial7ente. Co7o res9lta6o< este 7otor no posee el ele=a6o par 6e 7ar:a pro69i6o tanto en el 7otor 6e arran arran89e 89e por resist resisten enia ias< s< o7o o7o 6e arran arran89e 89e por por on on6en 6ensa6 sa6or or.. A6 A6e7 e7>s< >s< el on on6en 6ensa6 sa6or or 9tiliza6o en el 7otor 6e @ase parti6a per7anente on on6ensa6or 6e 9n solo =alor se pro;ete para ser=iio ontin9o ; es 6el tipo 6e aeite. El =alor 6el on6ensa6or on6ensa6or se 6eter7ina en @9ni1n 6e 9na 7ar:a 1pti7a en l9gar 6e por s9 araterístia 6e arran89e. En el 7o7ento 6el arran89e< la orriente en la ra7a apaiti=a es 79; pe89ea. El res9lta6o es 89e el 7otor 6e @ase parti6a per7anente on on6ensa6or 6e 9n solo =alor Ka 6i@erenia 6el 7otor 6e arran89e por on6ensa6orH on6ensa6orH tiene 9n par 6e arran89e 79; poBre< 6e alre6e6or 6el !0 al "00 6el par no7inal. "*. MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO ASINCRONICO DE REPULSIÓN Clasi@iai1nG 6e 9n 7o6o general estos 7otores p9e6en ser lasi@ia6os en tres 6istintos tiposG "< 7otores 6e rep9lsi1n o7o tal *< 7otores 6e rep9lsi1n solo en arran89e /< 7otores 6e rep9lsi1n e in69i1n. En raz1n 6e s9 araterístia o7n se les onoe ta7Bién on el no7Bre no7Bre 6e 7otore 7otoress 7ono@ 7ono@>si >sio oss 6e rotor rotor BoB BoBina ina6o< 6o< ; est>n est>n 6e@in 6e@ini6o i6oss en los sig9ie sig9iente ntess tér7inos.

1.1 Moo# '$ #$p(%&!)n Es 9n 7otor 7ono@>sio pro=isto 6e 9n arro;a7iento estat1rio 6estina6o 6estina6o a ser oneta6o a 9na re6 6e ali7entai1n< ; 6e 9n arro;a7iento rot1rio 9ni6o a 9n oletor. Las esoBillas 89e @rotan soBre el oletor est>n 9ni6as en ortoir9ito ; 6isp9estas 6e 7anera 89e el eFe 6el a7po a7po 7agné 7agnéti tioo rea6 rea6oo por el arroll arrolla7i a7ient entoo esté esté inlin inlina6 a6oo respe respeto to al eFe 6el 6el a7po a7po 7agnétio estat1rio. Este tipo 6e 7otores tiene 9na araterístia 6e =eloi6a6 79; =ariaBle on la arga.

1.2 Moo# '$ #$p(%&!)n &)%o $n $% a##an8($ Es el 7otor 7ono@>sio pro=isto 6e los 7is7os arrolla7ientos 89e 9no 6e rep9lsi1n< en el 9al< al alan alanzar zarse se 9na =elo =eloi6a i6a66 pre6e pre6eter ter7in 7ina6a a6a<< el arroll arrolla7 a7ien iento to rot1ri rot1rio o 89e6a 89e6a p9e p9esto sto en ortoir9ito o Bien oneta6o en @or7a 6e res9ltante e89i=alente a 9no en Fa9la 6e ar6illa. Este tipo arrana o7o 7otor 6e rep9lsi1n< pero 9na =ez en régi7en 6e ser=iio @9niona o7o 7otor 6e in69i1n< es 6eir< on 9na araterístia 6e =eloi6a6 asi onstante.


Conductores

1. Moo# '$ #$p(%&!)n $ !n'(""!)n Es 9n 7otor 7ono@>sio 9;o rotor lle=a< a6e7>s 6el arrolla7iento propio 6e 9n 7otor 6e rep9lsi1n< otro 6e Fa9la 6e ar6illa. Este tipo @9niona si79lt>nea7ente o7o 7otor 6e rep9lsi1n ; o7o 7otor 6e in69i1n< ; s9 araterístia 6e =eloi6a6 p9e6e ser =ariaBle o onstante. La nia araterístia 89e o7parten en o7n es la presenia 6e 9n 6e=ana6o rot1rio 9ni6o a 9n oletor. Estos 7otores se ali7entan on orriente 7ono@>sia proe6ente 6e 9na re6 6e il97inai1n o 6e @9erza< segn la potenia 6e los 7is7os. Constr9i1nG la 7a;oría 6e los 7otores 6e rep9lsi1n onsta 6e las sig9ientes partesG "H Un estator si7ilar al 6e 9n 7otor @ase parti6a o al 6e 9no on on6ensa6or< pro=isto 6e 9n arrolla7iento< nor7al7ente s9B6i=i6i6o en 6os seiones ; an>logo al 6e traBaFo 89e lle=an los 7otores 6e los tipos ita6os para 6os tensiones 6e ser=iio. *H Un rotor< onsistente en 9n nleo 6e :apas 6e :ierro ran9ra6o 6on6e =a aloFa6o 9n arrolla7iento 9ni6o a 9n oletor. Este rotor es si7ilar< en 9anto a onstr9i1n< al in69i6o 6e 9n 7otor 6e orriente ontin9a< ; por este 7oti=o ser> 6esigna6o in6istinta7ente on los no7Bres 6e rotor o in69i6o. Las ran9ras s9elen estar algo inlina6as on respeto al eFe rot1rio para 89e el par 6e arran89e no 6epen6e 6e la posii1n 6el rotor ; para re69ir el z97Bi6o 7agnétio. El oletor p9e6e ser 6e 6os tiposG a?ial on 6elgas en @or7a 6e 9as perpen6i9lares al eFe. /H Dos es96os pro=istos 6e los oFinetes 6on6e se apo;a el eFe 6el in69i6o. 5H EsoBillas 6el arB1n enaFa6as en sen6os porta esoBillas< 89é al rozar las 6elgas 6el oletor per7iten la ir9lai1n 6e orriente por el in69i6o. !H 'orta esoBillas< 7onta6as soBre el es96o o soBre el eFe rot1rio< segn el tipo 6el 7otor.

1.9 Moo# '$ #$p(%&!)n &o%o $n a##an8($ Estos 7otores 7ono@>sios< 89e se @aBrian on potenias o7pren6i6a entre Z ; "0 :p< poseen 9n par 6e arran89e ele=a6o ; 9na araterístia 6e =eloi6a6 onstante. &e 9tilizan en @rigorí@ios< o7presores< Bo7Bas ; otras apliaiones en las 89e se re89iere 9n par ele=a6o. E?isten 6os 7o6ali6a6es onstr9ti=as 6i@erentes< segn 89e las esoBillas per7anezan o no en ontato on las 6elgas 6el oletor. En =ariantes on esoBillas separaBles< estas se separan a9to7>tia7ente 6el oletor 9an6o el 7otor :a alanza6o apro?i7a6a7ente el ,! 6e s9 plena =eloi6a6 6e régi7en. El oletor s9ele ser nor7al7ente 6el tipo ra6ial. En la =ariante on esoBillas no separaBles éstas o7o s9 no7Bre lo in6ia< per7aneen sie7pre en ontato on el oletor. El oletor s9ele ser en tal aso 6e tipo a?ial por lo 89e respeta al resto 6el @9niona7iento a7Bas =ariantes son aBsol9ta7ente i6éntias.

1. FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR CON ESCO-ILLAS SEPARA-LES 'ara onseg9ir 89e 9n 7otor 6e in69i1n 7ono@>sio 6e in69i1n p9e6a arranar on 9n par ele=a6o< se BoBina 9n arrolla7iento estat1rio a la re6< la orriente 89e ir9la por él engen6ra 9n @l9Fo 7agnétio< ; este in69e a s9 =ez 9na tensi1n en el arrolla7iento rot1rio. Co7o 6i:o


Conductores

arrolla7iento 89e6a erra6o por las esoBillas< ir9la orriente a s9 =ez< la 9al origina otro @l9Fo 7agnétio. Los polos 7agnétios rea6os en el estator ; en el rotor son 6el 7is7o signo< ; por tanto 6an l9gar a 9n par 6e rep9lsi1n 6e a:í el no7Bre 89e reiBe estos 7otores. C9an6o el 7otor alanza apro?i7a6a7ente el ,! 6e s9 plena =eloi6a6 6e régi7en< las 6elgas 6el oletor 89e6an p9estas en ortoir9ito por la ai1n 6e 9n 7eanis7o entrí@9go< ; las esoBillas son separa6as a9to7>tia7ente 6el oletor. El in69i6o se on=ierte entones en 9n rotor 6e Fa9la 6e ar6illa< ; el 7otor sig9e giran6o o7o 9no 6e in69i1n.

2.1 F(n"!onam!$no '$% moo# "on $&"o3!%%a& no &$pa#a3%$& Este tipo 6e 7otor posee 9n oletor a?ial< ; las esoBillas se apo;an soBre la s9per@iie longit96inal 6e las 6elgas. El 7eanis7o entrí@9go 7>s orriente7ente e7plea6o en tal aso onsiste en 9na serie 6e seg7entos 6e oBre< sosteni6os por 9n 79elle ir9lar 89e los 9ne. El onF9nto =a 6isp9esto en el :9eo entral 6el oletor< 6e @or7a 89e< por e@eto 6e la @9erza entrí@9ga< los seg7entos pongan en ortoir9ito las 6elgas 6el oletor 9an6o el 7otor alanza 9na =eloi6a6 pre6eter7ina6a. C9an6o se para el 7otor< los seg7entos =9el=en a s9 posii1n iniial< aionan6o por el 79elle ir9lar ; 6eFan 6e estaBleer ontato on el oletor. Mientras 7>s 6elgas 6e :allan en ortoir9ito el 7otor @9niona o7o 9no 6e in69i1n. E?isten 6i=ersos tipos 6e 7eanis7os entrí@9gos aptos para este 7otor< pero s9 prinipio 6e @9niona7iento es B>sia7ente el 7is7o. En este tipo 6e 7otores< 9na =ez alanza6a la =eloi6a6 89e :ae entrar en ai1n el 7eanis7o entrí@9go ;a no ir9la orriente alg9na por las esoBillas< a pesar 6e per7aneer en ontato on él oletor. El n7ero 6e esoBillas =aría en @9ni1n 6el n7ero 6e polos 6el 7otor. Así< 9n 7otor tetra polar s9ele lle=ar 9atro esoBillas< sin e7Bargo< p9e6en ser s9@iientes 6os si el arrolla7iento 6el in69i6o es on69la6o o el oletor lle=a one?iones e89ipoteniales. Esta on6ii1n se 97ple para to6os los 7otores 6e rep9lsi1n< sea 9al @9era el n7ero 6e polos o 6e esoBillas 6e los 7is7os.

"5. MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO ASICRONICO UNIVERSAL A gran6es rasgos el 7otor 9ni=ersal es o son 7>89inas 89e traBaFan tanto on DC o7o on AC son se7eFantes a los 7otores serie DC< tiene s9 7is7a araterístia =eloi6a6  tor89e< ; se @aBria on potenias 6es6e 0.0" ' :asta * '. &e 9tilizan prinipal7ente para i7p9lsar eletro6o7éstios pe89eos ; :erra7ientas port>tiles< o7oG 7>89inas 6e oser< aspira6oras< Bati6oras< tala6ros< sierra< et. &9s prinipales =entaFas on s9 alto tor89e 6e arran89e ; s9 a7plio rango 6e =eloi6a6 6e traBaFo< en 79:os asos s9perior a los "0.000 r.p.7.

.1 A&p$"o& m+& é"n!"o& '$% moo# (n!:$#&a%


Conductores

(9iz>s el en@o89e 7>s senillo 9tiliza6o para 6iseo 9n 7otor 89e @9nione on 9na @9ente 6e potenia 6e CA 7ono@>sia onsiste en to7ar 9na 7>89ina 6e CC ponerla en 7ar:a on 9n s97inistro 6e CA &i se in=ierte la polari6a6 6e la tensi1n aplia6a a 9n 7otor 6e CC en serie tanto la 6irei1n 6el @l9Fo 6e a7po o7o la 6irei1n 6ela orriente in69i6a se in=ierten< ; el 7o7ento in69i6o res9ltante ontin9a en la 7is7a 6irei1n 89e tenía antes. 'or tanto< 6eBería ser posiBle alanzar 9n 7o7ento p9lsante pero 9ni6ireional a partir 6e 9n 7otor 6e CC oneta6o a 9na @9ente 6e potenia 6e CA. Este tipo 6e 6iseo solo res9lta pratia para el 7otor 6e CC serie< p9esto 89e la orriente in69i6a ; la orriente 6e a7po 6e la 7a89ina 6eBe in=ertirse e?ata7ente al 7is7o tie7po. 'ara los 7otores 6e CC en 6eri=ai1n< altísi7a in69tania 6e a7po tien6e a retar6ar la in=ersi1n 6e la orriente 6e a7po ; por en6e a re69ir 6e 7anera inon=eniente el 7o7ento in69i6o pro7e6io 6el 7otor. 'ara 89e 9n 7otor 6e CC @9nione e@eti=a7ente on CA< s9s polos 6e a7po ; el 7aro 6el estator 6eBen estar o7pleta7ente la7ina6os. &i no lo est9=ieran< las pér6i6as 6e nleo serian enor7es. Al estar la7ina6os los polos ; el estator< el 7otor se lla7a general7ente 7otor 9ni=ersal por 9anto éste p9e6e 7ar:ar a partir 6e 9na @9ente Bien sea 6e CA o7o CC. C9an6o el 7otor est> @9nionan6o on 9na @9ente 6e CA< la on79tai1n ser> 79:o 7>s poBre 89e on 9na @9ente 6e CC el :ispeo e?tra en las esoBillas se 6eBen a las tensiones 89e in69en ai1n trans@or7a6ora en las esoBillas ; en alg9nos a7Bientes p9e6en ser 9na @9ente 6e inter@erenia para las @re9enias ra6iales. Una araterístia típia es 7o7ento 6e torsi1n  =eloi6a6 6e 9n 7otor 9ni=ersal ésta 6i@iera 6e la araterístia 6e la 7is7a 7>89ina 89e @9niona on 9na @9ente 6e tensi1n 6e CC< por 6os razonesG " Los e7BoBina6os 6e in69i1n ; 6e a7po tienen 9nas reatanias gran6es a !0 o #0 3< 9na parte signi@iati=a7ente 6e la tensi1n 6e entra6a ae a tra=és 6e estas reatanias< ; por tanto la tensi1n A es 7>s pe89ea para 9na 6eter7ina6a tensi1n 6e entra6a 69rante el @9niona7iento on CA 89e on CC p9esto 89e para 9na 6eter7ina6a orriente 6e in69i6o ; 9n 7o7ento 6e in69i6o< el 7otor es 7>s lento on orriente alterna 89e on orriente ontin9a. * A6e7>s< la tensi1n resta 6e 9n siste7a 6e CA es raíz 6e 6os =ees s9 =alor r7s ; por esto la sat9rai1n 7agnétia po6ría o9rrir era 6e la orriente resta 6e la 7>89ina. Esta sat9rai1n po6ría 6is7in9ir notaBle7ente el =alor 6el @l9Fo r7s 6el 7otor para 6eter7ina6o ni=el 6e orriente< tenien6o a re69ir el 7o7ento in69i6o 6e la 7>89ina. &e 6eBe tener presente 89e 9na 6is7in9i1n 6el @l9Fo a97enta la =eloi6a6 6e 9na 7>89ina 6e orriente ontin9a< por lo 9al este e@eto p9e6e o7pensar prinipal7ente la 6is7in9i1n 6e =eloi6a6 oasiona6a por el pri7er e@eto.

.2 Con#o% '$ :$%o"!'a' '$ %o& moo#$& (n!:$#&a%$& La 7eFor 7anera 6e ontrolar la =eloi6a6 6e 9n 7otor es =ariar el =alor r7s 6e s9 tensi1n 6e entra6a. C9an6o 7>s alto sea esta tensi1n< 7a;or ser> la =eloi6a6 res9ltante 6e este 7otor. En la pratia la tensi1n pro7e6io aplia6o a este 7otor =aria on 9no 6e los ir9itos &CR< o


Conductores

TRIAC. La @9ni1n espeí@ia 6e los &CR es o7an6ar la tensi1n 89e se le aplia al 7otor para ontrolar s9 =eloi6a6 6e @9niona7iento. Co7o se 6ie anterior7ente entre 7>s era se 6ispara el &CR 7a;or tensi1n alanzar> el 7otor. "!. MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO ASINCRONICO DE POLOS DE SOM-RA La in=eni1n est> relaiona6a on la eletrotenia< ; en espeí@io on los 7otores on polo so7Brea6o o pantallea6o< la 7is7a p9e6e ser 9tiliza6a en la in69stria 6e la onstr9i1n 6e pe89eos 7otores 7ono@>sios K=entila6ores< e?tratores< et.H. &on onoi6os los 7otores asinr1nios 7ono@>sios on polo so7Brea6o en los 9ales entre los polos pr1?i7os se oloan 9n p9ente eletro7agnétio< para 6e esa @or7a lograr 9n entre :ierro 9ni@or7e entre estator ; rotor on lo 89e se logra 9na 6is7in9i1n 6e las pér6i6as pro=oa6as por las ar71nias s9periores en el rotor. La eFe9i1n tenol1gia 6e los 7otores 6e este tipo es no @atiBle ; aelera onsi6eraBle7ente el gasto 6e instr97entos en el esta7pa6o 6e las l>7inas. A6e7>s on esta onstr9i1n< no se logra 9na alt9ra o7pleta7ente 9ni@or7e 6el entre :ierro< ;a 89e en la zona en 89e est> oloa6o el anillo ortoir9ita6o ésta a97enta en =arias =ees.

.Co#$ '$ (n moo# '$ !n'(""!)n '$ po%o& &om3#$a'o& To6os los 7otores 6esritos anterior7ente :aen 9so 6e 9na BoBina enen6i6a 6e 7ltiples =9eltas. El 7otor 6e polo so7Brea6o se 6i@erenia en 89e la BoBina 6e enen6i6o @or7a parte 6el ir9ito en to6o instante ; a689iere la @or7a 6e 6os lazos 6e oBre 89e ro6ean parte 6e a6a polo 6e arran89e. Estas partes so7Brea6os 6el a7po pro69i6o por el polo 6el arran89e prinipal ; la orriente in69i6a en el lazo :aen 89e el a7po genera6o por esta parte so7Brea6a atrase el a7po prinipal. La =ariai1n en la @ase es 7enor 89e la i6eal 6e 40S ; el 7169lo 6el a7po so7Brea6o onsi6eraBle7ente 7enor 89e el a7po prinipal. DeBi6o a esto el 7o7ento iniial es 79; pe89eo< típia7ente es s1lo la 7ita6 6el 7o7ento total.


Conductores

a@ D!ag#ama '$ (n moo# '$ !n'(""!)n '$ po%o& &om3#$a'o& 3@ S( "a#a"$#&!"a #$&(%an$ mom$no '$ o#&!)n :$%o"!'a' Una parte onsi6eraBle 6e la energía se pier6e en los lazos 89e est>n en el ir9ito en to6o instante ; esto 6a o7o res9lta6o 9na BaFa e@iienia. Una e@iienia 7a;or 6el *0 es 79; 6i@íil 6e enontrar ; en los 7otores pe89eos p9e6e ser tan pe89eo o7o 9n * o /. Esto ta7Bién trae onsigo 9na poBre reg9lai1n 6e la =eloi6a6. $aFo la 1ptia 6e s9 9so< el 7otor 6e polo so7Brea6o es 6e 9so 79; e?ten6i6o 6eBi6o a s9 si7plii6a6< s9 BaFo oste ; s9 i6onei6a6 para 9sos en BaFa potenia. La potenia 6e sali6a osila entre " ; !0  K0.00" a 0.0, 'H ; para estos =alores tan BaFos 6e potenia re89eri6a la e@iienia es rara7ente 9n proBle7a. &in e7Bargo< 6eBi6o a s9s gran6es pér6i6as< este tipo 6e 7otores traBaFan sie7pre a altas te7perat9ras< inl9so sin realizar ningn tipo 6e es@9erzo. Las gran6es 7a89inas Bipolares ; 9a6ripolares 9tilizan si7ples arran89es 6e la7inai1n ir9lar on Blo89es en a6a 9no 6e los polos 6e los anillos so7Brea6o Ken alg9nos asos el anillo es 6e :e:o retang9larH. C9an6o se ensa7Bla en s9 arasa no paree 79; 6i@erente 6e s9 pri7o el 7otor 6e 6i=isi1n 6e @ase. &in e7Bargo< s9 re69i6o ta7ao ; s9 onstr9i1n ra6ial7ente 6i@erentes se 9tilizan para re69ir los gastos 6e pro69i1n. El estator por lo general es 6e polos salientes< est> @or7a6o por 9n pa89ete 6e :apas on zapata polar< alre6e6or 6e la zapata se F9nta los BoBina6os 6e a7po. El rotor es 6e tipo Fa9la 6e ar6illa. Los es96os son 6e @ierro @9n6i6o.


Conductores

.Con&#(""!)n g$n$#a% > p#!n"!p!o '$% moo# "on $&p!#a& '$ &om3#a En los 7otores 6e polos rasga6os la 6irei1n 6e rotai1n ésta 6eter7ina6a por la posii1n 6e los anillos rasga6os< el rotor sie7pre gira :aia el la6o 7>s en p9nta 6e los polos. La nia @or7a 6e :aer 89e 9n 7otor 6e polos rasga6os gire al re=és es 6es7ontarlo ; =ol=erlo a 7ontar< pero intera7Bian6o esta =ez los e?tre7os 6el rotor. Esto no es nor7al7ente 6i@i9ltoso< tan s1lo se :an 6e a7Biar 6e posii1n 9n par 6e la=iFas.

16. MOTOR PASO A PASO Un 7otor paso a paso es 9n tipo espeial 6e 7otor sinr1nio 6isea6o para rotar 9n 6eter7ina6o n7ero 6e gra6os por a6a p9lso elétrio 89e reiBe por s9 9ni6a6 6e ontrol.


Conductores

Los pasos :aBit9ales son ,.!S o "!S por p9lso. Estos 7otores se 9san en 79:os siste7as 6e ontrol< p9esto 89e la posii1n 6e 9n eFe o 6e otra pieza 7e>nia p9e6e ontrolarse 6e 7o6o preiso 7e6iante ellos. Un estator tri@>sio Bipolar on rotor 6e i7>n per7anente. &i se aplia 9na tensi1n 6e CC a la @ase KaH 6el estator sin apliar ning9na tensi1n a las @ases KBH< KH entones en el rotor se in69ir> 9n 7o7ento 6e in69i1n lo 89e :ae alinearse on el a7po 7agnétio KBsH< 6el estator. &9ponga7os 89e se apaga la @ase KaH ; 89e se aplia en la @ase KH 9na tensi1n ontin9a negati=o. El n9e=o a7po 7agnétio 6el estator KaH gira #0S on respeto al a7po 7agnétio pre=io< ; el rotor 6el 7otor lo li7ita. Contin9an6o este 7o6elo< es posiBle onstr9ir 9na taBla 89e 79estra la @9ni1n 6el estator en @9ni1n 6e la tensi1n aplia6a al rotor. &i la tensi1n pro69i6a por la 9ni6a6 6e ontrol a7Bia on a6a p9lso 6e entra6a< entones el 7otor paso a paso a=anzara #0S on a6a p9lso 6e entra6a. Es @>il onstr9ir 9n 7otor paso a paso on inter=alo 6e paso 7eFor 7e6iante el a97ento 6el n7ero 6e polos 6el 7otor la anti6a6 6e gra6os 7e>nios 89e orrespon6e a 6eter7ina6a anti6a6 6e gra6os elétrios en a6a paso 6e la taBla orrespon6e a #0S elétrios< la anti6a6 6e gra6os 7e>nios 7o=i6os por paso 6is7in9;e al a97entar el n7ero 6e polos. 'or eFe7plo si el 7otor paso a paso tiene  polos< entones el >ng9lo 7e>nio 6el eFe 6el 7otor a7Biara a "!S por paso. La =eloi6a6 6e 9n 7otor paso a paso p9e6e relaionarse on la anti6a6 6e p9lsos 89e :a; en s9 9ni6a6 6e ontrol por 9ni6a6 6e tie7po :a; 9nas e9aiones 89e 6a el >ng9lo 7e>nio 6e 9n 7otor paso a paso en @9ni1n 6el >ng9lo elétrio. Los 6os la6os 6e esta e9ai1n est>n 6i@erenia6os on respeto al tie7po< entones tene7os 9na relai1n entre las =eloi6a6es elétria ; 7e>nia 6e rotai1n 6el 7otor. a; 6os tipos 6e 7otores B>sios 'aso a paso< 89e solo 6i@ieren en la 6isposii1n 6e rotorG el 6e i7>n per7anente ; el 6e rel9tania. El pri7ero tiene 9n rotor 6e i7>n per7anente< 7ientras el seg9n6o tiene 9n rotor @erro7agnétio 89e no es 9n i7>n per7anente. KEl rotor antes 6esrito es el 6el tipo rel9taniaH. En general< el 7otor paso a paso 6e i7>n per7anente p9e6e pro69ir 7a;or 7o7ento 6e torsi1n 89e el 6e tipo rel9tania< p9esto 89e el 6e i7>n per7anente tiene 7o7ento 6e torsi1n tanto 6el a7po 7agnétio 6el rotor o7o 6e los e@etos 6e rel9tania. 2eneral7ente los 7otores paso a paso 6e tipo rel9tania se onstr9;en on 9n e7BoBina6o 6e estator 6e 9atro @ases en =ez 6el e7BoBina6o tri@>sio 6esrito anterior7ente. El e7BoBina6o 6e estator 6e 9atro @ases re69e el paso entre los p9lsos< 6e #0S a 5!S elétrios. Co7o 7eniona7os anterior7ente< el 7o7ento 6e torsi1n 6e 9n 7otor 6e rel9tania =aria en propori1n a sen * ga7a< por lo 9al el 7o7ento 6e torsi1n 6e rel9tania entre los pasos ser> 7>?i7o para 9n >ng9lo 6e 5!S por tanto< 9n 6eter7ina6o 7otor paso a paso p9e6e pro69ir 7a;or 7o7ento 6e torsi1n on 9n e7BoBina6o 6e estator 6e 9atro @ases 89e on 9no tri@>sio. Esto p9e6e generalizarse on el @in 6e apliarse a to6os los 7otores paso a paso< in6epen6ientes 6el n7ero 6e @ases 6e los e7BoBina6os 6e estator. En general si 9n estator tiene n @ases< se re89ieren 6os n p9lsos por re=ol9i1n elétria en tal 7otor. 'or onsig9iente< la relai1n entre la =eloi6a6 6el 7otor en rp7 ; él n7ero 6e p9lsos por 7in9to esG n7Q"np[n p9lsos.


Conductores

Los 7otores paso a paso se 9tilizan @re9ente7ente en siste7as 6e ontrol ; posii1n por89e el o7p9ta6or 89e e@eta el ontrol p9e6e saBer la =eloi6a6 ; la posii1n e?atas 6el 7otor paso a paso sin neesitar in@or7ai1n 6e retorno 6el eFe 6el 7otor. Los 7otores paso a paso son i6eales para la onstr9i1n 6e 7eanis7os en 6on6e se re89ieran 7o=i7ientos 79; preisos. La araterístia prinipal 6e estos 7otores< es el :e:o 6e po6er 7o=erlos 9n paso a la =ez por a6a p9lso 89e se le apli89e. Este paso p9e6e =ariar 6es6e 40S :asta pe89eos 7o=i7ientos 6e tan solo ".S< para o7pletar 9n giro o7pleto 6e /#0S. Estos 7otores poseen la :aBili6a6 6e po6er 89e6ar enla=a6os en 9na posii1n o total7ente liBre. &i 9na o 7>s 6e s9s BoBinas esta energiza6a< el 7otor estar> enla=a6o en la posii1n orrespon6iente ; por el ontrario 89e6ara o7pleta7ente liBre si no ir9la orriente por s9s BoBinas.

;.1 P#!n"!p!o '$ *(n"!onam!$no $>sia7ente estos 7otores est>n onstr9i6os nor7al7ente por 9n rotor soBre el 89e =an aplia6os 6istintas i7>genes per7anentes ; por 9n ierto n7ero 6e BoBinas en s9 estator. Las BoBinas son parte 6el estator ; el rotor es 9n i7>n per7anente. To6a la on79tai1n Ko e?itai1n 6e las BoBinasH 6eBen ser e?terna7ente 7aneFa6as por 9n ontrola6or.

;.2 E4!&$n 'o& !po& '$ moo#$& pa&o a pa&o '$ !m+n p$#man$n$ $ipolarG estos tienen general7ente 9atro aBles 6e sali6a. Neesitan iertos tr9os para ser ontrola6os< 6eBi6o a 89e re89ieren 6el a7Bio 6e 6irei1n 6el @l9Fo 6e orriente a tra=és 6e las BoBinas en la se9enia apropia6a para realizar 9n 7o=i7iento. UnipolarG estos 7otores s9elen tener # o ! aBles 6e sali6a< 6epen6ien6o 6e s9 one?iona6o interno< este tipo se arateriza por ser 7>s si7ple 6e ontrolar< se p9e6e ontrolar 9n 7otor paso a paso 9nipolar 7e6iante el 9so 6e 9n ULM*0/< el 9al es 9n arra; 6e  transistores 6e tipo Darlington apaes 6e 7aneFar argas 6e :asta !007a las entra6as 6e ati=ai1n Kati=a A< $< C ; DH p9e6en ser 6ireta7ente ati=a6as 7e6iante 9n 7iro ontrola6or.

;. S$"($n"!a& pa#a man$ 6eter7ina6o por la se9enia seg9i6a. A ontin9ai1n =ere7os la taBla on la se9enia neesaria para ontrolar 7otores paso a paso 6el tipo Bipolares.

;.9 Pa&o& $#m!na%$&


Conductores

A-CD 

GV  V G V  V



GV  V  V G V



V G V  V G V



V G V G V  V

;.; S$"($n"!a pa#a man$
;.6 S$"($n"!a no#ma% Esta es la se9enia 7>s 9sa6a ; la 89e general7ente reo7ien6a el @aBriante. Con esta se9enia el 7otor a=anza 9n paso por =ez ; 6eBi6o a 89e sie7pre :a; al 7enos 6os BoBinas ati=a6as< se oBtienen 9n alto tor89e 6e paso ; 6e reteni1n.

Pa&o 3o3 a 3o3 3 3o3 " 3o3 " 1 on o** o** o** 2 o** on on o**  o** o** on on 9 on o** o** on ",. ENSAYOS DE M=QUINAS A LOS MOTORES DE INDUCCION MONOFASICOS ASINCRONICOS

6.1 En&a>o &!n "a#ga ?:a"!)@ El 7otor 6e in69i1n se oneta a 9na ali7entai1n a s9 tensi1n no7inal ; se :ae @9nionar sin KNing9naH arga aopla6a a s9 eFe. En estas on6iiones< o7o en el aso 6e los anteriores ensa;os en =ai1< la potenia 6e entra6a al in69i6o estat1rio 6el 7otor 6e in69i1n presenta K"H las pér6i6as por rotai1n Kpér6i6as en el :ierro ; 7e>niasH< ; K*H 9nas pe89eas per6i6as en =aío e89i=alentes a las per6i6as en el oBre 6el estator ; el rotor.


Conductores

6.2 En&a>o "on #oo# 3%o8($a'o ?"o#o"!#"(!o@ El 7otor se 6esoneta ; s9 rotor se Blo89ea para i7pe6ir s9 rotai1n. Al estator se aplia 9na pe89ea ; gra69al7ente reiente tensi1n tri@>sia Kproe6ente o Bien 6e 9n =aria tri@>sio o 6e 9n reg9la6or 6e in69i1n poli@>sioH :asta 89e ir9le la orriente no7inal 6e línea in6ia6a en la plaa 6e araterístias. Co7o en el ensa;o 6e ortoir9ito 6el trans@or7a6or< ; por las razones F9sti@ia6as en el aparta6o< las per6i6as en el :ierro son 6espreiaBles ; no :a; per6i6as 7e>nias ;a 89e el 7otor no gira. La potenia total aBsorBi6a por el 7otor representa< por tanto< las per6i6as elétrias en el oBre a plena arga 6el estator ; 6el rotor. ". RENDIMIENTO DE LOS MOTORES DE INDUCCION MONOFASICOS ASINCRONICOS El ren6i7iento 6e los 7otores 7ono@>sios 6e potenia @raional se 6eter7ina or6inaria7ente por 9al89iera 6e los sig9ientes 7éto6os. " Ensa;os 6ina7o7étrios en los 89e el 7otor se aopla a 9n genera6or 6ina7o7étrio 6e CC arga6o on 9na resistenia ; 9;o estator se asienta 7e6iante gorrones. Al estator 6ina7o7étrio se s9el6a 9na palana 6e par< 89e se opone a s9 rotai1n 7e6iante 9n 79elle aliBra6o o instr97ento 6el tipo :atillon para 7e6ir la @9erza o par 6esarrolla6os por el 6ina7o7étrio. Este 7éto6o e7plea la arga 6ireta. * Ta7Bién p9e6e 9tilizarse genera6ores aliBra6os K6e ren6i7iento onoi6oH para 7e6ir los ren6i7ientos relati=os 6e los 7éto6os 7ono@>sios 6e potenia @raional. Este 7éto6o ta7Bién e7plea arga 6ireta.

/ Los 7otores 7ono@>sios no @raionales 6e pe89ea potenia p9e6en Ensa;arse 7e6iante el 7éto6o l>sio a rotor Blo89ea6o. La ténia es algo 7>s @>il 6eBi6o a la relati=i6a6 senillez 6e los >l9los 7ono@>sios ; no se preisa e89ipo espeial. 5 El 7éto6o 6e la AIEE 6e arga 6ireta 6esrito< ta7Bién p9e6e 9tilizarse si est> garantiza6a 9na 6eter7inai1n 6el ren6i7iento 7>s preisa. ! A =ees se 9tiliza 9n @reno 6e pron; en el p9nto K"H anterior en l9gar 6el genera6or 6ina7o7étrio on 9na palana 6e par ; esala para leer los ' 6e sali6a por arga 6ireta.

.1 CURVAS CARACTER,STICAS DE LOS MOTORES DE INDUCCION MONOFASICOS ASINCRONICOS. C(#:a& "a#a"$#&!"a& '$% moo# '$ *a&$ pa#!'a


Conductores

a@ Moo# '$ !n'(""!)n '$ *a&$ pa#!'a. 3@ Co##!$n$& '$% moo# $n "on'!"!on$& '$ a##an8($.

Los 7otores 6e @ase parti6a tienen 9n par 6e arran89e 7o6era6o on 9na orriente 6e arran89e relati=a7ente BaFa. &e e7plean en apliaiones 89e no re89ieren par 6e arran89e 79; ele=a6o.

C(#:a "a#a"$#&!"a '$% moo# '$ *(n"!onam!$no "apa"!!:o


Conductores



Moo# '$ !n'(""!)n "on "on'$n&a'o# pa#!'a p$#man$n$.



Ca#a"$#&!"a mom$no '$ o#&!)n  :$%o"!'a' '$ $&$ moo#.

C(#:a "a#a"$#&!"a '$% moo# '$ a##an8($ "apa"!!:o



Motor 6e in69i1n on arran89e por on6ensa6or.



Ang9lo 6e la orriente en el arran89e 6e este 7otor.

"@ Ca#a"$#&!"a mom$no '$ o#&!)n  :$%o"!'a' '$ (n moo# '$ !n'(""!)n "on a##an8($ po# "on'$n&a'o#. C(#:a "a#a"$#&!"a '$% moo# "apa"!!:o > a##an8($ "apa"!!:o


Conductores



Moo# '$ !n'(""!)n "on "on'$n&a'o# '$ a##an8($ > "on'$n&a'o# '$ ma#"a



Caraterístia 7o7ento 6e torsi1n  =eloi6a6 6e este 7otor

C(#:a& "a#a"$#&!"a& '$% moo# po%o& '$ &om3#a


Conductores



D!ag#ama '$ (n moo# '$ !n'(""!)n '$ po%o& &om3#$a'o&.



&9 araterístia res9ltante 7o7ento 6e torsi1n  =eloi6a6.

"4. CIRCUITO EQUIVALENTE DEL MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO ASINCRONICO Un 7otor 6e in69i1n 6epen6e s9 @9niona7iento 6e s9 par 6e 89e el ir9ito 6el estator in69za tensiones ; orrientes en el ir9ito 6el rotor Kai1n trans@or7a6oraH. '9esto 89e la in69i1n 6e tensiones ; orrientes en el ir9ito 6el rotor 6e 9n 7otor 6e in69i1n es< esenial7ente< 9na operai1n 6e trans@or7ai1n el ir9ito e89i=alente 6e 9n 7otor 6e in69i1n< ter7inara por ser 79; si7ilar al ir9ito e89i=alente 6e 9n trans@or7a6or. A 9n 7otor 6e in69i1n se le 6a el no7Bre 6e 7>89inas in6i=i69al7ente e?ita6a Kal ontrario 6e 7>89ina sinr1nia 6oBle7ente e?ita6aH< p9esto 89e la potenia se entregar> nia7ente al ir9ito 6el estator. Co7o 9n 7otor 6e in69i1n no tiene ir9ito 6e a7po in6epen6iente< s9 prototipo no ten6r> 9na @9ente 6e tensi1n interno< o7o la tensi1n genera6a interna7ente KEaH 6e 9na 7>89ina sinr1nia. Es posiBle 6e69ir el ir9ito e89i=alente 6e 9n 7otor 6e in69i1n Bas>n6ose en el onoi7iento 6e los trans@or7a6ores ; 6e lo 89e ;a saBe7os soBre la =ariai1n 6e la @re9enia 6el rotor< on la =eloi6a6 en los 7otores 6e in69i1n. El prototipo 6el 7otor 6e in69i1n 6e 6esarrollar> on Base en el 7o6elo 6e trans@or7a6or 6el apít9lo * ; l9ego resol=ien6o 17o onsi6erar la @re9enia =ariaBle 6el rotor ; tenien6o en 9enta otros e@etos si7ilares 6el 7otor 6e in69i1n.

B.1 Mo'$%o '$ (n moo# '$ !n'(""!)n "omo #an&*o#ma'o# En la @ig9ra se =e el ir9ito e89i=alente por @ase 6e 9n trans@or7a6or< 89e representa el @9niona7iento 6e 9n 7otor 6e in69i1n. Co7o 9al89ier trans@or7a6or< :a; 9na ierta resistenia ; a9to in69tania en los e7BoBina6os pri7arios KestatorH< los 9ales 6eBen presentarse en el ir9ito e89i=alente 6e la 7>89ina. La resistenia 6el estator se 6eno7ina R"< ; la reatania 6e 6ispersi1n 6el estator P". Estas 6os o7ponentes apareen F9sto a la entra6a 6el 7o6elo 6e la 7>89ina.


Conductores

Mo6elo 6e trans@or7a6or 6e 9n 7otor 6e in69i1n< on rotor ; estator oneta6os por 7e6io 6e 9n trans@or7a6or i6eal on relai1n 6e espiras KAe@H Ta7Bién o7o 9al89ier trans@or7a6or on 9n nleo 6e :ierro< el @l9Fo en la 7>89ina est> relaiona6o on la tensi1n aplia6a E". En la @ig9ra aH  5 la @9erza 7agneto7otriz  =ers9s  la 9r=a 6e @l9Fo K9r=a 6e 7agnetizai1nH 6e la 7>89ina se oteFa on 9na 9r=a si7ilar 6e 9n trans@or7a6or 6e potenia. OBser=e 89e la pen6iente 6e la 9r=a 6el @l9Fo =ers9s @9erza 7agneto7otriz 6el 7otor 6e in69i1n es 79:o 7enos pron9nia6a 89e la 9r=a 6e 9n B9en trans@or7a6or. Esto s9e6e< por89e e?iste 9n entre:ierro en el 7otor 6e in69i1n< 89e a97enta enor7e7ente la rel9tania 6e la tra;etoria 6el @l9Fo ; por tanto 6eBilita el aopla7iento entre los e7BoBina6os pri7ario ; se9n6ario. C9anto 7>s alta la rel9tania a9sa6a por el entre:ierro< se neesita 9na orriente 6e 7agnetizai1n 7>s alta para lograr 9n ni=el 6e @l9Fo 6eter7ina6o. 'or tanto< la reatania 6e 7agnetizai1n en el ir9ito e89i=alente P7 ten6r> 9n =alor 79:o 7enor Ko la s9septania $7 ten6r> 9n =alor 79:o 7a;or 89e el 89e orrespon6ería a 9n trans@or7a6or orriente. La tensi1n pri7aria interna 6el estator E" se aopla on el se9n6ario Er por 7e6io 6e 9n trans@or7a6or i6eal on 9na relai1n 6e espiras Ae@. La relai1n 6e espiras e@eti=a Ae@ es Bastante @>il 6e 6eter7inar para 9n 7otor 6e rotor 6e=ana6o es B>sia7ente la relai1n 6el n7ero 6e on69tores por @ase 6el estator< on el n7ero 6e on69tores por @ase en el rotor< 7o6i@ia6a por 9ales89iera 6i@erenias 6e @atores 6e paso ; 6e 6istriB9i1n. En a7Bio< es 9n poo 6i@íil 6e@inir e?ata7ente Ae@< en el aso 6e 9n 7otor 6e rotor 6e Fa9la 6e ar6illa< por89e no :a; e7BoBina6os 6i@erentes en el rotor 6e Fa9la 6e ar6illa. En a7Bos asos< :a; 9na relai1n 6e espiras e@eti=as para el 7otor. La tensi1n Er pro69i6o en el rotor pro69e< a s9 =ez< 9n @l9Fo 6e orriente en el ir9ito 6el rotor 6e la 7>89ina Ko se9n6arioH< p9esto en ortoir9ito.


Conductores

F!g. a@  9 M($&#a %a "(#:a '$ magn$!a"!)n '$ (n moo# '$ !n'(""!)n "o$sios se 6eBieron en@rentar oBst>9los 6e onsi6eraBle i7portania< pri7ero por89e la orriente 6e tensi1n 7ono@>sia no pro69e 9n a7po 7agnétio giratorio. L9ego 6e sortear este oBst>9lo los @aBriantes se enontraron on la proBle7>tia 89e trae onsigo el :e:o 89e los 7otores 7ono@>sios no poseen par 6e arran89e intrínseo. Con el paso 6el tie7po se :an i6o 6esarrollan6o 6i=ersas ténias orienta6as a sol9ionar estos proBle7as. Dan6o paso a los 7otores 7ono@>sios 89e :e7os onoi6o en este traBaFo. Las apliaiones 6e los 7otores 7ono@>sios :o; son 79; a7plias< p9esto 89e a6a siste7a est> 6isea6o on araterístias espeí@ias< sin e7Bargo a6a 9na 6e las 6i@erentes on@ig9raiones tienen =entaFas ; 6es=entaFas tanto 9na on respeto 6e otra< o7o a6a 9na on respeto a la instalai1n 7is7a 6on6e ser> 9Bia6a. Los 6i@erentes 7otores 89e :e7os onoi6o :an :e:o posiBle el 6esarrollo 6e n9e=as 7>89inas< :erra7ientas ; aparatos< tanto para s9 apliai1n in69strial o 6o7éstia. Ca6a siste7a 6e los est96iantes tienen o7o oBFeti=o prinipal intro69ir alg9na 7eFora a los 7otores ;a e?istentes< estos a7Bios onsisten enG 7eForar el par 6e arran89e< el @ator 6e potenia< la 6isipai1n 6e alor a tra=és 6el 7is7o 7otor Ken el aso 6e los 7otores 89e presentan altas resisteniasH< e=itar orrientes e?esi=as en el 7o7ento 6el arran89e ; e=itar 89e las reatanias Kin69ti=a o apaiti=aH in@l9;an negati=a7ente en la instalai1n 89e los ro6ea. Ta7Bién se :an 6esarrolla6o 7otores pe89eos K7iro 7otoresH 89e p9e6en ser 9tiliza6os en pe89eas 7a89inas :erra7ientas Ktala6ros< sierras ir9lares ; otrasH< ; otros 89e se 9tilizan en aparatos 6o7éstios KBo7Bas 6e ag9a 6e 7>89inas la=a6oras< :ornos giratorios ; otros eletro 6o7éstiosH. *". EFICIENCIA MOTORES ASINCRONICOS

In#o'(""!)n 'ara 7antener e inre7entar la e@iienia 6e los 7otores tri@>sios asinr1nios K6e BaFo =oltaFe ; 6e 7e6iana apai6a6H 69rante el proeso 6e reparai1n< se :an 6esarrolla6o proe6i7ientos ; tenologías Basa6os en los prinipios 6e la ali6a6 total \A 29i6e< "444 Ra7se; ; Ar7intor< "44/ %iego< et al., *00"].


Conductores

Estos proe6i7ientos ; tenologías< tanto los relaiona6os on la reparai1n 6e los 6e=ana6os o7o 6e otras partes ; siste7as 6e estas 7>89inas< re89ieren 6e pr9eBas 89e 6eBen ser realiza6as antes< 69rante ; 6esp9és 6el proeso 6e reparai1n \IEEE< "44* IEEE< "45 IEEE< "44# %iego< "444KBH]. Uno 6e los aspetos 6eter7inantes 89e los a9tores 6el presente traBaFo :an plantea6o para alanzar los prop1sitos anteriores< es lograr 9n proeso 6e reparai1n 6e los 6e=ana6os 6e alta ali6a6 \%iego< et al.< *00"]. 'ero 69rante la reparai1n 6e los 6e=ana6os< ta7Bién se p9e6en realizar aiones 89e per7itan re69ir las pér6i6as< a97entar la potenia no7inal 6el 7otor o s9 apai6a6 6e soBrearga. La e@iienia se p9e6e a97entar si se 6is7in9;e la resistenia 6el 6e=ana6o 6el estator. Esto se logra @9n6a7ental7ente aortan6o la longit96 6e las aBezas 6e BoBina e inre7entan6o< sie7pre 89e sea posiBle< el >rea 6el on69tor. Lo lti7o p9e6e oBtenerse on 9n 7a;or llena6o 6e la ran9ra. A esta posiBili6a6 ontriB9;e< en los 7otores 7>s =ieFos< el 7enor espesor 6e los 7ateriales aislantes at9ales. Us9al7ente< el inre7ento 6e la sei1n 6el on69tor no p9e6e ser 7a;or 89e el orrespon6iente a 9n n7ero A2 Kapro?i7a6a7ente "<*# =eesH. %alores 7enores p9e6en ser logra6os on o7Binaiones 6e :ilos en paralelo \AC Motor< "444 A 29i6e< "444< %iego< "444KaH. Al re69irse las pér6i6as en el 6e=ana6o< la e@iienia a97enta ; el inre7ento 6e te7perat9ra 6is7in9;e K; on ello a97enta la =i6a til 6e la 7>89inaH. El e@eto 6e re69i1n 6e las pér6i6as por el inre7ento 6el >rea 6el on69tor ; el 9so 6e 9n siste7a 6e aisla7iento 6e 9na lase s9perior< p9e6en ta7Bién 9tilizarse para a97entar la apai6a6 6e soBrearga 6el 7otor. En la on6ii1n 6e soBrearga< el 7otor tiene 7a;or 6esliza7iento. Esto a9sa 9na orriente 7>s ele=a6a< lo 89e lle=a a 7a;ores pér6i6as e inre7ento 6e te7perat9ra. El lí7ite para la soBrearga lo 6eter7ina el 7o7ento 7>?i7o 6el 7otor ; la apai6a6 tér7ia no7inal 6el aisla7iento. &i se re69en las pér6i6as ; se a97enta la te7perat9ra no7inal 6el aisla7iento< el 7otor p9e6e operar a 9na 7a;or soBrearga. Esto a97enta el @ator 6e ser=iio< pero no la potenia no7inal. KEl @ator 6e ser=iio &+ es el porentaFe 6e soBrearga 89e p9e6e tener el 7otor antes 6e 89e s9 te7perat9ra 6e operai1n e?e6a la te7perat9ra no7inal 6el siste7a 6e aisla7ientoH.

D$&a##o%%o A. Po$n"!a nom!na% > "apa"!'a' '$ &o3#$"a#ga En alg9nos talleres 6e reparai1n se piensa 89e a los 7otores KsoBre to6o los =ieFosH se les p9e6e a97entar la potenia no7inal reBoBin>n6olos on 9na sei1n 6e on69tor 7a;or 89e la original< o inre7enta6o la te7perat9ra no7inal a tra=és 6e 7eForar la lase 6el siste7a 6e aisla7iento. Esto asi n9na es ierto. Las nor7as 6e la NEMA ; la IEC< espei@ian los =alores 7íni7os 6el 7o7ento 6e arran89e ; 6el 7o7ento 7>?i7o 89e orrespon6en a a6a potenia 6e sali6a ; =eloi6a6 no7inal. Usan6o 9na 7a;or sei1n 6e on69tor o a97entan6o la te7perat9ra no7inal< no se inre7entan estos 7o7entos< por lo 89e no se p9e6e a97entar la potenia no7inal sin 9n an>lisis rig9roso. Esto se 6eBe a 89e el 7o7ento 6e arran89e ; el 7o7ento 7>?i7o est>n 6eter7ina6os @9n6a7ental7ente por las reatanias 6el estator ; 6el rotor \2ol6Berg< "45] ; éstas se 7antienen apro?i7a6a7ente onstantes si las =9eltas e@eti=as no =arían< o7o es el aso.


Conductores

Así< por eFe7plo< si se onsi6era repoteniar 9n 7otor &ie7ens 6e "00 :p a "*! :p K5#0 %< #0 z< TE+CH< el 7otor repotenia6o a "*! :p 89e6aría on los 7is7os 7o7entos 89e a "00 :p K=er 6atos 6e at>logo en la TaBla "HG 9n 7o7ento 6e arran89e 6e !#"" N7 K""*  6el no7inalH 6e los ,"0 N7 6e at>logo ; 9n 7o7ento 7>?i7o 6e 5* N7 K"#  6el no7inalH on respeto a los "0!" N7 6e at>logo. A7Bos par>7etros est>n por 6eBaFo 6e los 7íni7os estaBlei6os por la Nor7a IEC /5"* para la Categoría N 6e 6iseo a la 89e orrespon6e este 7otor Ksegn ta7Bién la 7eniona6a nor7aH 89e son "*0  ; "0 . 'ara a97entar la potenia no7inal 6e 9n 7otor :a; 89e re6isear el 6e=ana6o< al 7is7o tie7po 89e se inre7enta la lase 6el siste7a 6e aisla7iento. Con las 7>89inas onstr9i6as on anteriori6a6 a "4#0 Ken Nortea7éria esto inl9;e las arasas ^U_ ; anterioresH< 89e tienen aisla7iento Clase A< la potenia no7inal 9s9al7ente se p9e6e inre7entar :asta el sig9iente =alor 6e potenia en las esalas est>n6ar 6e la NEMA e IEC< re6isean6o el 6e=ana6o ; 9tilizan6o 9n aisla7iento por lo 7enos Clase $. Tabla 1. Datos de catálogo de motores Siemens

Po$n"!a nom!na% ?p@

V$%o"!'a' Mom$no nom!na% ?#pm@ nom!na% ?Nm@

Mom$no Mom$no '$ a##an8($ m+4!mo ?Nm@ ?Nm@

"00

" ,,!

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!#" K"50 H

5* K*"0 H

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" ,0

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,0" K"50 H

" 0!" K*"0 H

'ara 6eter7inar si la potenia p9e6e ser inre7enta6a an 7>s< se re89iere 9n rig9roso >l9lo 6e las in69iones 7agnétias. A9n si las in69iones 7agnétias in6ian 89e ese inre7ento p9e6e ser realiza6o 6es6e el p9nto 6e =ista elétrio< es posiBle 89e e?istan proBle7as 6es6e el p9nto 6e =ista 7e>nio. 'or eFe7plo< 9n a97ento 79; gran6e 6e la potenia no7inal p9e6e a9sar @allas en los eFes o en los ro6a7ientos. Tales @allos 7e>nios son 7>s proBaBles 89e o9rran en las arasas 7>s largas para 9na alt9ra 6e eFe 6a6a< 89e en 9na 6e arasa 7>s orta. Así< es 7>s proBaBle la @alla en 9na arasa *!# 89e en 9na *!5 o en 9na *00L 89e en 9na *00M Karasas est>n6ar NEMAH. &i se parte 6e 9n 7otor on aisla7iento Clase $ 89e @9e onstr9i6o 6esp9és 6e los aos sesenta Karasas T en Nortea7éria o arasas IEC en otras partes 6el 79n6oH< es 6i@íil inre7entar la potenia no7inal 6e sali6a. N9na se 6eBe tratar 6e inre7entar 7>s 6e 9n =alor en la esala 6e potenia< ; 6eBe aseg9rarse 89e se 9se aisla7iento Clase . En esto :a; 89e onsi6erar 89e los 7otores 7>s pe89eos operan on 79; altas in69iones 7agnétias ; ta7Bién on 79; alto @ator 6e llena6o 6e ran9ra< por lo 89e el inre7ento 6e la potenia res9lta 9s9al7ente i7posiBle.


Conductores

En 9al89iera 6e estos asos :a; 89e e=al9ar la e@iienia res9ltante KBien 9tilizan6o proe6i7ientos 6e >l9lo a partir 6e las 6i7ensiones \AC Motor< "444 %iego< "444KaH]< o Bien por 7éto6os e?peri7entalesH por89e ésta =ariar> en @9ni1n 6e las n9e=as relaiones entre pér6i6as.

-. In"#$m$no '$ %a "apa"!'a' '$ &o3#$"a#ga > $% p#o3%$ma '$ %a $*!"!$n"!a 'ara e=al9ar 9antitati=a7ente lo 89e s9e6e 9an6o se 6esea a97entar la apai6a6 6e soBrearga< es on=eniente a9?iliarse 6e e?presiones 89e relaionen la orriente 6el estator on el pro69to 6e la arga lineal por la 6ensi6a6 6e orriente

.

De \2ol6Berg< "45]G

?1@ Don6eG 'CU"G 'ér6i6as 6e oBre en el estator KH. `7G Resisti=i6a6 6el oBre a la te7perat9ra 6e traBaFo K  77*  7H. LMG Longit96 7e6ia 6e 9na =9elta K77H. D"G Di>7etro interior 6el nleo 6el estator K77H. Da6o 89e la s9per@iie 6e en@ria7iento 6el 6e=ana6o 6el estator se p9e6e onsi6erar proporional al pro69to < res9lta @>il onl9ir 6e la E. K"H 89e araterizar> la arga tér7ia espeí@ia 6el estator on respeto a las pér6i6as 6e oBre en s9 6e=ana6o. aien6o las s9stit9iones on=enientes< se p9e6e e?presar la orriente 6el estator \%iego< et al., "44 %iego< "444KaH]G

?2@ Don6eG ACONG &ei1n 6el on69tor CG N7ero 6e on69tores ele7entales en 9no a"G N7ero 6e pasos en paralelo por NRG N7ero 6e on69tores por &G N7ero 6e ran9ras 6el estator.

K77*H. e@eti=o. @ase. ran9ra.

Este =alor 6e orriente po6r> onsi6erarse o7o la orriente no7inal a67isiBle para 89e la arga tér7ia espeí@ia pro69za 9n alenta7iento 89e se orrespon6a on la lase 6el aisla7iento. El =alor 6e

se oBtiene 6e gr>@ios e7pírios \2ol6Berg< "45] para a6a


Conductores

tipo 6e 7otor pero lo 89e a89í interesa es 89e si se to7a el aisla7iento Clase + o7o Base \2ol6Berg< "45]< para otras lases 6e aisla7iento se 79ltiplia el =alor :alla6o porG

Clase A

0
Clase E

0<,0

Clase $

0<,!

Clase +

"<00

Clase 

"
En \%iego< et al., "44] se 6e7ostr1 la =ali6ez 6e estas onsi6eraiones para 9na a7plia poBlai1n 6e 7otores. C9an6o se a97enta la arga KsoBreargaH on s1lo el inre7ento 6e la ali6a6 6el aisla7iento para per7itir 9na 7a;or arga tér7ia espeí@ia< la e@iienia =aría. En los 7otores 6e 7e6iana ; gran apai6a6< la ten6enia es a =ariar ligera7ente o inl9so a per7aneer onstante. En los 6e pe89ea potenia< la =ariai1n es 7>s 7ara6a. La e=al9ai1n 6e la e@iienia p9e6e :aerse por 7e6ios e?peri7entales K=ía 89e res9lta o7plia6a @re9ente7enteH o 7e6iante 6atos 6e at>logo< segn ser> =isto en los sig9ientes est96ios 6e aso. Res9lta on=eniente reor6ar 89e la lase 6e aisla7iento 89e6ar> sie7pre 6eter7ina6a por a89el ele7ento 6el siste7a 89e sea 6e 7enor ali6a6. Así< si en 9n 7otor se oloa aisla7iento 6e ran9ras ; entre BoBinas Clase +< pero el ala7Bre es lase $< :a; 89e onsi6erar el aisla7iento o7o 6e lase $.

C. E&('!o '$ "a&o& Caso 1

&e tiene 9n 7otor Lero; &o7er on los 6atos 6e plaa ; 6e at>logo 89e se 79estran en la taBla *. &i este 7otor Ke9ropeo< on +& Q "H se reBoBina on aisla7iento Clase < la orriente I" per7isiBle Kone?i1n para 550 %H alanza< a partir 6e la e9ai1n K*HG A a 89e

se 79ltiplia por "./ Kaisla7iento Clase H 6entro 6e la raíz.


Conductores

De los 6atos 6e at>logo< :aien6o 9na interpolai1n lineal K; a partir 6e onsi6erar 89e la potenia es asi proporional a la orrienteHG b Q 40
Contraria7ente< =éase este aso 6e 9n 7otor &ie7ens< 9;os 6atos 6e plaa ; 6e at>logo se 79estran en la TaBla /. Tabla 2. Datos del motor Lero Somer

Dao& '$ p%a"a Tipo

+L& "0L

E@iienia

40
N7ero 6e polos

5

%eloi6a6

",#0 rp7

'otenia

/0 

Régi7en

Contin9o

+re9enia

#0 z

+ator 6e potenia

0<!

%oltaFe

**0550 %

'rotei1n

I' !!

Cone?i1n



Aisla7iento

Clase +

Corriente

"0/!"
Tipo 6e rotor

Ja9la A!L

Dao& '$ "a+%ogo 'otenia Kp.9.H

0
0<,!

"<00

"<*!


Conductores

E@iienia KH

4
40
40
40
os! Kp.9H

0<,*

0<"

0<!

0<#

Tabla ". Datos del motor Siemens

Dao& '$ p%a"a N7ero 6e polos

5

E@iienia

,4< 

'otenia

/ :p

%eloi6a6

" ,*! rp7

+re9enia

#0 z

Régi7en

Contin9o

%oltaFe

5#0 %

+ator 6e potenia

0<!4

Cone?i1n



'rotei1n

I' !!

Corriente

5<" A

Aisla7iento

Clase +

Dao& '$ "a+%ogo 'oteniaKp.9.H 0
0<,!

"<00

"<*!

E@iieniaKH 0<,

"<*

,4<

,,<0

os! Kp.9H

0<,45

0<!4

0<,0

0<#5

&i ig9al7ente se reBoBina on aisla7iento Clase < la orriente I" per7isiBle asien6e aG A ; 6e los 6atos 6e at>logo< :aien6o el 7is7o proe6i7iento 6e interpolai1nG b Q ,

Conductores

os ! Q 0<#5 En este aso< on 9na soBrearga ig9al a la 6el 7otor anterior 6e "5 < la e@iienia se re69e en "
Con"%(&!on$& Una 6e las 9estiones 89e 6eter7inan el 7antener e inre7entar la e@iienia 6e los 7otores tri@>sios asinr1nios 69rante s9 reparai1n< es el logro 6e 9na alta ali6a6 en la parte 6el proeso onerniente al 6e=ana6o 6el estator. D9rante la reparai1n 6el 6e=ana6o se p9e6en to7ar 7e6i6as 89e lle=en a re69ir las pér6i6as< a97entar la potenia no7inal 6el 7otor o inre7entar s9 apai6a6 6e soBrearga. El inre7ento 6el >rea 6el on69tor ; la re69i1n 6e la longit96 6e las aBezas 6e BoBina 6is7in9;en las pér6i6as 6el 7otor e inre7entan la e@iienia pero esto< F9nto on el 9so 6e 9n aisla7iento 6e 7a;or lase< no per7ite asi n9na Kontrario a alg9nos riterios 89e aB9n6anH a97entar la potenia no7inal< por89e los 7o7entos 6e arran89e ; 7>?i7o no se inre7entan on esas 7e6i6as. 'or estas razones< para a97entar la apai6a6 no7inal 6e 9n 7otor se re89iere 9s9al7ente real9lar el 6e=ana6o ; 9tilizar 9na lase s9perior 6e aisla7iento. El 9so 6e 9na lase s9perior 6e aisla7iento per7ite a97entar la apai6a6 ontin9a 6e soBrearga< pero en esas on6iiones la e@iienia p9e6e =ariar @a=oraBle o 6es@a=oraBle7ente< en 6epen6enia 6el 6iseo 6el 7otor.

2.9 CONDUCTORES ELHCTRICOS Los on69tores est>n on@or7a6os por tres partesG El al7a o ele7ento on69tor< @aBria6o 6e oBre o al97inio segn s9 onstit9i1n p9e6e serG ala7Bre o aBle< segn el n7ero 6e on69tores p9e6e &erG Mono on69tor o 79ltion69tor.  E l aisla7iento< 89e se e?pliar> en el p9nto *.!." ;< Las 9Biertas protetoras< 9tiliza6as para proteger la integri6a6 6el aisla7iento ; el al7a on69tora. Los on69tores elétrios p9e6en tener 6i@erentes @or7asG :ilos< Barras retang9lares< Barras ir9lares< et. Los 7ateriales 6e los on69tores típia7ente 9tiliza6os en las instalaiones elétrias son el oBre ; el al97inio por o@reer 9na B9ena on69ti=i6a6 a 9n osto razonaBle.


Conductores

El al97inio posee 7enor on69ti=i6a6 elétria 89e el oBre apro?i7a6a7ente en 9n "# ; es 7>s li=iano< lo 89e res9lta 7>s eon17io al :aer 9n >l9lo o7parati=o. A pesar 6e estas 6i@erenias el oBre es pre@eri6o en el 7era6o por s9s propie6a6es 7e>nias. 'ara la selei1n 6el on69tor es i7portante tener en 9enta los agentes 89e in@l9;en 69rante s9 @9niona7iento< los 7>s rele=antes sonG 7e>nios< 89í7ios ; elétrios Entre los agentes 7e>nios 89e p9e6en a@etar se en9entranG presi1n 7e>nia< aBrasi1n< elongai1n ; 6oBlez a "0d< sien6o los 7>s o79nes agentes e?ternos o7o el 6ese7pa89e< 7aneFo e instalai1n 6el on69tor 89e le p9e6en a9sar 6ao oasionan6o @allas 6e operai1n al siste7a. Los agentes 89í7ios 6epen6en 6ireta7ente 6e los onta7inantes 89e se en9entran en el l9gar 6e la instalai1n ; se lasi@ian enG Ag9a o :97e6a6< :i6roarB9ros< >i6os ; >lalis. El aisla7iento 6el on69tor se 6eter7ina segn las neesi6a6es ante la ai1n 6e los onta7inantes presentes< ;a 89e estos p9e6en =ariar en espesor ; apas 6e aisla7iento.

2.9.1 A!&%am!$no '$ %o& "on'("o#$& 'ara el aisla7iento 6e los on69tores las 6eno7inaiones =arían 6epen6ien6o 6e s9 9tilizai1n o tipo 6e @aBriante< por eFe7plo el 7aterial ter7opl>stio se i6enti@ia o7o tipo T< ; s9 6esignai1n segn la nor7a UL KUn6erWriters LaBoratories In.H se in6ia a ontin9ai1nG T< T< TN< TTU. Ta7Bién se en9entran los polí7eros 89e se i6enti@ian o7oG R< R< R< R< R. 'ara seleionar el tipo 6e aisla7iento 6e los on69tores< se 6eBe onsi6erar la apai6a6 para resistir 6i=ersos aspetos a los 89e est>n e?p9estos en la instalai1n< o7o el tipo 6e l9gar 6e la instalai1nG L9gares &eos ; 7e6osG Los on69tores aisla6os ; aBles 9sa6os p9e6en ser 6e los tiposG +E'< +E'$< MT< '+A< R< R< R*< &A< TN< T< T*< T< T*< TN< TN*< T< P< P< * 1 3. L9gares MoFa6osG Los on69tores aisla6os ; los aBles 9sa6os ser>n i7per7eaBles a la :97e6a6 on @orro 7et>lio 6e los tiposG MT< R< R*< T< T< T*< T< T*< TN< TN*< P< P*< 3 o 6e 9n tipo aproBa6o para el 9so en l9gares 7oFa6os. Co7o lti7o aspeto se tienen los agentes elétrios< las on6iiones 6e operai1n 6e la instalai1n =ienen 6eter7ina6as por la rigi6ez 6ielétria 6el aisla7iento 6e los on69tores< 6eBi6o a 89e 6eter7ina la 6i@erenia 6e potenial estaBlei6a por los lí7ites 6e seg9ri6a6< el aisla7iento 6e los on69tores per7ite soportar soBreargas transitorias o i7p9lsos 6e orrientes por ortoir9ito.

2.9.2 Ca%!3#$ '$ %o& "on'("o#$& $%é"#!"o&


Conductores

Los on69tores se i6enti@ian por el n7ero 6el aliBre 89e por lo general sig9en el siste7a 6e 6esignai1n a7eriano A2 KA7erian ire 2a9ge por s9s siglas en inglésH. En aso 6e tener 9n >rea 7a;or se e7plea 9na 9ni6a6 6eno7ina6a ir9lar 7il Ksei1n 6e 9n ír9lo 89e tiene 9n 6i>7etro 6e 9n 7ilési7o 6e p9lga6aH. 'or eFe7plo " 77* Q "4,5 CM. En la taBla I se 79estran en or6en asen6ente los aliBres A2 6e 9so o7n ; s9 >rea orrespon6iente.


Conductores

Ta3%a I. =#$a '$ %o& "on'("o#$& "on "a%!3#$& A CaliBre KA2H "*

rea K77*H /./"

"0

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5

*".*0

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*0

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"0,

En la taBla II se 79estra el >rea respeti=a 6e los on69tores on aliBre MCM on=enionales.

Ta3%a II. =#$a '$ %o& "on'("o#$& "on "a%!3#$& MCM CaliBre KMCMH

rea K77*H

*!0

"*#.#55

/!0

",,./!5

!00

*!/./!5

2.9. S$%$""!)n '$% "a%!3#$ '$% "on'("o# &e e7plean 6os riterios para esoger el aliBre a6e9a6o para el on69torG  Capai6a6 6e on69i1n 6e orrienteG representa la 7>?i7a orriente 89e p9e6e ir9lar por 9n on69tor onsi6eran6o las propie6a6es 6el 7is7o sin pro69ir 6ao. "04


Conductores

 Caí6a 6e tensi1nG >l9lo 89e onsi6era las pér6i6as por el on69tor. A6e7>s 6e las 6os on6iiones neesarias para esoger el aliBre 6el on69tor el CEN reo7ien6a onsi6erar el aliBre 7íni7o per7iti6o segn s9 tensi1n no7inal ; tipo 6e instalai1n.

2.9.9 Ca%!3#$ mn!mo > "apa"!'a' '$ %o& "!#"(!o& #ama%$& La apai6a6 7>?i7a 6el on69tor se 6eter7ina a tra=és 6e la potenia< la 9al est> e?presa6a por el pro69to 6e la tensi1n por la orriente. El aliBre 7íni7o per7iti6o para los ir9itos ra7ales es el T f "* A2 6e oBre o f "0 6e al97inio re9Bierto 6e oBre. En la taBla /"0."# 6el CEN 89e se 79estra en el apén6ie se in6ian las apai6a6es 6e orriente KAH per7isiBles 6e on69tores aisla6os 6e 0 a *000 % ; 6e #0 d C a 40 d C no 7>s 6e tres on69tores ati=os en 9na analizai1n< aBles o 6ireta7ente enterra6os< para 9na te7perat9ra a7Biente 6e /0 d C.

2.9.; S$%$""!)n '$% "on'("o# p($&o a !$##a El on69tor 6e p9esta a tierra oneta el :asis 6e los e89ipos< ir9itos ;o analizaiones al eletro6o 6e p9esta a tierra< para 6eter7inar 6i:o aliBre se e7plea la taBla I% e?traí6a 6el CEN Kre@erenia *!04!H 89e se 79estra a ontin9ai1n. El aliBre se 6eter7ina en @9ni1n a la apai6a6 no7inal 6el 6ispositi=o a9to7>tio 6e soBreorriente 9Bia6o 6el la6o 6e la ali7entai1n.

""0


Conductores

Ta3%a III. Ca%!3#$ mn!mo '$% "on'("o# '$ a"($#'o a &( $n&!)n nom!na% T$n&!)n nom!na% '$% "on'("o# ?Vo%@

De 0 a *000 De *00" a 000 De 00" a "!000 De "!00" a *000 De *00" a /!000

Ca%!3#$ mn!mo '$% "on'("o# ?A@ "5 De CoBre "* De al97inio o al97inio re9Bierto 6e oBre  * " "0

2.; Cana%!a"!on$& > Catias< 7e>nias o 6e seg9ri6a6. Di:as analizaiones p9e6en ser lasi@ia6as 6e la sig9iente @or7aG  A la =ista.  E7B9ti6asG O9lta en 79ros e inaesiBle en @or7a 6ireta.  O9ltasG No a la =ista< pero aesiBle en to6a s9 e?tensi1n.  &9Bterr>neasG $aFo tierra.

"""


Conductores

Ta3%a IV. Ca%!3#$ mn!mo '$ %o& "on'("o#$& '$ p($&a !$##a '$ $8(!po& pa#a "ana%!a"!on$& > $8(!po& Capa"!'a' nom!na% o a<(&$ m+4!mo '$% '!&po&!!:o a(om+!"o '$ &o3#$"o##!$n$ (3!"a'o '$% %a'o '$ %a a%!m$na"!)n ?A@ "! *0 /0

Ca3%$ '$ Co3#$

Ca3%$ '$ A%(m!n!o o '$ A%(m!n!o #$"(3!$#o '$ Co3#$ K NJ

NJ "5 "* "0

"* "0 

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"0 *0 /0

"000 "*00 "#00

*0 /0 50

50 *!0 Y7il /!0 Y7il

*000 *!00 /000

*!0 Y7il /!0 Y7il 500 Y7il

500 Y7il #00 Y7il #00 Y7il

5000 !000 #000

!00 Y7il ,00 Y7il 00 Y7il

00 Y7il "*00 Y7il "*00 Y7il

[ %éanse las restriiones 6e instalaiones seala6as en el Artí9lo *!04*KaH. NOTAG 'ara 97plir lo estaBlei6o en el Artí9lo *!0!"< los on69tores 6e p9esta a tierra 6e los e89ipos po6rían ser 6e 7a;or aliBre 89e lo espei@ia6o en esta TaBla.

""*


Conductores

2.;.1 T(3$#a& Las t9Berías son 9no 6e los ele7entos 7>s i7portantes< se enargan 6e resg9ar6ar los on69tores 6es6e la @9ente 6e ali7entai1n :asta la arga< éstas p9e6e ser 6e 6os tiposG e7B9ti6as o a la =ista. Las 6i7ensiones 6e la t9Bería 6epen6en 6ireta7ente 6el n7ero 6e on69tores 89e protege< onsi6eran6o 9n espaio liBre 89e se :aBilita on la @inali6a6 6e 6isipar el alor 6e los ali7enta6ores< por tal raz1n se 6isea 9na relai1n entre la sei1n 6el t9Bo ; la 6e los on69tores< lla7a6a @ator 6e relleno 89e =iene 6a6o porG # $

Q

%

K,H

C %

En 6on6eG +R Q @ator 6e relleno. A Q >rea total 6e los on69tores. A Q >rea interior 6e la t9Bería. Los porentaFes 6e los @atores 6e relleno para oBtener la sei1n trans=ersal 6e los on69tores< se in6ian en la taBla Nd " 6el apít9lo 4 6el CEN.

2.;.1.1 T(3$#a& !po EMT El artí9lo /! 6el CEN e?plia to6as las 6isposiiones generales respeto a este tipo 6e t9Berías< tales o7o s9 9so< instalai1n ; espei@iaiones 6e @aBriai1n. 2eneral7ente esta t9Bería 7et>lia onoi6a o7o tipo EMT se 9tiliza en analizaiones e7B9ti6as. El ta7ao a 9tilizar osila 6es6e "* p9lga6a :asta 9n 7>?i7o 6e 5 p9lga6as. El >rea 6e las t9Berías 89e p9e6e ser o9pa6a por los on69tores se en9entra en la taBla 5 6el apít9lo 4 6el CEN< Di7ensiones ; >rea porent9al 6e los t9Bos ; t9Berías< ig9al7ente en el apén6ie I se en9entra la taBla 89e in6ia la anti6a6 6e on69tores 7>?i7os en los 6istintos ta7aos 6e t9Berías tipo EMT< 6e a9er6o al porentaFe 6e o9pai1n per7isiBle.

2.;.1.2 T(3$#a& !po PVC Al ig9al 89e las t9Berías tipo EMT< estas t9Berías ta7Bién son 9tiliza6as en analizaiones e7B9ti6as< se lasi@ian o7o no 7et>lias ; tienen la propie6a6 6e ser a9to e?ting9iBle< resistente al aplasta7iento< :97e6a6 ; a iertos agentes 89í7ios. En 9anto a las taBlas re@ereniales onernientes a la apai6a6 7>?i7a 6e o9pai1n 6e la analizai1n estas se en9entran en el apén6ie I. ""/


Conductores

2.;.1. T(3$#a& !po Con'(! ?IMC@ Estas t9Berías se 9tilizan por lo general en instalaiones a la =ista< las 9ales re89ieren 6e 6i=ersos ele7entos 6e s9Fei1n tales o7o< aBraza6eras o estr9t9ras 6e soporte. El artí9lo /#0 6el CEN e?plia to6as las 6isposiiones generales respeto este tipo 6e t9Berías< tales o7o s9 9so< instalai1n ; espei@iaiones 6e @aBriai1n. Los 6i>7etros 6e este tipo 6e t9Bería est>n estaBlei6os 6entro 6el 7is7o rango 89e para las t9Berías tipo EMT. En el apén6ie I se en9entra la in@or7ai1n relaiona6a al >rea 6e o9pai1n porent9al 6e las t9Berías ; la anti6a6 7>?i7a 6e on69tores 6e a9er6o a s9 aliBre.

2.;.2 -an'$lio< representan6o 9n ele7ento i7portante en las analizaiones En 9anto al n7ero 6e on69tores< el CEN in6ia en el artí9lo /##.#< 89e no ten6r>n 7>s 6e /0 on69tores 6e potenia ; 89e la s97a 6e las seiones trans=ersales 6e los on69tores onteni6os no s9pere el *0 6e la sei1n trans=ersal interior 6el anal 7et>lio. Las e?tensiones 6e los anales 7et>lios on tapa se :ar>n on los sig9ientes tipos 6e t9BoG 7et>lio rígi6o< 7et>lio @le?iBle< 7et>lio inter7e6io< elétrio 7et>lio KEMTH< analizaiones 7et>lias 6e s9per@iie o aBle 7et>lio Blin6a6o.

2.;. Ca "a<$!n$& &on los ele7entos 9tiliza6os para pre=enir 6eri=aiones ; e7pal7es 6e on69tores 6e 7anera inseg9ra< :aia las one?iones 6e éstos on las proteiones< interr9ptores para il97inai1n< to7aorrientes< 7anioBras. Di:os ele7entos se 9Bian al @inal ; en 7e6io 6e los ir9itos< en 9anto al 7aterial ; 6i7ensiones re89eri6as se en9entran espei@ia6as en el CEN en la sei1n /"5. 'or lo general< las aFas 6eBen tener 9n 50 6el espaio interior liBre.

". 4 CLCULO DE CONDUCTORE& 'ARA MOTORE& TRI+&ICO& ""5

&ol9i1n G 'ara 9n 7otor tri@>sio 6e Fa9la 6e ar6illa on par 6e arran89e nor7al< la orriente a plena arga =er +ig.".4/ a **0 % ; / ' es "0 a7perios< el 0on690tor se al9la paraG C 6o se ali7enta 9n 9 7otor en @or7a in6i=i69al< a la n apai6a6 6e


on69i1n 6e  o r r i e n t e KA7 pai6a6H 6e on69tores lo s 6el ir9ito 6eri=a6o 6eBe ser al 7enos 6el "*! 6e la 0orriente a plena arga o no7inal 6el 7otor.

a. EFe7plo "G En la instalai1n elétria 6e 9n 7otor 6e in69i1n se 9san on69tores T. Cal9le el aliBre 6e  o n 6 9  t o r re89eri6o pa ra ali7entar 9n 7otor 6e / '< ali7enta6o on **0 %oltios.

+ig. ".4/ Corriente a plena arga 6e 7otores tri@>sios. 'ara longit96es 6e on69tor 6e :asta #0 7.

Conductores

I

Q

I N

".*!

Q

".*! ? "0

Q

"*.! A

Cons9ltan6o la taBla< 6e la apai6a6 6e orriente par a 0on690tores < para tres on69tores en

t9Bo para

orriente 6e "*.! A< se re89iere 9n on69tor T No . "5< sin e7Bargo el 7 í n i 7 o per7isiBle es el No. "* T. C9an6o se ali7enta 7>s 6e 9n 7otor< la apai6a6

6e 0 o r r i e n t e

KA7pai6a6H 6el on69tor es la s97a 6e ".*! =ees la 0orriente 6e plena arga 6el 7otor 7a;or< ; s97a 6e las orrientes a plena arga 6el resto 6e

los 7otores.

""!

on69it< 9na

CaBles para Me6ia Tensi1n &e 9san para 6istriB9i1n 6e energía elétria ; onetan los trans@or7a6ores 6e s9Bestaiones on los trans@or7a6ores para BaFar la tensi1n a ni=eles 6e 9s9ario @inal. &9 instalai1n p9e6e ser al aire< en 69tos s9Bterr>neos< analetas< enterra6o 6ireto o Ban6eFas porta aBles. est>n on@or7a6os B>sia7ente por 9n on69tor KoBre o al97inioH< 9n Blin6aFe soBre el on69tor KPL'E se7ion69torH< el aisla7iento KPL'E o E'RH< ni=el "00 o "//< 9n Blin6aFe 6el aisla7iento KPL'E se7ion69torH< 9na pantalla 7et>lia Kinta 6e oBre o :ilos 6e oBreH ; la 9Bierta e?terior o :a89eta

CaBles 6e ontrol &e 9san para lle=ar seales entre aparatos en inter@ae 6ireta on el siste7a elétrio 6e potenia< tales o7o trans@or7a6ores 6e orriente< trans@or7a6ores 6e potenia< relés interr9ptores ; e89ipos 6e 7e6ii1n. Los CaBles 6e Control son aBles 79ltion69tores 89e lle=an seales elétrias 9sa6as para 7onitorear o ontrolar siste7as elétrios 6e potenia ; s9s proesos asoia6os. La tensi1n 6e operai1n 6e estos aBles es 6e #00 %

&on 9sa6os para lle=ar seales 6es6e proesos 6e 7onitoreo a proesos 6e analiza6ores< 9s9al7ente e89ipo eletr1nio< ; 6e los analiza6ores al e89ipo 6e ontrol en el siste7a elétrio 6e potenia. Los CaBles 6e Instr97entai1n CENTEL&A son aBles 79ltion69tores 89e transportan seales elétrias 6e BaFa potenia Klos ir9itos son in:erente7ente 6e potenia li7ita6aH 9sa6as para 7onitorear o ontrolar siste7as elétrios 6e potenia ; s9s proesos asoia6os. La tensi1n 6e operai1n 6e estos aBles es 6e /00 % ; ta7Bién son aptos para 9sos en #00 % en ir9itos 6e potenia li7ita6a.

EQUIVALENCIAS DE CONDUCTORES MCM Y CAPACIDADES DE

2

MM A.

CONDUCCION

S$""!)n Ap#o4. mm2 0.*/ "./" *."0 /./0 !./0 .50 "/./0 .50 "/./0 *"."0 //.#0 !/.!0 #,.50 !.00 "0,.*0 !/.!0 #,.50 !.00 "0,.*0 "*#.#0 "!*.00 ",,.50 *0*.,0 *!/.50 /05.00 /!5.,0 /0.00 50!.50 !0#.,0

Ca%!3#$

A o MCM "  &1li6o "#  &1li6o "5  &1li6o "*  &1li6o "0  &1li6o   &1li6o #  &1li6o   ,: #  ,: 5  ,: *  ,: "0  ,: *0  ,: /0  ,: 50  ,: "0  "4: *0  "4: /0  "4: 50  "4: *!0  /,: /00  /,: /!0  /,: 500  /,: !00  /,: #00  /,: ,00  #": ,!0  #": 00  #": "000  #":

D!+m$#o Ap#o4. mm

".0* ".*4 ".#/ *.0! *.!4 /.*# 5."" /.#4 5.#! !. ,.5" 4./# "0.!0 "".,4 "/.*# 4.5! "0.#0 "".4! "/.50 "5.#* "#.00 ",./0 ".54 *0.#! **.#/ *5.5 *!./! *#.", *4.*#

Capa"!'a' Amp. ?K@

Capa"!'a' Amp. ?KK@

Capa"!'a' Amp. ?KKK@

"! *0 /0 50 !! 50 !! ,0 4! "*! "5! "#! "4! "*! "5! "#! "4! *"! *50 *#0 *0 /*0 /!! /! 500 5"0 5!!

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/0 50 !! ,0 "00 ,0 "00 "/0 ",! */! *,! /*0 /,0 */! *,! /*0 /,0 5"0 5#0 !"0 !!! #/0 ,"0 ,0 "/ 5! 4#!

[ Instalai1n 6e no 7>s 6e tres K/H on69tores aisla6os en on69it< Ban6eFa< aBle onéntrio o 6ireta7ente enterra6o a te7perat9ra a7Biente 6e /0SC. [[ Instalai1n interior 6e on69tores aisla6os soBre aisla6ores. [[[ Instalai1n e?terior 6e on69tores aisla6os al aire liBre. Los =alores 6e on69i1n a89í in6ia6os son para 9na te7perat9ra a7Biente 6e /0SC< para otras te7perat9ras 9 otras on6iiones< 9sar las taBlas 6e orrei1n sig9ientes ;a sea en @or7a in6i=i69al o si79lt>nea T$mp$#a(#a am3!$n$

50SC 5!SC !0SC !!SC

Fa"o# '$ #$'(""!)n 0.* 0.," 0.! 0.5"

'mero de ca!les en el actor de mismo ducto o ca!le reducción 0'O 9 asta < 0'; ; asta R

Folleto de Mantenimiento Electrico

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