INFORME DE ARRANQUE DE MOTOR MONOFASICO MAQUINAS ELECTRICAS II 1. OBJETIVO: Elaborar el plano de instalación, realizar el montaje y verificar la correcta operación e inversión de marcha del motor de inducción monofásico monofásico utilizando contactores para su control. Observándose las normas que establece el Código Eléctrico Nacional 2. FUNDAMENTO TEORICO: MOTOR ASINCRONO MONOFASICO 2.1. GENERALIDADES: GENERALIDADES: Nos referimos al motor asincrónico. Este es una máquina de corriente alterna, de la que solamente una parte: el rotor o el estator, está conectado a la red y la otra parte trabaja por inducción, siendo la frecuencia de las fuerzas electromotrices inducidas proporcionalmente proporcionalmente al resbalamiento. resbalamiento. Por consiguiente la elección de un motor de cualquier tipo para una determinada instalación requiere el conocimiento de los conjuntos de características, las del motor y las de la instalación, algunas necesarias porque están impuestas, y no pueden ser elegidas arbitrariamente, otros en cambio pueden ser seleccionadas entre un conjunto de posibilidades. Para adoptar efectivamente el motor se debe t ener en cuenta, las exigencias de la instalación donde se ha utilizar, considerando que como el motor tendrá ciertos límites, los cuales no deberán ser superadas; por otra parte el motor con sus características propias, impondrá a la instalación ciertos requerimientos, que esta deberá satisfacer y a la vez se pueden utilizar directamente. El comportamiento de estas máquinas cuando son sometidas a condiciones normales de trabajo, sus componentes y estructura son algunos de los temas que se trataran en este trabajo. Cada tipo de motor de los mencionados a continuación posee características que lo diferencian de los demás tipos, sin embargo, todos funcionan bajo los mismos principios y leyes. Y varia la forma en que están construidos otorgándole así características específicas a cada una de las configuraciones adoptadas que a su vez han sido diseñadas para satisfacer necesidades distintas. El motor jaula de ardilla, como el Shunt de corriente continua, marcha a velocidad prácticamente constante. Como el rotor no puede alcanzar la velocidad de rotación del campo magnético, debe siempre marchar con cierto grado de deslizamiento. En vació, el deslizamiento es muy pequeño. Al aplicar la carga al rotor se requiere del aumento de la densidad de la corriente que pasa por el, para desarrollar el par necesario para vencer el aumento de la carga si se introduce una resistencia al circuito del rotor de un motor de inducción, el deslizamiento aumentara para un valor determinado del par. El par es proporcional al flujo, la corriente en el inducido y al coseno del ángulo alfa de desfase entre el flujo y la corriente El flujo del motor de inducción es prácticamente constante porque lo es la FCEM. Si se agrega una resistencia al circuito del rotor, la impedancia del rotor aumentará. Los motores pueden ser de jaula de ardilla, o de rotor bobinado, los primeros en
general se prefieren por razones de simplicidad, solidez y costo. Sin embargo los motores de rotor bobinado poseen características diferentes a las de un motor de rotor en jaula de ardilla que los hacen más eficientes en determinadas condiciones de trabajo. Por lo tanto, que era la selección de un motor adecuado es necesario contar con la mayor cantidad de información sobre diferentes tipos de motores y sus características de funcionamiento y así poder llevar a cabo la selección de un motor que cubra las necesidades requeridas 2.2. CONSTRUCCION: En cuanto a la construcción del motor monofásico de inducción, se debe señalar que el rotor de cualquier motor monofásico de inducción es intercambiable con algunos polifásicos de jaula de ardilla. No hay conexión física entre el rotor y el estator, y hay una entrehierro uniforme entre ellos Debido a que los motores monofásicos de inducción no generan por si solos par de arranque, se tiene dos devanados: el de marcha o principal, y el auxiliar o de arranque, cuya finalidad es producir el giro del rotor Tanto el devanado principal como el auxiliar, están distribuidos en ranuras espaciadas uniformemente alrededor del estator, sin embargo, el ultimo se encuentra alojado en ranuras con orientación desplazada 90º en el espacio eléctrico con respecto a las del devanado principal 2.3. TEORIA DEL DOBLE CAMPO GIRATORIO: Esta teoría establece que un campo magnético estacionario pulsante se puede transformar en dos campos magnéticos rotacionales de igual magnitud pero de direcciones opuestas. El motor de inducción responde a cada uno de los campos magnéticos por separado y el par neto en la maquina será la suma de los pares debidos a cada uno de los campos magnéticos. Un motor de inducción monofásico responde a cada uno de los dos campos magnéticos presentes en el, en consecuencia el par inducido neto en el motor es la diferencia entre las dos curvas par – velocidad. Además que a velocidad cero no hay par neto, por tanto el motor no tiene par de arranque. La característica par – velocidad de la figura no es una descripción muy exacta del par en un motor de inducción monofásico, ya que está formada por la superposición de dos características trifásicas, y además ignora el hecho de que ambos campos magneticos están presentes simultáneamente en el motor monofásico.
3. ELEMENTOS A UTILIZAR: - Motor asíncrono monofásico - Multímetro - Contactores - Pulsadores
4. PROCEDIMIENTO DE EJECUCION: 4.1. Reconocer e identificar los terminales del motor, elaborar el esquema de conexiones de las bobinas. Bobina de arranque: 27 ohmios Bobina de trabajo: 10 ohmios 4.2. Elaborar el diagrama completo del circuito de fuerza para una tensión de alimentación de 220 V
4.3. Elaborar el diagrama del circuito de control considerando una tensión de alimentación a las bobinas de los contactores de 220 V
4.4. Registrar los picos de la corriente de arranque y la corriente que toma el motor en el momento de la inversión de marcha, compárelas y comente sus valores I arranque 3.5 I trabajo 1.7Amp 5. CUESTIONARIO DE EVALUACION: 5.1. Explique teóricamente porque se invierte la rotación del motor al invertir las líneas del circuito auxiliar Se invierte el giro por que invertimos la secuencia de alimentación de la bobina auxiliar con eso tenemos un campo magnético contrario, el cual hará girar al rotor en sentido contrario al original 5.2. Analizar la formación del campo giratorio en el motor monofásico Sabemos que para un motor trifásico se necesita un conjunto de tres bobinas desplazadas 120º en el espacio, al que se le aplica un conjunto de tensiones trifásicas, produce un campo magnético rotante.
Sin embargo, para un motor monofásico es fácil de comprobar que, si se aplican dos tensiones desfasadas en el tiempo a dos bobinas desplazadas en el espacio, se obtendrá como resultado un campo giratorio (de hecho, es posible verificar esto experimentalmente poniendo en movimiento un motor trifásico con solo dos fases).
Esto sugiere que será suficiente con agregar una segunda bobina alimentada con una tensión adecuada (desfasada con respecto a la principal) para contar con un pequeño campo giratorio que ponga al rotor en movimiento, siguiendo a uno de los campos rotantes. Básicamente, todos los motores monofásicos se constituyen de ésta manera: poseen una bobina principal o fase principal encargada de dar toda la potencia que se necesita en el eje, una bobina secundaria o fase auxiliar, orientada de distinta manera que la primera y que, junto a ésta produce la fuerza que pone en marcha al motor y un sistema de arranque que se encarga de producir una tensión distinta de la de la red para la bobina secundaria. Para comprender el funcionamiento del sistema de arranque debemos considerar que el campo magnético generado por una bobina se encuentra en fase con la corriente y que el ángulo de fase de esta respecto de la tensión dependerá de la impedancia de la bobina o del circuito en el que esta se encuentra. Supongamos que la fase principal es puramente inductiva, en ese caso el campo que ésta genera estará atrasado 90º con respecto a la tensión. Si la fase auxiliar tuviera una impedancia con una importante componente resistiva, el atraso del campo con respecto a la tensión de alimentación sería menor que 90º (de hacho puede ser mucho menor e inclusive próximo a 0º) con lo cual se contaría con las condiciones para la obtención del campo rotante. 5.3. Que ocurre con el motor si ambos devanados, principal y auxiliar tienen la misma impedancia? Si se tiene el mismo valor de impedancia no se generaría el momento torsor, en el arranque es que la bobina auxiliar incorporada debe tener una mayor reactancia que dará el desequilibrio a los campos magnéticos generados de esta manera produciéndose el arranque Si estas son iguales los campos magnéticos generados serán iguales ya que no estarán alimentados con un desfasaje en el tiempo de 90º de esta manera el motor no arrancara de igual forma que solo tuviera un solo bobinado. 5.4. ¿Por qué se recomienda fabricar motores monofásicos de bajas potencias? En la industria la mayoría de motores monofásicos no superan a 1 HP, ya que el motor monofásico de inducción es netamente inferior que el motor de inducción trifásica.
Para iguales pesos, su potencia es solo 60% de la del motor de inducción trifásico, tiene un factor de potencia más bajo y bajo rendimiento, por lo tanto, mientras más grande sea la potencia, mas perdidas se tendrán entonces el coste de operación del motor será muy elevado y sus eficiencia muy baja. Por ello es recomendable fabricar motores monofásicos de potencia fraccionaria 5.5. Descripción de las bobinas del motor un motor monofásico, cuenta solo con 1 fase (cable positivo) y 1 neutro (cable negativo), _ como esta hecho el motor: el motor cuenta con muchos componentes, como baleros, cable magneto que haciéndolo espiras forman bobinas o devanados (como tú los conozcas), hay muchos tipos de materiales para su fabricación, todo depende para que es su aplicación, su funcionamiento es básicamente por inducción y repulsión electromagnética, _sus características: los motores cuentan con los siguientes componentes: baleros que funcionan para evitar la fricción y evitar pérdidas de potencia, bobinas o devanados, flecha, rotor, protector térmico, capacitor, estator, carcaza que cubre al motor, las tapas laterales (tienen un agujero por donde sobre sale la flecha), algunos motores que tienen las bobinas EMBOBINADAS EN EL ROTOR no en el estator, tienen un conmutador donde se conectan todas las bobinas para luego hacer un switcheo con las escobillas de las líneas de alimentación del motor, hay muchas características más por describir, pero estas son las fundamentales, no importa si son de corriente alterna o directa ( en cd algunos componentes pueden variar). -devanado de arranque y trabajo: estas bobinas se llaman a sí porque, la bobina de arranque regularmente es de un calibre más grande (recuerda que en electricidad entre más grande es el calibre, el cable es más delgado, y si el calibre es más chico, el cable más grueso) que el de la bobina de trabajo, la bobina de arranque es más grande longitudinalmente, en pocas palabras es más grande en cuestión de vueltas de las bobinas que la bobina de trabajo, si se midiera con un multímetro en la escala de los ohm las bobinas de arranque y de trabajo, se notara que la bobina de arranque tiene un valor óhmico más grande que la de trabajo, esto es porque recuerda que la bobina de arranque es más delgada y con mucho más vueltas en las bobinas, esto produce que tenga más resistencia que la de trabajo, además la bobina de arranque SOLO ES PARA EL ARRANQUE DEL MOTOR, esta bobina solo trabaja en cuestión de segundos, luego entra la bobina de trabajo cuando el motor alcanza ciertas RPM.
la bobina de trabajo, es de un calibre más chico, y longitudinalmente también más chico, esto es, las vueltas en las bobinas de trabajo son menos que en la de arranque, esta bobina no tiene tanto valor óhmico como la de arranque, esto es porque el calibre del cable es más chico (el alambre es más grande en diámetro),
MOTOR DE ARRANQUE POR CAPACITOR
6. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES: _ El motor de inducción monofásico tienes dos bobinas una principal y otra auxiliar. _ No hay campo magnético rotacional en un motor de inducción monofásico. _También sabemos que no hay par de arranque. _Los motores monofásicos necesitan de métodos de arranque para su funcionamiento. _ Se clasifican según el tipo de arranque que tenga el motor. _ Debemos revisar el circuito de fuerza para la correcta inversión de giro del motor. _Luego se debe armar cuidadosamente le circuito de control para evitar daños en los equipos. 7. BIBLIOGRAFIA _ Maquinas electricas y transformadores – Irwing Kosow _http://pdf.rincondelvago.com/motores-de-induccion-monofasicosasincronos.html
