MOTORES MONOFÁSICOS DE FASE PARTIDA 1. Resu esumen men 2 2. Defn Defnic ició ión n 3 3. Partes " a. $. c. %. e. &.
rincia!es
R#t#r Estat#r Escu%#s Escu%#s # !ac !acas as termi termina! na!es es Interr Interrut ut#r #r centri centri&u' &u'# # Arr#!!ami Arr#!!amient# ent# %e (au!a (au!a %e ar%i!! ar%i!!a a Arr#!! Arr#!!am amien ient#s t#s estat# estat#ric ric#s #s
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12. 3"
C#nc!usi#nes
MOTORES MONOFASICOS DE FASE PARTID PARTIDA A 1.- RESUMEN: La necesidad necesidad del motor de inducción inducción monofásico de fase partida partida se explica de la sigu siguie ient nte e form forma: a: exis existe ten n much muchas as inst instal alac acio ione nes, s, tant tanto o indu indust stri rial ales es como como residenciales a las que la compañía eléctrica solo suministra un servicio de c.a monof monofási ásico co.. Además demás,, en todo todo lugar lugar casi casi siempr siempre e ha neces necesida idad d de motore motores s peque pequeños ños que que tra!a tra!a"en "en con con sumin suminist istro ro monofá monofásic sico o para para impuls impulsar ar divers diversos os artefactos electrodomésticos tales como maquinas de coser, taladros, aspiradoras, acondicionadores de aire, etc. La maoría de los motores monofásicos de fase partida son motores pequeños de ca!alla"e fraccionario. #anto para $$% v como para &'( v en servicio monofásico. Los motores monofásicos monofásicos de inducción inducción de fase partida partida experimentan experimentan una grave desventa"a. )uesto que solo ha una fase en el devanado del estator, el campo magnético en un motor monofásico de inducción no rota. *n su lugar, primero pulsa con gran intensidad, luego con menos intensidad, pero permanece siempre en la misma dirección dirección.. )uesto que no ha campo magnéti magnético co rotacion rotacional al en el estator, estator, un motor monofásico monofásico de inducción inducción no tiene par de arranque. arranque. *s por ello que se conecta en paralelo una !o!ina de arranque en forma paralela. )ara así poder crear un campo giratorio de esta manera tener un torque de arranque, la !o!ina de arranque es desconectada por medio de un interruptor centrífugo.
2.- DEFINICIÓN: La +*A define el motor de fase partida como motor de inducción monofásico provisto provisto de un arrollami arrollamiento ento auxiliar auxiliar despladespla-ado ado magnétic magnéticamen amente te respect respecto o al arrollamiento principal conectado en forma paralela con este ultimo.
Figura nº 1. Modeo! de "o#ore! "o#ore! de $a!e %ar#ida. %ar#ida.
&.- PARTES PRINCIPA'ES:
Figura nº nº 2. Par#e! %rin(i%ae! %rin(i%ae! de un "o#or de $a!e %ar#ida. %ar#ida.
a.- ROTOR: *l rotor se compone de tres partes fundamentales. La primera de ellas es el ncleo, formado por un paquete de láminas o chapas de hierro de elevada calidad magnética. magnética. La segunda segunda es el e"e, so!re el cual va a"ustado a"ustado a presión presión el paquete de chapas. La tercera es el arrollamiento llamado de "aula de ardilla, que consiste en una serie de !arras de co!re de gran sección, alo"adas en sendas ranuras axiales practicadas en la periferia del ncleo unidas en cortocircuitos mediante dos gruesos aros de co!re, situados uno a cada extremo del ncleo. *n la maoría de los motores de fase partida el arrollamiento rotorico es de aluminio esta fundido de una sola pie-a.
).- ESTATOR *l esta estato torr se compo ompone ne de un ncl ncleo eo de chap chapas as de acer acero o con con ranu ranura ras s semicerradas, de una pesada carcasa de acero o de fundición dentro de la cual esta introducido a presión el ncleo de chapas, de dos arrollamientos arrollamientos de hilo de co!re aislado alo"ados en las ranuras llamados respectivamente arrollamiento principal o de tra!a"o arrollamiento auxiliar o de arranque. *n el instante de arranqu arranque e están conectad conectados os uno otro a la red de alimentac alimentación/ ión/ sin em!argo em!argo,, cuand cuando o la veloc velocida idad d del del motor motor alcanalcan-a a un valor valor prefi prefi"ad "ado o el arrol arrollam lamie iento nto de arranque es desconectado automáticamente de la red por medio de un interruptor centrífugo montado en el interior del motor.
(.- ESCUDOS O P'ACAS TERMINA'ES Los escudos o placas térmicas, están fi"ados a la carcasa del estator por medio de tornillos o pernos/ su misión principal es mantener el e"e del rotor en posición invaria!le. 0ada escudo tiene un orificio central previsto para alo"ar el co"inete, sea de !olas o de desli-amiento, donde descansa el extremo correspondiente del e"e rotorico. Los dos co"inetes cumplen las siguientes funciones: sostener el peso del rotor, mantener a este exactamente centrado en el interior del estator, permitir el giro del del rotor con la mínima fricció fricción n evitar que el rotor rotor llegue llegue a ro-ar ro-ar con el estator.
d.- INTERRUPTOR CENTRIFU*O *l inter interrup ruptor tor centr centrífu ífugo go va monta montado do en el interi interior or del del motor motor.. 1u misió misión n es desconectar el arrollamiento de arranque en cuanto el rotor ha alcan-ado una velocidad predeterminada. *l tipo más corriente consta de dos partes principales, una fi"a otra giratoria. La parte fi"a está situada por lo general en la cara interior del escudo frontal del motor lleva dos contactos, por lo que su funcionamiento es análogo al de un interruptor unipolar. *n algunos motores modernos la parte fi"a del interruptor está montada en el interior del cuerpo del estator. La parte giratoria va dispuesta so!re el rotor. *l funciona funcionamien miento to de un interruptor interruptor es el siguien siguiente: te: mientras mientras el rotor rotor esta en repos reposo o o girand girando o apoca apoca veloc velocida idad, d, la pres presión ión e"erc e"ercida ida por la parte parte móvil móvil del del interruptor mantiene estrechamente cerrados los dos contactos de la parte fi"a. 0uando el rotor alcan-a aproximadamente aproximadamente el 2% 3 de su velocidad de régimen, la parte giratoria cesa de presionar so!re dichos contactos permite por tanto que se separ separen, en, con con lo cual cual el arrol arrollam lamien iento to de arran arranque que qued queda a auto automát mática icamen mente te desconectado de la red de alimentación.
Figura nº &. In#erru%#or (en#ri$ugo.
e.- ARRO''AMIENTO DE +AU'A DE ARDI''A 1e compone de una serie de !arras de co!re de gran sección, que van alo"adas dentr dentro o de las ranu ranuras ras del del paqu paquete ete de chap chapas as rotori rotorico co// dicha dichas s !arras !arras están están solda soldada das s por por am!os am!os extre extremos mos a grues gruesos os aros aros de co!r co!re, e, que que las las cierra cierran n en cortocircuito. La maoría de los motores de fase partida llevan, sin em!argo, un arrollamiento rotorico con !arras aros de aluminio, fundido de una sola pie-a.
$.- ARRO''AMIENTOS ESTATORICOS 1on los siguientes: 4n arrollamiento de tra!a"o o principal, a !ase de conductor de co!re grueso aislado aislado,, dispue dispuesto sto genera generalmen lmente te en el fondo fondo de las ranuras ranuras estatorica estatoricas s un arrollamiento de arranque o auxiliar, a !ase de conductor de co!re fino aislado, situado normalmente encima del arrollamiento de tra!a"o. Am!os arrollamientos están unidos en paralelo. *n el momento del arranque uno otro se hallan con conect ectado ados a la red de alime liment nta ación ión, cuando el mot motor ha alca lcan-ado aproximadamente el 2%3 de su velocidad de régimen, el interruptor centrifugo se a!re de"a afuera de"a fuera de servicio el arrollamiento de arranque/ el motor sigue funcionando entonces nicamente con el arrollamiento de tra!a"o principal. 5urante la fase de arranque, las corrientes que circulan por am!os arrollamientos arrollamientos crean un campo magnético giratorio en el interior del motor. *ste campo giratorio induce corrientes en el arrollamiento rotorico, las cuales generan a su ve- otro campo magnético. Am!os campos magnéticos reaccionan entre si determinan el giro giro del del rotor rotor.. *l arrol arrollam lamien iento to de arran arranqu que e solo solo es necesa necesario rio para para poner poner en marcha el motor, es decir, para engendrar el campo giratorio. 4na ve- conseguido
el arranque del motor a no se necesita más, por ello es desconectado desconectado de la red por medio del interruptor centrífugo.
Figura nº nº ,. Enroa"ien#o! %rin(i%ae!
,.- FUNCIONAMIENTO: Los motores monofásicos de fase partida tienen solo una fase de alimentación, no pose po seen en ca camp mpo o gi gira rato tori rio o co como mo en lo los s po poli lifá fási sico cos, s, pe pero ro si ti tien enen en un ca camp mpo o magnético pulsante, esto impide que se proporcione un torque en el arranque a que el campo magnético inducido en el rotor está alineado con el campo del estator. )ara solucionar el pro!lema del arranque es que se utili-a un !o!inado auxiliar que son dimensionados adecuadamente posicionados de tal forma que se crea una fase ficticia, permitiendo de esta manera la formación de un campo giratorio necesario en la partida. *l arrollamiento auxiliar crea un desequili!rio de fase produciendo el torque aceleración necesarios para la rotación inicial. 0uando el motor llega a tener una velocidad determinada la fase auxiliar se desconecta de la red a través de una llave que normalmente acta por una fuer-a centrífuga 6llave centrífuga7, tam!ién puede darse el caso que es reempla-ado por un relé de corriente o una llave externa. 0omo el !o!inado auxiliar es dimensionado solo para el arranque, si no se desconecta se quemará. 1e fa!rica hasta $ 08. *l ángulo de desfasa"e entre las corrientes de los !o!inados de tra!a"o arranque es reducido, es por ésta ra-ó ra -ón n qu que e és ésto tos s mo moto tore res s ti tien enen en un to torq rque ue de ar arra ranq nque ue ig igua uall al no nomi mina nall o ligerame lige ramente nte sup superio eriorr al nomi nominal nal limit limitand ando o su apl aplicac icación ión a carg cargas as much mucho o más exigentes.
Figura nº . Cir(ui#o e(#ri(o de un "o#or de $a!e %ar#ida
)ara el caso que nos ocupa, el devanado de arranque 65A7 tiene menos nmero de espiras de alam!re fino, por lo que su resistencia es elevada su reactancia resulta reducida. reducida. *l devanado devanado de marcha 657, 657, por lo contrario, contrario, tiene muchas muchas espiras de alam!re mucho más grueso, siendo su resistencia mucho más !a"a su reactancia más elevada, es decir, que ante un volta"e referencial, las corrientes que circulan por cada uno de los dos devanados no estarán en fase por las marcadas diferencias en los aspectos constructivos. )or el devanado de marcha siempre tiende a circular una corriente de maor magnitud que aquella que circula por el devana devanado do de arranqu arranque. e. 1in em!argo, em!argo, dado dado el desfase desfase existente existente entre am!as corrientes dado el desfase espacial de los dos devanados, al conectar el motor, motor, realmente realmente se generar generará á un campo campo magnétic magnético o !ifásic !ifásico o que permitir permitirá á el desarrollo de un torque de arranque resultante no nulo, que a su ve- permitirá que el motor motor parta parta del del reposo reposo.. *l senti sentido do de aceler acelerac ación ión siempr siempre e será será el mismo mismo sentido en que gire el campo magnético giratorio producido producido por am!as corrientes, de tal forma que, este tipo de motor es considerado como no reversi!le pero sí inversi!le 6requiere desconexión total de la fuente Acciones conectivas7.
Figura nº /. Diagra"a $a!oria de (orrien#e! (orrien#e! 0 #en!ione! en e MFP. MFP.
0on el fin de poder desconectar el devanado de arranque, después de cumplida su función, se ha ideado un interruptor de acción mecánica 6907, cuo estado cam!ia por la acción de la fuer-a centrífuga. centrífuga. Al arrancar arrancar el motor este 90 de!e a!rirse más o meno menos s cuan cuando do el desl deslii-am amie ient nto o 6s7 6s7 ha haa alca alcann-ad ado o el valo valorr del del &% 3. +aturalmente que el 90 permanece cerrado durante el reposo se a!re después de ha!er alcan-ado un 2% 3 6s (.&%7 de la velocidad nominal por dos ra-ones, a sa!er: el torque desarrollado por el campo giratorio en el 5 es maor que el torque desarrollado por am!os devanados a un valor de s del $% 3 por lo tanto, los dos devanados nunca de!en permanecer conectados al alcan-ar el motor el ;% 3 de la velocidad nominal, al quedar conectado sólo el 5, la corriente total que durante el arranque es igual a la suma fasorial de las dos corrientes, se ve reducida a la corriente circulando nicamente por el 5, por lo que, las pérdidas por efecto
.- REOINADO DE UN MOTOR DE FASE PARTIDA 0uando un motor de"a de funcionar correctamente, conviene seguir una norma definida para determinar las reparaciones que exige su nueva puesta en marcha. Las prue!as necesarias para identificar locali-ar las posi!les averías de un motor se detallan a continuación. •
•
•
•
Ante todo inspeccionar inspeccionar visualmente visualmente el motor con o!"eto de descu!rir averías de índole mecánico. 0ompro!ar si los co"inetes están en !uen estado. )ara ello se intenta mover el e"e hacia arri!a hacia a!a"o dentro de cada co"inete. 8erificar si algn punto de los arrollamientos de co!re están en contacto con los ncleos de hierro estatórico o retórico. 4na ve- compro!ado que el rotor gira sin dificultad la prue!a siguiente consiste en poner la prue!a en marcha.
1i existe algn defecto interno en el motor puede ocurrir que salten los fusi!les, que comience a humear, que gire lentamente con ruido o permane-ca estático. 0ualquier de estos síntomas es indicio seguro de que existe una avería interna. 1i las prue prue!a !as s demue demuest stran ran que que los arrol arrolla lamie miento ntos s están están quemad quemados os,, es precis preciso o re!o!inar el motor para de"arlo nuevamente en condiciones de servicio.
=!s.: antes de desmotar el motor conviene marcar con un pun-ón los escudos la carcasa, de tal forma de volver a montar mas tarde en el lado correcto.
Figura nº . Mo#or de $a!e %ar#ida
La repar reparaci ación ón de un motor motor de fase fase partid partida a con con un arro arrolla llamie miento nto averi averiad ado o comprende comprende varias operaciones operaciones independientes, independientes, las más importantes de las cuales tenemos •
#oma de datos
•
*xtracción del arrollamiento defectuoso
•
Aislamiento Aislamiento de las las ranuras ranuras
•
>e!o!inado conexión del nuevo arrollamiento
•
8erificación eléctrica del mismo
•
1ecado e impregnación
a.- TOMA DE DATOS: DATOS: 0ons 0onsist iste e en anota anotarr cuidad cuidados osam ament ente e los datos datos esen esencia ciales les relat relativo ivos s al arrollamiento arrollamiento primitivo. Lo me"or es tomar el maor nmero posi!le de datos antes de proceder a la extracción del arrollamiento averiado. La información que de!e reunirse comprende: • • • • • • • • •
Los datos que figuran en la placa característica del motor *l numero de polos *l paso de la !o!ina 6el nmero de ranuras a!arcado por cada !o!ina7 *l numero de espira por cada !o!ina *l diámetro del conductor de co!re en cada arrollamiento La clase de conexión de !o!inas 6serie o paralelo7 *l tipo de !o!inado 6a mano, con molde o en made"as7 0lase dimensiones del aislamiento de las ranuras +umero de ranuras
Los datos que anteceden de!en anotarse claramente, pues algn error relativo al arrollamiento original, entorpecería la la!or del operario encargado de e"ecutar el re!o!inado, con la consiguiente pérdida de tiempo. 1e anotara en una ho"a de datos como en la que se ve: )otencia 6087
8elocidad >.)..7
#ensión 687
0orriente 6A7
?recuencia
#ipo
0ifra clave
?actor so!recarga
0alentamiento
odelo
+umero serie
?ases
+umero polos
Letra clave
+umero ranuras
5uración servicio
Arrollamiento Arrollamiento #ra!a"o Arranque
5iámetro cond.
+umero ramas )asos
+umero espiras
La placa placa cara caracte cterís rístic tica a de un motor motor monof monofási ásico co de!e de!ería ría conte contene nerr los los dato datos s siguientes: • • • • • • • • • • •
• •
#ipo cifra clave segn las designaciones del fa!ricante )otencia nominal 5uración de servicio 0alentamiento admisi!le +umero de re!o!inaciones por minuto a plena carga ?recuencia +umero de fases #ensión nominal 0orriente a plena carga Letra clave Letra Letra caracte característ rística ica del diseño 6en caso caso de motores motores de potenci potencia a no inferiores a $087 ?actor de so!recarga La designación 6protegido terminacamente7
*n la figura muestra el estator de un motor de fase partida visto de frente, los arro arroll llam amie ient ntos os se hall hallan an alo" alo"ad ados os en '& ranu ranura ras s cada cada una una de ello ellos s esta esta su!dividido en @ secciones, polos o grupos. )ara sa!er el nmero de polos de un motor !asta contar el nmero de secciones de su arrollamiento de tra!a"o.
Figura nº 3. Ranura! e!#a#ori(a! de un MFP.
*n los motores de inducción la velocidad queda determinada por el nmero de polo polos s a una una cier cierta ta frec frecue uenc ncia ia,, como como es nues nuestr tro o caso caso,, los los peru peruan anos os,, que que tra!a"amos a una frecuencia de (B-. 1e da con la siguiente ecuación: RPM =
120∗ f
¿ de polos
)ara la frecuencia que tra!a"amos que es de (B- tenemos:
>)
C de polos
'((
&
$;((
@
$&((
D((
;
)ara otra frecuencia rigen velocidades distintas. *l numer numero o de ranu ranuras ras compr compren endid didos os entre entre los lados lados de una una misma misma !o!ina !o!ina,, incluidas las dos en las cuales están alo"ados dichos lado, reci!en el nom!re de )A1= 5* E=E9+A.
Figura nº 4. Diagra"a de %a!o! %a!o! de un MFP. MFP.
+ota: al re!o!inar el motor es mu importante que las !o!inas no so!resalgan de las ranuras una distancia superior a la anotada, pues de lo contrario los escudos podrían e"ercer presión so!re ellas provocar un contacto a masa. +o todos los motores tienen '& ranuras, la maoría tiene ' ranuras algunos solo &@.
Figura nº 15. Di!%o!i(i6n de )o)inado e!#a#6ri(o. Los motores de fase partida pueden tener conectados conectados a los arrollamientos arrollamientos de manera mu variada, segn que estén previstos para tra!a"ar a una sola tensión, a dos dos tens tension iones es dist distint intas as,, a dos dos veloc velocida idade des, s, con sent sentido ido de giro giro reve reversi rsi!le !les s exteriormente, etc. #am!ién es importante importante averigua averiguarr anotar el nmero de espiras que contiene cada !o!ina. F*sto puede hacerse a!riendo las !o!inas contando las espiras arrolladas en su interior, o !ien cortando las !o!inas por un extremo contando el numero de terminales. +ota: +ota: cuando cuando nicamen nicamente te este quemado quemado o cortocir cortocircui cuitado tado el arrollam arrollamient iento o de encima 6el de arranque7, !astara anotar solamente los datos referentes al mismo.
).- E7TRACCION DE 'AS OINAS DE' ESTATOR: 0uan 0uando do solo solo es precis preciso o reempl reempla-a a-arr el arroll arrollami amien ento to de arra arranqu nque, e, pued pueden en extraerse extraerse fácilmente las !o!inas defectuosas defectuosas del mismo cortando los conductores por un lado del estator tirando luego de ellas tirando del lado opuesto. )ero cuando es todo el estator el que de!e ser re!o!inado, resultaría sumamente difícil difícil entrete entretenido nido intenta intentarr sacar sacar los arrollami arrollamiento entos s del ncleo ncleo estatór estatórico ico sin a!landar o car!oni-ar antes el !arni- el aislamiento con que están protegidos. )or regla general los arrollamientos quedan extremadamente endurecidos a causa de su impr impreg egna naci ción ón con con !arn !arnii-,, trat tratar ar de extr extrae aerl rlos os sin sin car! car!on onii-ar arlo los s previamente exigiría un tiempo considera!le.
*n muchos talleres se acostum!ra colocar el estator en una estufa de secado durante varias horas a unos &((G0, después de"arlo enfriar por sí solo. )ero antes de introducir el estator a la estufa suelen cortarse las ca!e-as posteriores de !o!inas a ras de ranura con auxilio de escoplo neumático o eléctrico.
Figura nº 11. E8#ra((i6n de )o)inado e!#a#6ri(o. Easta Easta norma normalme lmente nte $% minuto minutos s para para calen calentar tar las !o!in !o!inas as hasta hasta el punt punto o de permitir su fácil extracción.
(.- AIS'AMIENTO DE 'AS RANURAS: R ANURAS: Antes de disponer disponer los arrollamientos arrollamientos en sus respectiva respectivas s ranuras ranuras es preciso preciso colocar colocar en las mismas un determinado aislamiento con o!"eto de evitar que el conductor recu!ierto tenga algn punto de contacto directo con el ncleo de hierro. *xisten diferentes materiales aislantes apropiados para esta finalidad. finalidad. Algunos de los más corrientes usados son: •
lar.
•
5acron H lar.
•
+omex.
•
+omex H lar H +omex, etc.
d.- REOINADO CONE7IÓN DE' NUE9O ARRO''AMIENTO: ARRO''AMIENTO: 4n motor de fase partida puede re!o!inar de tres maneras distintas: $. A mano &. 0on 0on !o! !o!ina inas s mol moldea deada das s '. 0on ma made"as "as *n la práctica se usan indistintamente los tres procedimientos, a que cada uno ofrece ofrece determin determinada adas s venta"as venta"as.. 1ea el que fuera el procedi procedimien miento to elegido, elegido, se dispone primero el arrollamiento de tra!a"o íntegro en las ranuras, luego el de arranque, encima. 0omo a se ah dicho, es conveniente poner un aislamiento adecuado entre uno otro. 4na ve- dispuesto el arrollamiento de arranque encima del de tra!a"o, se introduce en la parte superior de cada ranura una cuña de configuración apropiada, cua función es mantener los conductores !ien su"etos en el interior de las ranuras asegurados contra el efecto de las vi!raciones.
$.- 9ERIFICACION E'ECTRICA DE' MISMO 4na ve- concluido el re!o!inado efectuadas las conexiones es mu conveniente verificar eléctricamente uno otras con o!"eto de detectar posi!les cortocircuito entre espiras, contactos, masa, conexiones erróneas o interrupciones. *stas prue!as de!en efectuarse antes de proceder al secado. 0uando a se han efectuado efectuado todas las conexiones, conexiones, o prue!as, el estator se introduce introduce en una estufa de secado, donde de!e permanecer aproximadamente $ hora a una temperatura de $&(G0. 0on este precalentamiento precalentamiento se consigue consigue eliminar la humedad de los arrollamientos facilitar así la penetración del !arni-
/.- IN9ERSION DE' SENTIDO DE *IRO: La inversión del sentido de giro resulta una operación mu sencilla en un motor de fase partida, pues !asta para ello permutar la conexión de los terminales del arrollamiento de tra!a"o o del arrollamiento de arranque.
Figura nº 12. Di!%o!i(i6n (orre(#a de a! )o)ina! e!#a#ori(a!.
La figura nI $' se muestra esquemática mente el mismo motor representado en la figura nI$& pero con la conexión de los terminales del arrollamiento de arranque permutada.
Figura nº1& (one8i6n de )o)inado e!#a#6ri(o %ara a iner!i6n de !en#ido de giro
La explicación explicación de esto es que el campo magnético del arrollamiento de arranque se genera antes que el del arrollamiento de tra!a"o. )or consiguiente, todo sucede como si el campo magnético girase desde un polo del arrollamiento de arranque hacia el polo más próximo de igual signo del arrollamiento de tra!a"o. A veces es necesario necesario averiguar averiguar el sentido de giro de un motor de!emos reconocer a simple vista arrollamientos: •
•
•
*l hilo hilo del del arro arroll llam amie ient nto o de tra! tra!a a"o es más más grue grueso so que que el del del arrollamiento de arranque. 4n extre extremo mo del del arrol arrollam lamie iento nto de arran arranqu que e suele suele estar estar conec conecta tado do normalmente al interruptor centrifugo *l arrollamiento del arranque esta generalmente dispuesto encima del de tra!a"o.
.- CONE7IÓN DE 'OS PO'OS EN 'OS MOTORES DE FASE PARTIDA PARA DOS TENSIONES DE SER9ICIO: La maoría de los motores de fase partida están construidos construidos para funcionar a una sola sola tensi tensión ón de servi servicio cio.. +o o!sta o!stant nte e se fa!ri fa!rican can tam!i tam!ién én motor motores es para para dos dos tensiones 6normalmente $$%8 &'(87. Los motores de este tipo poseen por lo general un arrollamiento auxiliar construido por una sola sección. )ara permitir el cam!io de una tensión a otra es preciso llevar al exterior los cuatro terminales del arrollamiento de tra!a"o, si el sentido de giro tiene que poderse invertir desde el exterior, es necesario tam!ién que los dos terminales del arrollamiento de arranque salgan fuera. 0uando 0uando el motor motor de!e de!e funciona funcionarr a $$%8 $$%8,, las dos seccio secciones nes del arrollami arrollamiento ento principal se conectan en paralelo, cuando el motor de!e tra!a"ar a &'(8, las secciones se conectan en serie.
Figura nº 1,. Diagra"a de (one8i6n en o! %oo! %ara do! #en!ione!.
)ara !o!inar un motor de do!le tensión de servicio se e"ecuta primero una de las secciones del arrollamiento principal, procediendo de nodo idéntico al empleado para para moto motore res s de una una sola sola tens tensió ión. n. La segu segund nda a secc secció ión n se !o!i !o!ina na lueg luego o directamente encima de la primera utili-ando hilo de igual diámetro alo"ando al mismo nmero de espiras en las propias ranuras. *ntonces se lleva al exterior los dos terminales de cada sección. Los dos de la primera sección se designa son la letra la segu segund nda, a, con con las las letr letras as
T 3
terminales se designa con las letras
J
T 4
T 1
J
T 2
los dos de
. *l arroll arrollami amient ento o de arran arranque que,, sus
T 5 y T 8 .
Figura nº 1,. Diagra"a de $a!e! %ara a (one8i6n de o! %oo! %ara do! #en!ione! *s mu mu impo import rtan ante te arro arroll llar ar los los polo polos s de cada cada secc secció ión n de modo modo que que sean sean alte altern rnat ativ ivam amen ente te de sign signo o cont contra rari rio, o, pues pues de no hace hacerl rlo o así, así, el moto motorr no funcionara.
3.- DISPOSITI9O DE PROTECCION CONTRA CONTR A SORECAR*A SORECAR*A La maorí maoría a de los motores motores monof monofás ásico icos s son son de efect efecto o térmic térmico o sirve sirven n de protección protección contra so!recalentamient so!recalentamientos os peligrosos peligrosos provocados provocados por so!recargas, so!recargas, fallos en el arranque, temperatura excesiva. *l dispositivo se monta en cualquier punto apropiado apropiado situado en el interior de la carcasa del motor 6normalmente so!re la placa del interruptor centrífugo7, consiste en un elemento !imetálico conectado en serie con la línea de alimentación. *l elemen elemento to está está formad formado o por por dos lámina láminas s metáli metálica cas s que que posee poseen n distin distintos tos coeficientes de dilatación. 0omo am!as laminas están unidas con"untamente, se dilatan en diferente proporción al calentarse, entonces el elemento se curva a!re el circuito
Figura nº 1. Ee"en#o )i"e#;i(o de %ro#e((i6n.
*n algunos tipos de protección, los contactos vuelven a cerrarse automáticamente en cuanto el elemento !imetálico se enfría. *n otros, por contrario, es preciso accionar manualmente un pulsador para que el motor se ponga nuevamente en marcha. *ste tipo de dispositivo dispositivo térmico puede aplicarse a motores de una sola tensión de servicio a motores de dos.
•
*n el primer caso no se efecta conexión alguna en el !orne &, el disco !imetálico el filamento queda conectado en serie con la totalidad del arrollamiento principal
Figura nº 1/. Cone8i6n in#erna de ee"en#o de %ro#e((i6n. •
*n el segundo caso el filamento de caldeo queda conectado en serie con solo una sección del arrollamiento principal, cuando el motor funciona con la tensión más !a"a 6el esquema i-quierda de la figura7, con todo el arrolla arrollamien miento to cuando cuando el motor motor funciona funciona con la tensión tensión más elevada elevada 6el esquema derecho de la figura.
Figura nº 1. Cone8i6n in#erna de ee"en#o de %ro#e((i6n en !erie. 5e este modo circula siempre la misma corriente por el filamento de caldeo.
4.- MOTORES DE FASE PARTIDA PARA DOS 9E'OCIDADES DE RE*IMEN )uesto que la velocidad de cualquier motor asíncrono es función, del numero de polos del mismo, si se desea variar la velocidad de un motor de fase partida es preciso variar tam!ién su muero de polos. Ba tres métodos para conseguir dos velocidades de régimen distintas. $.K 5ispone 5isponerr un arrollami arrollamiento ento de tra!a"o tra!a"o auxiliar auxiliar,, sin ningn ningn arrolla arrollamien miento to de arranque suplementario: *ste tipo de motor con do!le velocidad de régimen lleva tres arrollamientos. )or lo general se !o!inan con ; polos, alcan-an una velocidad de $$%( ;2% >.).., repectivamente.se usan principalmente para accionar ventiladores. 4n inte interr rrup upto torr cent centri rifu fugo go de do!l do!le e cont contac acto to cone conect cta a auto automá máti tica came ment nte e el arrollamiento arrollamiento de tra!a"o tra!a"o octópolar a la red cuando cuando se desea que el motor motor gire a velocidad menor.
Figura nº 13. Cone8i6n %ara do! eo(idade! en e MFP.
&.K 5isponer dos arrollamientos de tra!a"o dos arrollamientos de arranque: Al re!o!inar un motor de este tipo, tipo, con @ arrollamientos, arrollamientos, de!erá asimismo tenerse tenerse !uen !uen cuid cuidad ado o de alo" alo"ar ar las las !o!i !o!ina nas s de cada cada uno uno en las las ranu ranura ras s que que le corresponden.
Figura nº 14. Cone8i6n in#erna de o! %oo! %ara una "e
'.K 5isponer el llamado principio de los polos consecuentes 6sin necesidad de arrollamiento adicional alguno7: 0uando los polos de un arrollamiento se conectan de manera que todos ellos sean del mismo signo, se engendra un nmero de polos magnéticos igual al do!le del nmero de polos !o!inados.
Figura nº 25. '=nea! de $uer>a en un rgi"en de eo(idade!.
15 .- MANTENIMIENTO M ANTENIMIENTO *l mantenimiento es la actividad humana que garanti-a la existencia de un servicio dent dentro ro de una una cali calida dad d espe espera rada da,, el mant manten enim imie ient nto o se da enfo enfoca cado dos s a los los siguientes parametros: •
antener el motor en su me"or estado para evitar paradas a que estas
•
aumentan costos. *fec *fectua tuarr repara reparacio ciones nes de emerg emergenc encia ia lo mas pront pronto, o, emple emplean ando do los
• •
metodos mas faciles en las respectivas repaciones. )rolongar la vida util del motor al maximo. )roectar me"oras en el motor para disminuir los posi!les daños.
*l mantenimiento se da en tres tipos que son:
•
Preventivo.- son las acciones que se toman para evitar que los equipos se
dañen, estas acciones son de rutina de!en ser programadas, en si surge de la necesidad de reali-ar inspecciones periodicas con ello la renovacion
•
de elementos dañados. Predictivo.- es la accion de pronosticar la falla a futuro de un componente del motor de tal forma que ese componente pueda ser rempla-ado "usto
•
antes de que falle minimi-ando el tiempo de paro del motor. Correctivo.- son las acciones que se reali-an despues de ocurrida una falla, en si es la reparacion del motor que a tenido una averia lo cual provoco un paro en su funcionamiento.
*l mantenimiento de un motor se lo administra de la siguiente forma: • • • •
)laneacion. 9nventario. >utina. *valuacion.
Ee"en#o!:
artillo. 5estornilladores 6plano estrella7. ultimetro. Erocha. Liquido dielectrico. Aceite.
Condi(ione!: •
Inspección del área de trabajo.- que no exista humedad, vi!raciones, polvo,
•
altas temperaturas tener una excelente ventilación. eliminar nar la sucied suciedad ad,, desech desechos os polvo polvo Limpiez Limpieza a exter externa na del motor.motor.- elimi
•
utili-ando limpiadores apropiados recomendados por el fa!ricante. evalua uaci ción ón visu visual al del del equi equipo po,, Insp Inspecc ecció ión n externa externa del del motor. motor.-- es la eval verificando el estado de sus partes visi!les como: el estado físico de sus componentes mecánicos con ello sa!er si no existe corrosión, golpes o
•
algn daño físico. Inspección Inspección interna interna del motor.- revisar el estado de sus partes internas para sa!er si no ha desgaste, so!recalentamiento roturas para con esta poder sustituir las partes que se encuentren en mal estado en fin esta inspección se la reali-a a la parte mecánica eléctrica que componen al motor.
•
Lubricación Lubricación y engrase.engrase.- se los reali-a de forma directa en los rodamientos,
•
e"es en otras partes que sea necesario. Reemplazo de partes.- se da cuando un componente de"a de ser til porque
•
ha sufrido un desgaste excesivo por lo cual pierde su vida til. esta condic condición ión se de!e de!e dar a los compo compone nente ntes s jus juste te y cali calibra braci ción ón..- esta mecáni mecánicos cos,, eléct eléctric ricos os elect electrón rónico icos s !asán !asándon donos os en los los paráme parámetr tros os
•
especificados por el fa!ricante. esta se reali reali-a -a para para dar dar confo conformi rmidad dad del del Prueba Pruebas s de !uncio !uncionam namient iento.o.- esta funcionamiento una ve- hecho el respectivo mantenimiento al motor.
A%i(a(ione!:
*l mantenimiento se aplica a motores que han mostrado algn tipo de falla que ocasionan el paro del mismo, por lo cual se procese al respectivo mantenimiento a sea: • •
antenimiento externo. antenimiento interno.
Luego de este mantenimiento ha que enfocarnos a se en las partes mecánicas o eléctricas que componen este a tipo de motor a que en ellas se alo"an la maoría de fallas que dan pro!lema de funcionamiento al motor. 4na de las fallas más frecuentes frecuentes de los motores de fase son su aislamiento en los deva devana nado dos s por por lo cual cual el moto motorr no enci encien ende de,, es por por esto esto que que se real realii-a a la continuidad de los componentes como son sus devanado para luego darle una pasada con un líquido dieléctrico. 0on respecto a sus partes mecánicas se las !aña con aceite lu!ricante a que por lo que están en constante rotación puede existir una falta de lu!ricación en las mismas.
11.- FA''AS
11.1 Mo#or ?ue"ado %or %i(o de #en!i6n. @a !ea originado originado %or aguna de!(arga e(#ri(a e(#ri(a o !o)re #en!i6n.
11.2 Mo#or !o)re(argado O(urre (uando e "o#or #ra)a
Devanado principal quemado
11.& >odamientos defectuosos *l recalentamiento por los rodamientos defectuosos ocurrirá en el estator se van a deteriorar los em!o!inados de arranque tra!a"o.
11., 0orto entre *spiras =curre por fallas locali-adas en el aislamiento o por defectos en el hilo de co!re utili-ado para los devanados, puede ocurrir en cualquier -ona.
Corto entre espiras, es muy fácil de localizar.
11. 0ondensador defectuoso 0on un condensador es defectuoso, se interrumpe el paso de corriente por el em!o!inado em!o!inado de arranque, el em!o!inado de tra!a"o en la fase inicial reci!e de ' a @ veces la corriente nominal no termina de arrancar. Se funde el ventilador así como el capacitor
Se observa el embobinado de trabajo quemado y el de arranque
11./ otor quemado por rotor !loqueado. 4n deterioro térmico puede ser causado por corrientes altas de!ido a la operación a rotor !loqueado o semi !loqueado 6falla de rodamientos7.
Devanados quemados. Debido al rotor bloqueado.
11. 0orto circuito en !o!ina, corto circuito en conexión, falla a tierra en extremo de ranura falla a tierra dentro de ranura. *sta *sta falla falla en el aislam aislamie iento nto es caus causada ada por por la prese presenc ncia ia de conta contamin minan antes tes,, materiales a!rasivos, vi!ración o picos de volta"e.
Corto circuito en bobina Falla a tierra en extremo de ranura
Falla a tierra dentro de ranura
11.3 *xcentricidad *s una causa de vi!ración en una maquina rotativa. La excentricidad de produce cuando la línea central del e"e no es la misma que la línea central del rotor
11.4 Ea"a de tensión *l motor perderá eficiencia aumentando las pérdidas magnéticas, el rotor pierde velocidad girará más lentamente, esto va a aumentar su temperatura. otor colorado por calentamiento.
!entilador fundido.
Con(u!ione! de $aa! Ba distintas fallas que pueden afectar el funcionamiento, tra!a"o eficiencia de un motor, dependiendo de que avería afecte al motor puede que el motor siga tra!a"ando por determinado tiempo, hasta quedar inservi!le, Algunas fallas que afecten al motor, pueden repararse o si la falla es mu grave se recomienda adquirir un motor nuevo .
12.- CONC'USIONES •
Los motores eléctricos monofásicos de fase partida son una alternativa para el uso doméstico, pues su aplicación se ve en la vida cotidiana, como por
e"emplo en una vivienda se tienen los electrodomésticos tales como la licuadora, ventiladores, !atidora, extractora, lustradora, aspiradora, etc. •
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*l !o!inado de tra!a"o es fa!ricado a !ase de un conductor de co!re grueso aislado de pocas vueltas. #anto el arrollamiento de tra!a"o como el de arranque están conectados permanentemente en el circuito. 0uando se alcan-a aproximadamente el 2%3 de su velocidad de régimen, el inte interr rrup upto torr cent centrí rífu fugo go desc descon onec ecta ta la !o!i !o!ina na de arra arranq nque ue de"a de"and ndo o nicamente la !o!ina de tra!a"o en servicio. Los Los moto motore res s mono monofá fási sico cos s de fase fase part partid ida a tien tienen en solo solo una una fase fase de alimentación, no poseen campo giratorio como en los polifásicos, pero si tienen un campo magnético pulsante, esto impide que se proporcione un torque en el arranque a que el campo magnético inducido en el rotor está alineado con el campo del estator. La maoría de los motores de fase partida están construidos para funcionar a una sola tensión de servicio. +o o!stante se fa!rican tam!ién motores para dos tensiones 6normalmente $$%8 &'(87. )uest )uesto o que que la veloc velocida idad d de cualq cualquie uierr motor motor asínc asíncro rono no es funció función, n, del del numero de polos del mismo, si se desea variar la velocidad de un motor de fase partida es preciso variar tam!ién su muero de polos. La maoría de los motores monofásicos son de efecto térmico sirven de prot protec ecci ción ón cont contra ra so!r so!rec ecal alen enta tami mien ento tos s peli peligr gros osos os prov provoc ocad ados os por por so!recargas, fallos en el arranque, temperatura excesiva. *l dispositivo se monta en cualquier punto apropiado situado en el interior de la carcasa del motor 6normalmente 6normalmente so!re la placa del interruptor interruptor centrífugo7, consiste en un elemento !imetálico conectado en serie con la línea de alimentación.
