Ta - Electricidad Industrial

Trabajo Académico

2018-I

ESCUELA PROFESIONAL DE INDUSTRIAL

1704-17409

ELECTRICIDAD ELECTRICIDAD INDUSTRIAL SALDAÑA GOLDSCHMIDT MIRKO ALFREDO

Docente:

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Ciclo:

Sección:

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Módulo II Forma de envío:

Datos del alumno: Apellidos y nombres:

RAMOS CANALES VANESSA VERONICA

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2012139463 Uded de matrícula:

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trabajos extemporáneos . 3.

Las actividades de aprendizaje que se encuentran en los textos que recibe al matricularse, servirán para su autoaprendizaje mas no para la calificación, por lo que no deberán ser consideradas como trabajos académicos obligatorios.

Guía del Trabajo Académico: 4.

5.

INTERNET , el Internet es únicamente una fuente de Recuerde: NO DEB E COPIAR DE L INTERNET trabajos jos copias copias de internet internet s erán erán verificados verificados con el el SI S TE MA consulta. Los traba ANTIPLAGIO UAP y serán serán calificados con “00” “00” (cero). Estimado alumno:

El presente trabajo académico tiene por finalidad medir los logros alcanzados en el desarrollo del curso. Para el examen parcial Ud. parcial Ud. debe haber logrado desarrollar hasta 05 y para el examen final debe final debe haber desarrollado el trabajo completo.

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Trabajo Académico Criterios de evaluación del trabajo académico: Este trabajo académico será calificado considerando criterios de evaluación según naturaleza del curso:

1 2 3 4

Presentación adecuada del trabajo

Considera la evaluación de la redacción, ortografía, y presentación del trabajo en este formato.

Investigación bibliográfica:

Considera la revisión de diferentes fuentes bibliográficas y electrónicas confiables y pertinentes a los temas tratados, citando según la normativa APA. Se sugiere ingresar al siguiente enlace de video de orientación:

Situación problemática o Considera el análisis contextualizado de casos o la solución de situaciones problematizadoras de acuerdo a la naturaleza del curso. caso práctico: Otros contenidos

Considera la aplicación de juicios valorativos ante situaciones y esce narios diversos, valorando el componente actitudinal y ético.


Trabajo Académico

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

ALUMNA: VANESSA VERONICA RAMOS CANALES

CODIGO DE MATRICULA: 2012139463

CURSO: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

SEMESTRE: VII

DOCENTE: MIRKO ALFREDO SALDAÑA GOLDSCHMIDT

AREQUIPA – PERU 2018


Trabajo Académico PREGUNTAS: A

Presentación adecuada del trabajo

Considera la evaluación de la redacción, ortografía, y presentación del trabajo en este formato. Valor: 2 ptos

1.- E s tablecer la diferencia entre la electri cidad indus trial y la electri cidad doméstica. (2 PTS)

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL -Además de tratarse de grandes voltajes eléctricos, depende la industria tendrá diferentes usos. -Ocasionalmente se usa un sistema trifásico con tensión entre fases de 690 V. -Muchos motores trifásicos pueden operar tanto con una tensión de 398 V y 690 V según se les conecte (delta o estrella). -USOS: máquinas frigoríficas ,electroválvulas ,etc.

ELECTRICIDAD DOMESTICA -El término electricidad doméstica se refiere a la tensión eléctrica de corriente alterna (CA) de propósito general para suministro de energía eléctrica. -Dependiendo de la región la tensión efectiva puede ser se desde 100 V hasta 240 V. - la frecuencia es únicamente 50 Hz o 60 Hz. -Todas las tensiones de uso doméstico conllevan un riesgo de choque eléctrico si se tocan partes energizadas que puede causar fibrilación ventricular y muerte. -USOS: lámparas , computadores , televisores ,radio ,refrigeradora, calefacción, cargadores de teléfonos móviles ,etc.

2.- E labore un dis eño para la cons trucci ón de un motor eléctrico: (4 PTS)


Trabajo Académico El motor eléctrico es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estator y un rotor.

Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que pueden convertir energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores o dinamo. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se diseñan adecuadamente. Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales, comerciales y particulares. Su uso está generalizado en ventiladores, vibradores para teléfonos móviles, bombas, medios de transporte eléctricos, electrodomésticos, esmeriles angulares y otras herramientas eléctricas, unidades de disco, etc. Los motores eléctricos pueden ser impulsados por fuentes de corriente continua (CC), y por fuentes de corriente alterna (AC). La corriente directa o corriente continua proviene de las baterías, los paneles solares, dínamos, fuentes de alimentación instaladas en el interior de los aparatos que operan con estos motores y con rectificadores. La corriente alterna puede tomarse para su uso en motores eléctricos bien sea directamente de la red eléctrica, alternadores de las plantas eléctricas de emergencia y otras fuentes de corriente alterna bifásica o trifásica como los inversores de potencia. Los pequeños motores se pueden encontrar hasta en relojes eléctricos. Los motores de uso general con dimensiones y características más estandarizadas proporcionan la potencia adecuada al uso industrial. Los motores eléctricos más grandes se usan para propulsión de trenes, compresores y aplicaciones de bombeo con potencias que alcanzan 100 megavatios. Estos motores pueden ser clasificados por el tipo de fuente de energía eléctrica, construcción interna, aplicación, tipo de salida de movimiento.


Trabajo Académico 3.- Tr ans formadores E léctri cos … (4 PTS)

a. Elabore un diseño de las características y/o funcionamiento de un transformador. (considerar módulos, maquetas u otros) Los transformadores tienen la capacidad de transformar el voltaje y la corriente a niveles más altos o más bajos. No crean por supuesto, la energía a partir de la nada; por lo tanto, si un transformador aumenta el voltaje de una señal, reduce su corriente; y si reduce el voltaje de la señal, eleva la corriente. En otras palabras, la energía que fluye a través de un transformador, no puede ser superior a la energía que haya entrado en él.

Esquema de un transformador monofásico

¿Cómo funciona?

La relación de voltajes depende del número de espiras, pero la potencia entregada por el secundario es siempre aproximadamente la que se mete al primerio, menos las pérdidas propias del transformador. El circuito magnético de un transformador monofásico está caracterizado por dos áreas o superficies características: el Área de Núcleo, Ac, que es la superficie de la columna central del transformador, y el Área de Ventana, Av, que es la superficie del hueco o ventana que queda entre la columna central y las laterales; en realidad es la superficie que estará ocupado por los bobinados de primario y secundario, así como por los aislamientos


Trabajo Académico

b. ¿Analice y explique las pruebas de vacío y en cortocircuito a un transformador, e indique cuál es la importancia de aplicar ésta pruebas? Una prueba en vacío o ensayo en vacío como suele llamarse es una prueba experimental que se realiza en los transformadores con la finalidad de hallar los siguientes parámetros: - Perdidas en el hierro -elementos del circuito magnetizante que se modela como un circuito tanque(paralelo) formado por una reactancia (Xm) y una resistencia (Ro). Para realizar este ensayo debes alimentar el transformador a tensión nominal por el lado de baja tensión preferiblemente, mientras que dejas el lado de alta tensión abierto (sin carga) Los parámetros que se deben medir son: Vo: tensión en vacio=tensión nominal. Io= corriente de vacío (corriente que circula por el lado donde se está alimentando); Wo= potencia que es igual a las perdidas en el hierro si la tensión del ensayo es la nominal. Entonces: Perdidas en el hierro (Pfe)= Wo Ro= (Vo^2) / Wo Ic= Vo/Ro Im= raiz(Io^2 - Ic^2) Xm= Vo / Im

c. Señale y explique las especificaciones técnicas para la selección de transformadores en baja y media tensión. }}7TADUED20181DUEDUAP

Trabajo Académico Un transformador será seleccionado de acuerdo a las necesidades o demanda del consumo de energía eléctrica por lo que se podría clasificar la selección en transformadores de; baja, media y alta tensión. El Transformador es un dispositivo eléctrico que consta de una bobina de cable situada junto a una o varias bobinas más, y que se utiliza para unir dos o más circuitos de corriente alterna (CA) aprovechando el efecto de inducción entre las bobinas. La bobina conectada a la fuente de energía se llama bobina primaria. Las demás bobinas reciben el nombre de bobinas secundarias. Un transformador cuyo voltaje secundario sea superior al primario se llama transformador elevador. Si el voltaje secundario es inferior al primario este dispositivo recibe el nombre de transformador reductor. El producto de intensidad de corriente por voltaje es constante en cada juego de bobinas, de forma que en un transformador elevador el aumento de voltaje de la bobina secundaria viene acompañado por la correspondiente disminución de corriente. Un transformador consta normalmente de dos bobinas de hilo conductor adyacentes, enrolladas alrededor de un solo núcleo de material magnético. Se utiliza para acoplar dos o más circuitos de corriente alterna empleando la inducción existente entre las bobinas. Desde el punto de vista constructivo la mayoría de los transformadores eléctricos, independientemente de su tamaño, poseen como mínimo dos devanados o enrollados de alambre de cobre desnudo protegido por una fina capa de barniz aislante. El grosor o diámetro del alambre utilizado para cada enrollado dependerá del flujo máximo de corriente eléctrica en amperes (A) que debe soportar el transformador sin llegar a quemarse cuando le conectamos una resistencia, carga o consumidor eléctrico, de acuerdo con el cálculo que previamente realizó el fabricante cuando determinó su capacidad de trabajo. Ambos enrollados van colocados alrededor de un núcleo de acero al silicio que forma parte del cuerpo del transformador. En la mayoría de los transformadores, el devanado que posee mayor número de vueltas generalmente corresponde al “enrollado primario” o de entrada “E” de la

corriente que se va a transformar y corresponde al voltaje más alto. El devanado que posee menor número de vueltas es el “enrollado secundario” o de salida “S” de la

corriente eléctrica ya transformada o modificada y corresponde al voltaje más bajo. En este caso el transformador trabajará como "reductor de tensión" Existe también otro tipo de transformador de fuerza o potencia monofásico de diferente construcción, que consta de un solo devanado o enrollado colocado en un simple núcleo abierto de acero al silicio. Esta variante se denomina “autotransformador” y su principal característica radica en que a partir de un punto determinado de su único enrollado (generalmente el punto medio) parte una derivación hacia el exterior para conectar la carga o consumidor en unos casos, o la fuente de suministro de corriente en otros, dependiendo si éste actúa como reductor o como elevador de tensión. Además de los transformadores de fuerza o potencia ya mencionados para uso en corriente alterna de baja frecuencia (50 ó 60 Hz), existen también otros transformadores de pequeño tamaño que trabajan con corrientes de frecuencias muy altas del orden de los miles o millones de hertzios (KHz o MHz). Esas corrientes se conocen también como de radiofrecuencia o de frecuencias de radio y en la mayoría de los casos funcionan con milésimas de volt (mV). Es muy común encontrar este tipo de transformador acoplado a la antena de un radiorreceptor para captar las señales que transmiten las emisoras comerciales de radio o de cualquier otro tipo para que a continuación se puedan amplificar y convertir en audibles a través de uno o varios altavoces.


Trabajo Académico A diferencia de los transformadores de fuerza que poseen un núcleo de acero al silicio, los enrollados de los transformadores para uso con corrientes de alta frecuencia se colocan en un núcleo de ferrita, material que se obtiene por pulvimetalurgia (o metalurgia de polvos) sometiéndolo a un proceso de sinterización. La ferrita tiene la propiedad de ofrecer muy buena respuesta a la inducción electromagnética generada por las corrientes de alta frecuencia. d. Ejemplifique didácticamente situaciones industriales y/o eléctricas donde son necesarios la presencia de los transformadores. Se utilizan en diversos aparatos electrónicos; computadora, televisores, radios etc. funcionan solo con corriente alterna o pulsante nunca con corriente continua y sirven para elevar o disminuir la tensión de circuitos. Ejemplo; de la tensión de red domiciliaria (sea de 220V o 110V) reducen a12V.La forma más simple de entender seria como un aparato que funciona con baterías lo conectas a la red eléctrica para que funcione ahi hay un transformador. Así como también para transformar energías de 500 kv a 220 kilovoltios hasta llegar a los 220 voltio ò más baja potencia como los hay en las centrales eléctricas para la transformación del consumo poblacional.

4. S elección de Motores de Corr iente C ontinua: ( 4 PTS) a. Elabore un diseño de las características y/o funcionamiento de una máquina de corriente continua. (considerar módulos o maquetas de motores) Funcionamiento El motor de corriente continua (denominado también motor de corriente directa, motor CC o motor DC por las iniciales en inglés direct current) es una máquina que convierte energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción de un campo magnético. Un motor de corriente continua se compone principalmente de dos partes. El estator da soporte mecánico al aparato y contiene los polos de la máquina, que pueden ser o bien devanados de hilo de cobre sobre un núcleo de hierro, o imanes permanentes. El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado


Trabajo Académico con corriente directa a través de delgas, que están en contacto alternante con escobillas fijas (también llamadas carbones).

b. Señale los tipos de máquinas de corriente continua y su aplicabilidad. Los motores de corriente continua se clasifican según la forma como estén conectados en: _ Motor serie _ Motor compound _Motor shunt _ Motor eléctrico sin escobillas Además de los anteriores, existen otros tipos que son utilizados en electrónica: _Motor paso a paso _Servomotor _Motor sin núcleo.

APLICACION Los motores eléctricos se utilizan en la gran mayoría de las máquinas modernas. Su reducido tamaño permite introducir motores potentes en máquinas de pequeño tamaño, por ejemplo, taladros o batidoras. Su elevado par motor y alta eficiencia lo convierten en el motor ideal para la tracción de transportes pesados como trenes; así como la propulsión de barcos, submarinos y dúmperes de minería, a través del sistema Diésel-eléctrico.

Cambio de sentido de giro Para efectuar el cambio de sentido de giro de los motores eléctricos de corriente alterna se siguen unos simples pasos tales como:

Para motores monofásicos únicamente es necesario invertir las terminales del devanado de arranque, esto se puede realizar manualmente o con relés conmutadores Para motores trifásicos únicamente es necesario invertir dos de las conexiones de alimentación correspondientes a dos fases de acuerdo a la secuencia de trifases. De corriente continua Para motores de corriente continua es necesario invertir los contactos del par de arranque.


Trabajo Académico c.analize y explique las especificaciones técnicas para la selección de motores de corriente continua.

Tipo de arranque Debemos estudiar el número y características de los arranques. Hay máquinas que requieren una fuerza de arranque que un motor no es capaz de soportar.

Carga Consideraremos aquí su funcionamiento en carga o en vacío. En carga el motor está arrastrando cualquier objeto o soportando una resistencia externa (la carga) que le obliga a absorber energía mecánica. Así pues, en este caso, el par resistente se debe a factores internos y externos. Mientras, un motor funciona en vacío, cuando no arrastra ningún objeto, ni soporta resistencia externa alguna. El eje gira libre y la resistencia se encuentra en factores internos.

Par motor Este dato nos va a dar la capacidad de arrastre del motor. En cualquier aplicación donde busquemos un movimiento o desplazamiento este parámetro será clave.

Potencia eléctrica absorbida por el motor (en kW) Cuando la eficiencia es un factor clave para tu proyecto, deberás ponderar el nivel de potencia eléctrica que absorbe el motor en su funcionamiento.

Rendimiento Deben estudiarse las pérdidas de energía que pueda sufrir el motor debido a factores externos (humedad, temperatura ambiental, propiedades de los materiales, etc.) e internos (propiedades de los materiales, motores con escobillas o o brushless).

Variaciones y desarrollo del régimen de giro Existen muchos aspectos que pueden condicionar la velocidad de giro. Si nuestra aplicación necesita trabajar en múltiples velocidades, deberemos apostar por soluciones de accionamiento más versátiles Siempre que requiramos regular la velocidad de giro, necesitaremos contar con convertidores de frecuencia, lo que dificulta el proceso de selección.

ejemplifique didácticamente situcaciones industriales y/o eléctricas donde se presente estos tipos de motores. Los motores de Corriente Continua, se utilizan en procesos industriales en los que se requieren ajustes muy precisos de la tracción, como es en la industria papelera, la laminación }}11TADUED20181DUEDUAP

Trabajo Académico y trefilería de metales en frío. Se alimentan de la corriente alterna de las redes usuales, rectificada y regulada. Y que luego se trasforma en corriente continua es decir polarizada en positivo y negativo, pero de alto voltaje, también existen de bajo voltaje por lo que los encontramos en las computadoras, laptops, grabadoras, equipos de sonido DVD, en los electrodomésticos de casa. El motor de continua con excitación en serie, se puede utilizar tanto con continua como en alterna, sin ningún cambio, por esto se le llama universal. El motor de inducción de corriente alterna no pueden funcionar con continua directamente, pero si no solo a través de onduladores (transformadores de continua en alterna)

5. S elección de Motores de Inducc ión o A s íncronos : ( 4 PTS) a. Elabore un diseño de las características y/o funcionamiento de una máquina asíncrona. (considerar módulos o maquetas de motores) FUNCIONAMIENTO El motor asincrónico funciona según el principio de inducción mutua de Faraday. Al aplicar corriente alterna trifásica a las bobinas inductoras, se produce un campo magnético giratorio, conocido como campo rotante, cuya frecuencia será igual a la de la corriente alterna con la }}12TADUED20181DUEDUAP

Trabajo Académico que se alimenta al motor. Este campo al girar alrededor del rotor en estado de reposo, inducirá corrientes en el mismo, que producirán a su vez un campo magnético que seguirá el movimiento del campo estátórico, produciendo una cupla o par motor que hace que el rotor gire (principio de inducción mutua). No obstante, como la inducción en el rotor sólo se produce si hay una diferencia en las velocidades relativas del campo estatórico y el rotórico, la velocidad del rotor nunca alcanza a la del campo rotante. De lo contrario, si ambas velocidades fuesen iguales, no habría inducción y el rotor no produciría par. A esta diferencia de velocidad se la denomina "deslizamiento" y se mide en términos porcentuales, por lo que ésta es la razón por la cual a los motores de inducción se los denomina asincrónicos, ya que la velocidad rotórica difiere lévemente de la del campo rotante. El deslizamiento difiere con la carga mecánica aplicada al rotor, siendo máximo con la máxima carga aplicada al mismo. Sin embargo, a pesar de esto, el motor varía poco su velocidad, pero el par motor o cupla aumenta (y con ello la intensidad de corriente consumida) por lo que se puede deducir que son motores de velocidad constante.

Eléctricamente hablando, se puede definir al motor asincrónico como un Transformador eléctrico cuyos bobinados del estator representan el primario, y los devanados del rotor equivalen al secundario de un transformador en cortocircuito. En el momento del arranque, producto del estado de reposo del rotor, la velocidad relativa entre campo estatórico y rotórico es muy elevada. Por lo tanto, la corriente inducida en el rotor es muy alta y el flujo de rotor (que se opone siempre al del estator) es máximo. Como consecuencia, la impedancia del estator es muy baja y la corriente absorbida de la red es muy alta, pudiendo llegar a valores de hasta 7 veces la intensidad nominal. Este valor no hace ningún daño al motor ya que es transitorio, y el fuerte par de arranque hace que el rotor gire enseguida, pero causa bajones de tensión abruptos y momentáneos que se manifiestan sobre todo como parpadeo en las lámparas lo cual es molesto, y puede producir daños en equipos electrónicos sensibles. Los motores de inducción están todos preparados para soportar esta corriente de arranque, pero repetidos y muy frecuentes arranques sin períodos de descanso pueden elevar progresivamente la temperatura del estator y comprometer la vida útil de los devanados del mismo hasta originar fallas por derretimiento del aislamiento. Por eso se utilizan en potencias medianas y grandes, dispositivos electrónicos de "arranque suave", que minimizan la corriente de arranque del motor. Al ganar velocidad el rotor, la corriente del mismo disminuye, el flujo rotórico también, y con ello la impedancia de los devanados del estator, recordemos que es un fenómeno de inducción mutua. La situación es la misma que la de conectar un transformador con el secundario en corto a la red de CA y luego con una resistencia variable intercalada ir aumentando progresivamente la resistencia de carga hasta llegar a la intensidad nominal del secundario. Por ende, lo que sucede en el circuito estatórico es un reflejo de lo que sucede en el circuito rotórico


Trabajo Académico b. Señale los tipos de máquinas de inducción y su aplicabilidad.

CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES DE INDUCCIÓN

Nuestro estudio se orientará al control de los motores eléctricos de inducción trifásicos de baja tensión, del tipo jaula de ardilla, ya que la mayoría de las aplicaciones industriales utilizan estos motores.

Motores trifásicos de inducción de baja tensión Cortesía de Leroy Somer

APLICACIÓN Ascensores Bombas centrífugas Bombas de desplazamiento alternativo Bandas transportadoras Trituradoras Ventiladores Máquinas herramientas Embotelladoras Compresoras de arranque sin carga


Trabajo Académico Hiladoras Voladoras garrotillo Desmenuzadoras de alimentos Industria papelera Industria petrolera Industria textil

c. Analice y explique las especificaciones técnicas para la selección de asíncronos o de inducción.

motores

Seleccionar un motor eléctrico asincrónico A la hora de seleccionar un motores eléctricos asincrónicos trifásicos y monofásicos es importante considerar los siguiente criterios que son los más utilizados para seleccionar el motor eléctrico más adecuado para la aplicación deseada. La potencia Es la fuerza que el motor genera para mover la carga en una determinada velocidad. Esta fuerza es medida en HP (horse power), cv (caballo vapor) o en kW (Kilowatt) Comentario: HP y cv son unidades diferentes de kW.

Para convertir los valores de unidades de potencia, usted puede usar las formulas abajo: Ejemplo: Dado un motor de 5,5 CV, transforme para kW:

5,50 X 0,736 = 4,04 (4,00kW) Nota: La potencia especificada en la placa de identificación del motor, indica la potencia mecánica disponible en la punta del eje. Para obtener la potencia eléctrica consumida por el motor (kW.h), se divide la potencia en kW por

su

eficiencia

(η).

Ejemplo:


Trabajo Académico placa P (kW/h) = (4,00/ 0,845) 4,73 / kW h= η

=

84,5%

(Dato

de

para

motor

de

4Kw

/

5,50

CV)

La rotación Es el numero de giros que el eje desorrolla por unidad de tiempo. La rotación normalmente es expresa en RPM (rotaciones por minuto). Para las frecuencias de 50 Hz y 60 Hz, tenemos:

Los motores de 2 y 4 polos son los más vendidos en el mercado. Deslizamiento: El concepto de deslizamiento es usado para describir la diferencia entre la rotación sincrónica y la rotación efectiva en la punta del eje del motor. Factores como la carga o inclusive la variación de la tensión de la red de alimentación, pueden influenciar en la rotación del motor.

La tensión Tipos de tensión: Monofásica: Es la tensión medida entre fase y neutro. El motor monofásico normalmente está preparado para ser conectado en la red de 110 V o 220 V. Sin embargo, hay sitios donde la tensión monofásica puede ser 115 V, 230 V o 254 V. En estos casos debe ser aplicado un motor específico para estas tensiones. Trifásica: Es la tensión medida entre fases. Son los motores más utilizados, pues los motores monofásicos tienen limitación de potencia, y además de esto suministran rendimientos y pares menores, lo que aumenta su costo operacional. Las tensiones trifásicas más utilizadas son 220-230 V, 380-400 V a 50Hz y 440 V a 60Hz Los motores se suministran Standard de acuerdo con los siguientes parámetros de diseño : 

230/400 V D/Y 50 Hz (PN) / 275/480 V D/Y 60 Hz (PN * 1,2) }}16TADUED20181DUEDUAP

Trabajo Académico 

400/690 V D/Y 50 Hz (PN) / 480/830 V D/Y 60 Hz (PN * 1,2)

Los motores pueden trabajar sin cambiar la potencia nominal conectada a una toma de corriente aún cuando las fluctuaciones del voltaje (a frecuencia nominal) difiera N en un +/5% del valor nominal (patrón de voltaje en medida A). Los voltajes standard establecidos según normas DIN IEC 38 se toman como punto base. Por lo que la gama cubierta por un motor standard es : 

220-240 V / 380-420 V D/Y 50Hz (PN = 100%)



380-420 V / 660-720 V D/Y 50Hz (PN = 100%)



240-265 V / 420-460 V D/Y 60Hz (PN = 100%)



420-460 V / 720-800 V D/Y 60Hz (PN = 100%)



265-290 V / 460-500 V D/Y 60Hz (PN = 120%)



460-500 V / 790-870 V D/Y 60Hz (PN = 120%)

Los motores deben usarse con el voltaje especificado en DIN IEC 38 con una tolerancia total de +/- un 10%. La frecuencia Es el número de veces que un determinado evento se repite en un determinado intervalo de tiempo. La frecuencia de la red de alimentación utilizada en Latinoamérica es 50 Hz o 60 Hz, dependiendo del país. Eso significa que la tensión de la red repite su ciclo sesenta veces por segundo. La frecuencia es un factor importante, ya que influye directamente en la rotación del motor eléctrico. Un ejemplo para calcular la velocidad de un motor conociendo el numero de polos es: 

Ns = (60 x Hz) / (numero de polos / 2)

Ejemplo: Motor de 4 polos conectado a una linea de 50Hz le velocidad síncrona sería: 

Ns= (60×50) / (4/2) = 1500rpm

Esto es muy practico cuando variamos la frecuencia a través de variadores de velocidad, de esa manera podremosinformar al cliente a que velocidad girará el motor en función de la frecuencia que establezcamos.

Grado de protección


Trabajo Académico Es la protección del motor contra la entrada de cuerpos extraños (polvo, fibras, etc.), contacto accidental y penetración de agua. Así, por ejemplo, un equipamiento a ser instalado en un local sujeto a chorros de agua, debe poseer un envoltorio capaz de soportar tales chorros de agua, bajo determinados valores de presión y ángulo de incidencia, sin que haya penetración que pueda ser perjudicial al funcionamiento del motor. El grado de protección es definido por dos letras (IP) seguido de dos dígitos. El primer dígito indica protección contra la entrada de cuerpos extraños y contacto accidental, mientras el segundo dígito indica la protección contra la entrada de agua.

La carcasa El tipo de carcasa es un dato fundamental en la elección del motor eléctrico, ya que permite identificar gran parte de sus dimensiones mecánicas. El tamaño de la carcasa es definido por la potencia y rotación del motor y es identificado por la letra H, que va desde la base de soporte del motor hasta el centro del eje, medida en mm. La altura H es exactamente igual al modelo de la carcasa del motor, tratándose de motores IEC. Las formas constructivas Las formas constructivas definen cómo el motor va a ser fijado y acoplado a la carga. }}18TADUED20181DUEDUAP

Trabajo Académico Los motores son normalmente suministrados en la forma constructiva B3D, (montaje en la posición horizontal, motor con patas, eje a la derecha mirando hacia la caja de conexión) Las demás formas constructivas pueden ser observadas en la tabla abajo.

Las clases de aislamiento La clase de aislamiento define la temperatura de operación de los materiales aislantes utilizados en el devanado del motor. Los motores normalmente son fabricados con clase de aislamiento F, que permite una temperatura máxima de operación de 155°, pero los motores también pueden ser fabricados con clase de aislamiento H, cuya temperatura máxima de operación permitida es de 180°. La temperatura de la clase de aislamiento no significa la temperatura ambiente máxima, y sí la máxima temperatura que soportará el aislamiento del motor.

La ventilación El sistema de ventilación es responsable por la refrigeración del motor. Los motores IP55 (cerrados) son generalmente suministrados con sistema de ventilación TCVE o TEFC. Los motores con grado de protección IP23(abiertos) poseen sistema de ventilación interna.

d. Ejemplifique didácticamente situaciones industriales y/o eléctricas donde se presentan estos tipos de motores. Los motores asíncronos pueden incluirse entre las máquinas eléctricas más fiables que existen; desarrollan su función durante muchos años con intervenciones de mantenimiento muy reducidas y se adaptan a distintas prestaciones en función de las exigencias, cubriendo tanto aplicaciones de producción como de servicio. Los motores se utilizan en los sectores industriales más variados, como por ejemplo las industrias alimentaria, química, metalúrgica, papelera, minera o las instalaciones de tratamiento de aguas. Las aplicaciones incluyen máquinas con piezas móviles a velocidad fija o variable, como por ejemplo los sistemas de elevación, como ascensores o montacargas; de transporte, como las cintas transportadoras; los sistemas de ventilación y climatización, como las unidades de tratamiento del aire; sin olvidar el que es probablemente el uso más común: las bombas y los compresores. Estas indicaciones evidencian por qué el motor asíncrono trifásico puede considerarse como la máquina eléctrica más ampliamente utilizada en el entorno industrial (el consumo de energía de los motores eléctricos constituye aproximadamente el 75% del consumo total del sector industrial). A la luz de estos datos se entiende por qué es tan importante para la economía empresarial y para la mejora de la eficiencia energética en general, potenciar una reducción del consumo eléctrico (el coste de un motor durante su vida útil se debe en aproximadamente un 98% al consumo de energía y en el 2% restante a los gastos de compra y mantenimiento) recurriendo, por ejemplo, a la utilización de accionamientos de velocidad variable mediante inversores, o bien realizando una corrección del factor de potencia para tener un cos idóneo para evitar incurrir en penalizaciones, o de forma aún más directa, utilizando motores de alta eficiencia identificados con la sigla "EFF1", con características constructivas y materiales muy avanzados que permiten reducir el consumo eléctrico hasta el 20%. El siguiente cuaderno }}19TADUED20181DUEDUAP

Trabajo Académico técnico (el sexto dentro de la colección de cuadernos de aplicaciones técnicas de ABB) puede subdividirse principalmente en 5 áreas; empieza con una visión general de la estructura del motor asíncrono, que da paso al análisis de las principales prescripciones normativas relativas a la coordinación. Se proporcionan además informaciones generales sobre las principales modalidades de arranque, continuando posteriormente con una panorámica de los dispositivos que ABB puede ofrecer para realizar el arranque del motor, acompañada de un ejemplo de interpretación de las tablas de coordinación oficiales de ABB. La última parte está dedicada al análisis de algunos de los principales datos de la placa del motor. Los 5 apéndices abordan por su parte los siguientes temas: una aproximación a la teoría del motor asíncrono con el intento de facilitar elementos básicos para comprender su principio funcional; un ejemplo de valoración, en una primera aproximación, del tiempo de arranque en función de las características del motor y de la carga; algunas consideraciones sobre el funcionamiento del motor con falta de fase; una profundización en el concepto de "tipos de servicio" con referencia a las prescripciones normativas; y, por último, una indicación de la coordinación de motores según las prescripciones de la normativa UL


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