MOTORES_MONOFASICOS_ppt.ppt

1. 1 HM UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE MOTORES MONOFASICOS

2. 2 Los motores eléctricos monofásicos de inducción son una alternativa para las localidades donde no existe la alimentación trifásica tal como las residencias, oficinas, zonas rurales, etc. Dentro de la variedad de tipos los motores con jaula de ardilla se destacan por su simple fabricación y principalmente por su robustez, confiabilidad y larga vida sin necesidad de un mantenimiento calificado. Los motores monofásicos tienen solo una 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 ya que el campo magnético inducido en el rotor está alineado con el campo del estator. Para solucionar el problema del arranque es que se utiliza un bobinado auxiliar que son dimensionados adecuadamente y posicionados de tal forma que se crea una fase ficticia, permitiendo de esta manera la formación de un campo giratorio necesario en la partida. MOTORES MONOFASICOS DE INDUCCION HM HM MOTORES MONOFASICOS

3. 3 Son máquinas que poseen una fase y cuentan con sus características mas importantes son : - Tienen un campo magnético pulsante. - Carece de un campo magnético giratorio. - El campo magnético del estator esta en fase con el rotor . - Las características anteriores dificultan crear un torque. En consecuencia necesitamos contar con un dispositivo que logrre crear un torque para que el motor pueda ponerse en funcionamiento. De aquí la presencia del bobinado de arranque. IMPORTANTE HM HM MOTORES MONOFASICOS

4. 4 HM MOTORES MONOFASICOS

5. 5 BOBINADO MONOFASICO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 BOBINADO DE TRABAJO BOBINADO DE ARRANQUE U W X V Y Z PREPARADO PARA TRABAJAR CON DOS TENSIONES 110 Y 220 VOLTIOS HM HM MOTORES MONOFASICOS

6. 6 TIPOS DE MOTORES.- Existen básicamente cinco tipos de motores monofásicos con rotor jaula de ardilla clasificados de acuerdo a las necesidades del torque de arranque. - Motor de fase dividida.- Posee un arrollamiento principal y otro auxiliar (solo para la partida), ambos desfasados 90 grados eléctricos. El arrollamiento auxiliar crea un desequilibrio de fase produciendo el torque y aceleración necesarios para la rotación inicial. Cuando el motor llega a tener una velocidad determinada la fase auxiliar se desconecta de la red a travez de una llave que normalmente actúa por una fuerza centrífuga (llave centrífuga), tambien puede darse el caso que es reemplazado por un relé de corriente o una llave externa. Como el bobinado auxiliar es dimensionado solo para el arranque, si no se desconecta se quemará. Se fabrica hasta 1 CV. El ángulo de desfasaje entre las corrientes de los bobinados de trabajo y arranque es reducido, es por ésta razón que éstos motores tienen un torque de arranque igual al nominal o ligeramente superior al nominal limitando su aplicación a cargas mucho mas exigentes. MOTOR DE FASE PARTIDA HM HM MOTORES MONOFASICOS ING. HUBER MURILLO M

7. 7 ROTOR JAULA DE ARDILLA BOBINADO DE ARRANQUE BOBINADO DE TRABAJO L1 L2 LLAVE CENTRIFUGA HM HM MOTORES MONOFASICOS

8. 8 CARACTERISTICAS DE TORQUE VS VELOCIDAD DEL MOTOR MONOFASICO DE FASE DIVIDIDA 0 50 100 150 200 250 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 VELOCIDAD ( EN % DE LA VELOCIDAD SINCRONA ) TORQUE ( EN % DEL TORQUE NOMINAL ) HM HM MOTORES MONOFASICOS

9. 9 HM MOTOR DE FASE PARTIDA HM MOTORES MONOFASICOS

10. 10 HM CARACTERISTIOCAS DE FUNCIONAMIENTO HM MOTORES MONOFASICOS

11. 11 Es un motor semejante al de fase partida. La principal diferencia reside en la inclusión de un capacitor electrolítico conectado en serie con el bobinado de arranque. El capacitor permite un mayor ángulo de desfasaje entre las corrientes de de los arrollamientos de trabajo y arranque. El circuito de arranque es desconectado cuando el motor se halla entre el 75 a80 % de la velocidad síncrona. Para velocidades mayores entre 80 a 90 % de la velocidad síncrona , la curva de torque con los arrrollamientos combinados cruza la curva del torque del bobinado de trabajo, de manera que, para velocidades encima de éste punto el motor desarrolla menor torque para cualquier deslizamiento con el circuito de arranque. Debido al cruzamiento de las curvas no ocurren siempre en el mismo punto, por lo que el disyuntor centrífugo no abre siempre exactamente a la misma velocidad . En la práctica resulta muy comun que la apertura suceda en el medio un poco antes del cruzamiento de las curvas. Con su elevado torque de arranque entre 200 a 350 % del torque nominal, este motor puede ser utilizado en una variedad de aplicaciones y es fabricado en potencias que varía de 1/4 a 15 CV. MOTOR CON CAPACITOR DE ARRANQUE HM HM MOTORES MONOFASICOS

12. 12 ROTOR JAULA DE ARDILLA BOBINADO DE ARRANQUE BOBINADO DE TRABAJO L1 L2 CAPACITOR DE ARRANQUE LLAVE CENTRIFUGA HM HM MOTORES MONOFASICOS

13. 13 10 CARACTERISTICAS DE TORQUE VS VELOVIDAD DE UN MOTOR MONOFASICO CON CAPACITOR DE ARRANQUE 0 50 100 150 200 250 300 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 VELOCIDAD ( % DE LA VELOCIDAD SINCRONA ) TORQUE ( % DEL TORQUE NOMINAL ) HM HM MOTORES MONOFASICOS

14. 14 HM HM MOTORES MONOFASICOS

17. 17 MOTOR CON CAPACITOR PERMANENTE En este tipo de motor el bobinado de arranque y el capacitor se hallan permanentemente energizados. El efecto de éste capacitor es de crear las condiciones de flujo muy semejantes a los estudiados en los motores polifásicos, aumentando con esto el torque máximo, el rensdimiento y el factor de potencia. Así mismo se reduce sensiblemente el ruido. Constructivamente son mejores pues no utilizan contactos en sus partes móbiles. Poseen un torque de arranque bajo ( 50 a 100 % T nominal ) limitando su aplicación a cargas pesadas. Son fabricados normalmente para potencias de 1/50 a 1.5 CV. HM HM MOTORES MONOFASICOS

18. 18 ROTOR JAULA DE ARDILLA BOBINADO DE ARRANQUE BOBINADO DE TRABAJO L1 L2 CAPACITOR PERMANENTE HM HM MOTORES MONOFASICOS

19. 19 CARCATERISTICAS DE TORQUE VS VELOCIDAD DE UN MOTOR MONOFASICO CON CAPACITOR PERMANENTE 0 50 100 150 200 250 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 VELOCIDAD ( % DE LA VELOCIDAD SINCRONA ) TORQUE ( % DEL TORQUE NOMINAL ) HM HM MOTORES MONOFASICOS

24. 24 MOTOR CON DOS CAPACITORE : DE ARRANQUE Y PERMANENTE Es un motor que utiliza: - Un capacitor permanente y - Un capacitor de arranque Con la reunión de éstas características se obtiene un motor de excelentes características de torque, eficiencia y factor de potencia. Se construyen motores superiores a 1CV. El costo de fabricación es elevado y solo se justifica para potencias mayores de 3 CV. HM HM MOTORES MONOFASICOS

25. 25 ROTOR JAULA DE ARDILLA BOBINADO DE ARRANQUE BOBINADO DE TRABAJO L1 L2 CAPACITOR DE ARRANQUE CAPACITOR PERMANENTE LLAVE CENTRIFUGA HM HM MOTORES MONOFASICOS

26. 26 CARACTERISTICAS DE TORQUE VS VELOCIDAD DE UN MOTOR MONOFASICO CON DOS CAPACITORES: ARRANQUE Y PERMANENTE 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 VELOCIDAD ( % DE LA VELOCIDAD SINCRONA ) TORQUE ( % DEL TORQUE NOMINAL ) HM HM MOTORES MONOFASICOS

31. 31 EFICIENCIA EN MOTORES ASINCRONOS MONOFASICOS 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 POTENCIA UTIL ( HP ) EFICIENCIA ( % ) MOTOR CONVENCIONAL MOTOR CON DOS CAPACITORES HM HM MOTORES MONOFASICOS

32. 32 FACTOR DE POTENCIA EN MOTORES ASINCRONOS MONOFASICOS 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 POTENCIA UTIL ( HP ) FACTOR DE POTENCIA MOTOR CON DOS CAPACITORES MOTOR CONVENCIONAL HM HM MOTORES MONOFASICOS

33. 33 CORRIENTE EN MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS 0 10 20 30 40 50 60 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 POTENCIA UTIL ( HP ) CORRIENTE ( AMPERIOS ) MOTOR CONVENCIONAL MOTOR CON DOS CAPACITORES HM HM MOTORES MONOFASICOS

34. 34 MOTOR DE POLOS SOMBREADOS Se destaca entre los motores monofásicos por la simplicidad en el arranque, bajo costo y muy buena confiabilidad. Se subdividen en tres tipos: de polos salientes , tipo esqueleto y de arrollamientos distribuidos. El mas conocido es el de polos salientes, observese que una parte de cada polo (en general 25 a 30 % del mismo) es abrazada por una espira de cobre en corto circuito. La corriente inducida en esta espira con el flujo que la atravieza sobre un retrazo con relación al flujo de la parte no abrazada de la misma. El resultado de éste efecto es semejante al campo giratorio que se mueve en dirección de la parte no abrazada hacia la parte abrazada del polo, produciendo el torque que hará que el motor arranque hasta su velocidad nominal. El sentido de rotación depende del lado en que se sitúa la parte abrazada del polo. Consecuentemente este tipo de motor tiene un único sentido de rotación. Tambien presentan un bajo torque(15 a 50 % de la nominal), bajo rendimiento y bajo factor de potencia, motivo por el cual se fabrican hasta 0.25 CV. HM HM MOTORES MONOFASICOS

35. 35 CARACTERISTICAS DE TORQUE VS VELOCIDAD DE UN MOTOR MONOFASICO DE POLOS SOMBREADOS 0 20 40 60 80 100 120 140 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 VELOCIDAD ( % DE LA VELOCIDAD SINCRONA ) TORQUE ( % DEL TORQUE NOMINAL ) HM HM MOTORES MONOFASICOS

38. 38 R S T L.T. C. R.T. M 1 T R 95 97 96 98 T.E. CISTERNA OFF C ON A1 C ON OFF (R.T.) A2 T S SISTEMAS DE ACCIONAMIENTO EN MOTORES ASINCRONOS MONOFASICOS CIRCUITO DE FUERZA CIRCUITO DE CONTROL ESQUEMA DE MOTORES MONOFASICOS UTILIZADOS COMO ELECTROBOMBAS DE AGUA CON CISTERNA Y TANQUE ELEVADO HM HM MOTORES MONOFASICOS

39. 39 DIAGRAMA DE BLOQUES EN LA INSTALACION DE ELECTROBOMBAS MONOFASICAS CISTERNA TANQUE ELEVADO TUBERIAS DE IMPULSION TUBERIAS DE SUCCION ELECTROBOMBA TABLERO ELECTRICO INSTALACION COMPLETAMENTE AUTOMATIZADA HM HM MOTORES MONOFASICOS

40. 40 CIRCUITO EQUIVALENTE DEL MOTOR MONOFASICO RM RC - J XC R1P JX1P R2’ / 2S JX2’/2 R2’ / 2 ( 2 - S ) JX2’ / 2 a² R1A Ja² X1P Ja² XM / 2 a² R2’1 / S Ja² X2’ / S a² R2’1 / 2 ( 2-S) Ja² X2’ / 2 Ja² XM / 2 JXM / 2 JXM / 2 V EBP EBPR EBAF EBA HM HM MOTORES MONOFASICOS

41. 41 Continuacion DONDE V = Tensión nominal en voltios. R1P = Resistencia del bobinado principal. X1P = Reactancia del bobinado principal. RM = Resistencia de pérdidas en el núcleo. XM = Reactancia de magnetización. R2’ = Reistencia del rototr referida al estator. X2’ = Reactancia del rotor referida al estator. Rc = Resistencia de pérdidas del condensador. Xc = Reactancia del condensador. R1A = Resistencia del bobinado auxiliarl. X1A = Reactancia de dispersión del bobinado auxiliar. a = Relación de vueltas del bobinado auxiliar respecto al principal. EBP = Tensión inducida en el bobinado principal. EBPR = Tensión inducida debido al bobinado auxiliar. EBA = Tensión inducida en el bobinado auxiliar. EBAF = Tensión inducida debido al bobinado principal. HM HM MOTORES MONOFASICOS

42. 42 ANALISIS DE LAS PRUEBAS 1.- ENSAYOS DE VACIO ( S  0 ) I I IM RM XM ( 2K2 ² - 1 ) J --------------------- 2K2 R1P + ( R2’ / 4K2 ) I R JX V V K2 = 1 + X2’ / XM R = R1P + R2’ / 4K2 X = XM ( 2K2² - 1 ) / 2K2 Z = V / I R = W / I ² X = { Z ² - R ² } ½ Considerando I = I’ X = XM ( 2K2 ² - 1 ) / 2K2 XM = 2K2 X / ( 2K² - 1 ) Calculando XM obtenemos : XM = [ 4 Uo FD / Kc FS g ] { Tce / p } ² HM HM MOTORES MONOFASICOS

43. 43 Continuacion DONDE Uo = Permeabilidad del vacio. F = Frecuencia de la red. D = Diámetro del estator. Tce = Total de conductores efectivos. P = Número de polos. Kc = Factor de entrehierro. g ’ = Kc . g g’ = Entrehierro corregido. Kc = Kc1 . Kc2 FS = Factor de saturación. g = Entrehierro. Pero RM = V  / Wfe. HM HM MOTORES MONOFASICOS

44. 44 ANALISIS DE LAS PRUEBAS 2.- ENSAYOS DE CORTO CIRCUITO ( S = 1 ) Icc R2’ / K2² X2’ / K2 R1P Vcc Zcc = Vcc / Icc Rcc = Wcc / Icc ² Xcc = { Zcc ² - Rcc ² } ½ Rcc = R1P + [ R2’ / K2 ] Xcc = X1 + X2’ / K2 JX1P Asuiendo X1 = X2 Xcc = X1 + x2’ = 2 X1 X1 = Xcc / 2 R2’ = ( Rcc - R1P ) / K2² HM HM MOTORES MONOFASICOS

45. 45 RM R1P J X1P R2’ / 2s J X2’ / 2 JXM / 2 JXM / 2 V R2’ / 2 ( 2 - s ) J X2’ / 2 ANALISIS DE LAS PRUEBAS 3.- OPERACION NORMAL HM HM MOTORES MONOFASICOS

MOTORES_MONOFASICOS_ppt.ppt

MOTORES_MONOFASICOS_ppt.ppt

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a MOTORES_MONOFASICOS_ppt.ppt

Similar a MOTORES_MONOFASICOS_ppt.ppt(20)

MOTORES_MONOFASICOS_ppt.ppt