Unidad de control de motores I

1. Carrera:
TSU en Mecatrónica
Materia:
Control de Motores

2. CONTROL DE MOTORES
¿Que es una fuente de alimentación ?
Una fuente de alimentación es un dispositivo utilizado para alimentar los circuitos de los aparatos
electrónicos, como pueden ser, televisiones, computadoras, impresoras, el cargador de tu celular, etc.
Existen diferentes tipos de fuentes de alimentación ya sea fijas o variables, o también pueden clasificarse
por su tipo de funcionamiento. Cada con sus características, ventajas y desventajas.
• Lineales
• Conmutadas.

3. CONTROL DE MOTORES

4. CONTROL DE MOTORES
Fuentes de alimentación lineales:
Este tipo de fuentes tienen la característica de ser simples ya que
principalmente cuentan con cuatro componentes esenciales.
Transformador
El transformador se encarga de modificar el voltaje de entrada a un voltaje
con mayor o menor amplitud en su salida, dependiendo el tipo de fuente a
utilizar. Estos dispositivos solo pueden trabajar con voltaje alterno y es uno de
los elementos principales dentro de una fuente de alimentación.

5. CONTROL DE MOTORES
Filtro
El filtro se encarga de disminuir la variación de voltaje, a través de capacitares. Con este filtrado
se genera un fenómeno llamado efecto rizo.
Regulación
El regulador se encarga de recibir la señal proveniente del filtro para que en la salida se obtenga
un voltaje continuo sin importar las variaciones de voltaje dependiendo el regulador es el
voltaje de salida.

6. CONTROL DE MOTORES
Fuentes de alimentación conmutadas:
Estas fuentes también se les conoce como Switching debido a su principio de funcionamiento, ya
que se basa en la conmutación de un transistor. Las fuentes de alimentación conmutadas se
desarrollaron para solucionar los problemas de disipación térmica que tienen las lineales.
Estos dispositivos cuentan con circuitos complejos y su composición varia mucho. Para poder
entender su funcionamiento de este tipo de fuentes se dividen en bloques funcionales como son:
Rectificación y filtrado, conmutación, rectificación y filtrado secundario y controlador.

7. CONTROL DE MOTORES
Rectificación y filtrado
En este bloque se rectifica y filtra el voltaje de corriente alterna convirtiéndolo en una señal continua
y pulsante.
Conmutación
Se encarga de convertir la señal pulsante en una onda cuadrada, la cual es introducida a un
transformador. En este bloque existen diferentes tipos de configuraciones como son: Buck, Boost,
Buck-Boost.

8. CONTROL DE MOTORES
Rectificación y filtrado secundario:
Se vuelve a rectificar y filtrar la salida del bloque anterior, para poder entregar un señal continua mas
lineal.
Controlador
Se encargar de controlar la oscilación de la etapa de conmutación. Este bloque se compone de un
oscilador de frecuencia fija, Un voltaje de referencia, un comparador de voltaje y un modulador de
ancho de pulso (PWM). El modulador recibe el pulse del oscilador y modifica su ciclo según la
señal que envía el comparador. Este comparador examina el voltaje de salida de la rectificación
secundaria con el voltaje de referencia.

9. CONTROL DE MOTORES
SISTEMAS ELÉCTRICOS TRIFASICOS, BIFASICOS Y MONOFASICOS
Monofásico
Se habla de monofásico cuando se dispone únicamente de una tensión alterna. El
circuito funciona con 2 hilos y la corriente que circula por ellos es siempre la misma. La
onda de corriente alterna básica viene del giro de una bobina dentro de un campo
magnético.

10. CONTROL DE MOTORES
Bifásico
Sistema de dos tensiones desfasadas 90 grados, que ya no se utiliza hoy en día. El alternador está
formado por dos devanados colocados 90 grados uno respecto del otro. Para transmitirse se
puede hace con 4 hilos (2 hilos por bobina) o con 3, pero el común de los dos devanados debe
ser raíz cuadrada de 2 mas grueso. También se solía hacer una combinación de 5 hilos sobretodo
para distribuciones domésticas. Pero esto quedó obsoleto con la trifásica.

11. CONTROL DE MOTORES
Trifásico
Sistema de 3 tensiones desfasadas 120 grados que se genera con un alternador que tiene 3
devanados a 120 grados uno respecto del anterior. Para transmitirse se utilizan líneas de 3
conductores, pero para utilización final se utilizan líneas de 4 hilos, que son las 3 fases y el neutro.

12. CONTROL DE MOTORES

13. CONTROL DE MOTORES
El arranque directo de un motor, absorbe elevadas corrientes en el momento de conectar a
la red, equivalente a 2.5 veces el valor de la In (corriente nominal), lo que se traduciría en
devanados mas robustos, dispositivos de protección de mayor rango, encareciendo los costos
de instalación de un motor, por esto no se usa el arranque directo en motores de elevada
potencia.
CONEXIONES ELÉCTRICAS TIPO ESTRELLA Y DELTA, QUE SON Y PARA QUE NOS SIRVEN?
Arranque estrella-delta
La característica principal para ejecutar el arranque de un motor en estrella-delta es que cada
una de las bobinas sea independiente y sus extremos sean accesibles desde la placa del motor.
El arranque comienza en estrella, generando una tensión en cada bobina del estator √3 veces
menor que la nominal, con una reducción de la In.

14. CONTROL DE MOTORES
Una vez que el motor alcanza entre el 70 y 80% de la velocidad nominal, se desconecta la
parte estrella para conmutar a la configuración delta, en este momento el motor opera en
condiciones nominales, sometido a una intensidad pico de muy poca duración,
la que no llega al valor pico de 2.5 In, la que se alcanzaría si se ejecutara el arranque directo.
Este método de arranque reduce la tensión en 3 veces la tensión nominal de la máquina y la
corriente se reduce en esta misma proporción. Los torques eléctricos se reducen a un tercio del
torque a tensión nominal. Este procedimiento es uno de los más económicos, pero es necesario
disponer de un sistema adecuado de tensiones que permita la conexión delta de la máquina
durante el régimen permanente. El cambio de conexión se realiza cuando la máquina alcanza el
deslizamiento de operación en la conexión estrella..

15. CONTROL DE MOTORES
La orden de cambio puede ser dada por un temporizador si se conoce la inercia de la carga o
el tiempo de aceleración a tensión reducida. Si el cambio de conexión se realiza antes de que
las corrientes disminuyan, el arrancador pierde efectividad. El tiempo total de arranque con
este dispositivo es aproximadamente tres veces mayor que el arranque en directo de la
máquina, esto es importante al momento de especificar las protecciones del motor

16. CONTROL DE MOTORES
Normalmente a una conexión estrella
la representamos de esta forma:

17. CONTROL DE MOTORES

18. CONTROL DE MOTORES
Empalmes eléctricos
En las instalaciones eléctricas se utilizan alambres y cables de diferentes tipos y calibres, y
algunas veces es necesario pegar 2 ó más de ellos, prolongar (hacer más largos) algunos de ellos o
sacar derivaciones de ellos (permitir que la corriente que pasa por un cable se comparta con
otro). Para lograr que esto pase es necesario aplicar empalmes (también conocidos como
“amarres”).
En pocas palabras, un empalme es la unión de dos o más cables y/o alambres en una instalación
eléctrica, que permite que la corriente eléctrica pase a través de ellos.
A grandes rasgos se puede decir que existen 3 pasos básicos para hacer un empalme:
1) Cortar los diferentes cables que van a ser unidos por un empalme.
2) Pelar los cables. Para ello, simplemente debemos retirar el plástico aislante que les rodea.
3) Unir los hilos y cubrir cada uno con cinta aislante. También se puede dar una última vuelta
con la cinta a la totalidad del cable para dejarlo más recogido y eléctricamente aislado.

19. CONTROL DE MOTORES
Precauciones al realizar empalmes
Es importante saber la forma apropiada de realizar empalmes, pues un mal empalme puede
provocar un mal contacto entre los cables y hacer que falle la instalación, o se puede ocasionar un
incendio si el empalme queda flojo y la corriente es alta.
Más adelante se incluirán algunos tipos de empalmes, la forma de realizarlos y en qué ocasiones
se usa cada uno, sin embargo existen algunas medidas generales que pueden aplicarse en todos los
casos para procurar que sean lo más seguros posibles:
A la hora de cortar los cables, es importante hacerlo a diferentes alturas para cada uno, pues así se
evita que los cables entren en contacto mientras se hace el empalme, y que si la cinta aislante
llegara a soltarse no haya riesgo de que se dé un mal contacto y provoque un cortocircuito.

20. CONTROL DE MOTORES
Después de terminado el empalme se pueden aislar utilizando algún tipo de cinta aislante para
evitar los cortocircuitos. (Imagen).
Deben hacerse mecánica y eléctricamente seguros pensando en impedir el recalentamiento, la
oxidación y la corrosión del cobre.

21. CONTROL DE MOTORES
Si los conductores se van a instalar a la intemperie, se debe de tomar en cuenta la tensión a la
cual estarán expuestos en días de lluvia, el aire, por lo que se tendrá que determinar el tipo de
empalme más conveniente.
Nunca deben quedar cables sueltos ni contactos mal montados.
Como precaución, siempre es bueno tener la corriente apagada a la hora de trabajar con
electricidad.

22. CONTROL DE MOTORES
Tipos de empalme
El tipo de empalme que se debe utilizar en un caso específico depende del calibre y número de
hilos de los conductores que se van a unir, y el propósito de la unión. De acuerdo a su función,
existen 2 clases principales de empalmes:
1) Los que se usan para unir 2 conductores y de esta manera formar uno solo. Sirven para
aumentar la longitud del conductor, añadiéndole otro, o para conectar 2 secciones de un mismo
conductor cuando se rompió accidentalmente. Es lo que se conoce como Prolongación entre
cables.
2) Los que se usan para hacer derivaciones de y para otros conductores. Se usa para sacar una
derivación de otro conductor que lleva corriente. También se le llama “unión de toma”.

23. CONTROL DE MOTORES
1. PROLONGACIONES ENTRE CABLES
a) PROLONGACIÓN CON CABLES GRUESOS
Primera forma
Se utiliza cuando se quiere prolongar un cable grueso.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1. Paso: Pele las puntas de cada cable en una longitud igual a 20 veces su diámetro.
2. Paso: Ate un alambre fino en el centro de la longitud pelada en cada cable. La distancia de la
aislamiento a pelar es de 20 veces el diámetro del cable (Figura 2).

24. CONTROL DE MOTORES
3. Paso: Destuerza y enderece los alambres hasta la atadura y límpielos con el lomo del cuchillo
(Figura 3).

25. CONTROL DE MOTORES
4. Paso: Corte el alambre central de cada uno de los cables, junto a la atadura.
5. Paso:
- Arrolle los alambres.
- Quite la atadura de uno de los cables.
- Enfrente los cables, entrecruzando los alambres abiertos y comience a arrollar haciendo espiras
en sentido contrario al tranzado del cable del que quitó la atadura (Figura 4).

26. CONTROL DE MOTORES
Quite la otra atadura y arrolle los alambres del otro lado, igual que el anterior. (Figura 5).

27. CONTROL DE MOTORES
6. Paso: Afirme los arrollamientos con alicates y remate los extremos de los alambres hasta que
queden como en la figura
Segunda forma

28. CONTROL DE MOTORES
Este empalme al igual que el primero tienen la misma utilización.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1. Paso: Pele las puntas de cada cable en una longitud igual a 20 veces su diámetro.
2. Paso: Tome un conductor con el alicate a una distancia de la aislamiento de 10 veces su
diámetro (figura 2).

29. CONTROL DE MOTORES
3. Paso: Abra los alambres del cable y enderécelos hasta la atadura y límpielos con el lomo del cuchillo
(figura 3). Haga lo mismo con el otro cable.
4. Paso:
- Arrolle los alambres.
- Enfrente los cables entrecruzando los alambres abiertos, de manera que quede un conductor entre
otros dos, como se indica en la figura 4.

30. CONTROL DE MOTORES
Recoja los alambres para que queden contra los cables, y cogiendo en la mano uno de los alambres,
enróllelo en la dirección que señala la flecha en la figura 5.
Una vez que haya terminado el arrollamiento de este primer alambre, continúe con el siguiente,
comenzando en donde terminó el primero y así sucesivamente, hasta que haya enrollado todos los
alambres de este extremo(Figura 6).

31. CONTROL DE MOTORES
Repita la misma operación con los alambres del otro extremo, pero esta vez en sentido contrario hasta
que quede el empalme como el de la figura 7.
b) PROLONGACIÓN DE CABLES DELGADOS
Cable Duplex

32. CONTROL DE MOTORES
Este empalme se utiliza cuando en una instalación con cable Duplex se requiere prolongar alguna línea.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1. Paso: Pele las puntas de cada cable en forma escalonada en una longitud igual a 20 veces su diámetro
(figura 2).
Estos cortes en ambos conductores deben quedar exactamente iguales.
2. Paso: Enfrente ambos conductores de tal manera que queden como la figura 3.

33. CONTROL DE MOTORES
3. Paso:
- Inicie el arrollamiento de los dos conductores de la parte superior.
- Refuerza primero los hilos de cada conductor.
- Cruce los conductores de la parte superior de la unión de tal manera que queden como lo muestra
la figura 4.
Inicie el arrollamiento con los dedos de la misma forma como lo hizo con el empalme en alambre.
- Tome los otros dos conductores de abajo y realice con ellos la misma operación anterior, hasta que
quede el empalme como lo muestra la figura 5.

34. CONTROL DE MOTORES
C) UNION WESTER CON CABLE SENCILLO
Se utiliza este empalme para prolongar cables sencillos (Figura 1).
d) CABLES DE CALIBRE MEDIANO
Este tipo de empalme se efectúa con cables de calibre mediano, y es el mismo que se utilizó en la
prolongación de cables gruesos (Figura1).

35. CONTROL DE MOTORES
2. DERIVACIONES ENTRE CABLES
D) CABLES GRUESOS
Primera forma
Se utiliza cuando se quiere derivar un cable grueso de otro principal (Figura 1).
Proceso de ejecución:
Primer Paso: Pele las puntas del cable a derivar, en una longitud de 20 veces su diámetro.
Segundo Paso: Pele la zona del cable principal en donde se efectuará la conexión, en una longitud de 15
veces el diámetro del cable derivado.
Tercer paso: Deshaga la trenza y enderece los alambres del cable derivado (Figura 2).

36. CONTROL DE MOTORES
Cuarto paso: Abra el cable principal.
· Sujete con dos alicates el cable principal y destuerza haciendo
girar en sentido contrario a su trenzado.
· Introduzca una cuña en el centro de la zona pelada, y luego
retírela dejando una abertura por donde introducirá el cable
derivado.

37. CONTROL DE MOTORES
Quinto paso: Introduzca el cable derivado en la abertura. Figura 3.
Sexto paso: Arrolle la mitad de los alambres del cable derivado sobre el cable principal, en sentido
contrario al trenzado de este último. (Figura 4).

38. CONTROL DE MOTORES
Séptimo paso: Arrolle la otra mitad de los alambres en sentido contrario al arrollamiento del paso
anterior hasta que quede como la Figura 5.

39. CONTROL DE MOTORES
Octavo paso: Afirma con los alicates los arrollamientos teniendo en cuenta que las vueltas deben
quedar unidas y las puntas rematadas.
Segunda forma
Este empalme al igual que el primero tiene la misma utilización.
Proceso de ejecución:
Primer paso: Pele las puntas del cable a derivar, en una longitud de 20 veces su diámetro.
Segundo paso: Pele la zona del cable principal en donde se efectuará la conexión en una longitud de
15 veces el diámetro del cable derivado.
Tercer paso: Deshaga la trenza y enderece los alambres del cable derivado. (Figura 2).

40. CONTROL DE MOTORES
Cuarto paso: Introduzca el cable principal en el centro del cable
derivado (Figura 3).

41. CONTROL DE MOTORES
Quinto paso: Arrolle la mitad de los alambres del cable
derivado (Figura 4).
Sexto paso: Arrolle la otra mitad de los alambres en sentido
contrario al anterior, teniendo en cuenta que las vueltas deben
quedar juntas y las puntas bien rematadas, como los muestra la
figura 5.

42. CONTROL DE MOTORES
b) CABLES DELGADOS
Este empalme se utiliza cuando en una instalación con cable Duplex se desea derivar una línea.
PROCESO DE EJECUCIÓN
Primer paso: Pele las puntas del cable a derivar en forma escalonada en una longitud igual a 30 veces
su diámetro (Figura 2).

43. CONTROL DE MOTORES
Segundo paso: Realice dos cortes escalonados sobre el conductor principal. Estos cortes deben ser de
15 veces el diámetro del cable (Figura 3).
Tercer paso: Inicie el arrollamiento de los conductores.
· Refuerza primero los hilos de cada conductor.
· Coloque un conductor sobre un corte y enróllelo con los dedos, de tal manera como si se tratara de
una derivación sencilla en alambre (Figura 4).

44. CONTROL DE MOTORES
Tome el otro extremo del conductor y enróllelo sobre el otro corte, en sentido contrario al anterior,
de tal manera que quede como el de la figura 1.
c) UNIÓN TOMA ANUDADA CON CABLE SENCILLO
Se utiliza para derivar un cable sencillo de otro principal, esta forma de conexión entre estos dos
conductores, permite un mejor agarre a la línea principal (Figura 1).

45. CONTROL DE MOTORES
Amarres en Instalaciones Residenciales y Comerciales.
Uno de los principales aspectos que debe cuidarse en la realización de cualquier tipo de
instalación eléctrica son los amarres, (también llamados: empalmes, derivaciones o simplemente
uniones) de los diferentes conductores, ya que de no hacerse con precisión son causa de “cortos
circuitos” de consecuencias graves.
Un buen amarre, empalme, derivación o unión significa un excelente contacto físico “fijo” entre dos
o más alambres o cables.
Cuando un empalme tiene “juego” es causa de “chispazos” lo que al final de cuentas puede ocasionar
problemas mayores en la instalación eléctrica residencial y/o comercial.

46. CONTROL DE MOTORES
Existen diferentes tipos de uniones, pero las más comunes son
las siguientes: Cola de rata, Western Corto, Western Largo,
Derivación Simple, Derivación Doble, mismas que se muestran
en la gráfica.
Western corto. Utilizado en líneas telegráficas. Su intención es
soportar grandes esfuerzos mecánicos. Generalmente consta
de dos espiras largas y cinco cortas.
Western largo. Similar al anterior su objetivo es obtener mayor
resistencia mecánica. Mínimo seis espiras cortas y largas.
Cola de rata. Mínimo seis espiras largas y tres cortas. Una de las
puntas se deja más larga que la otra (aproximadamente dos
centímetros) para “cubrir” la otra punta con espiras cortas.

47. CONTROL DE MOTORES
Derivación doble. Se utiliza cuando se desea obtener dos líneas a partir de una. En los tres casos
mostrados el mínimo de espiras cortas es de seis por conductor derivado y el mayor es de dieciseis.
Derivación de nudo sencillo. Su objetivo es la resistencia mecánica. Mínimo seis espiras cortas.
Derivación de nudo doble. Superior a la primera asegura un buen contacto eléctrico y una excelente
resistencia a la tensión mecánica.
Derivación final. Utilizada para terminar una línea. Por lo regular consta de siete espiras cortas y
otras tres para terminar. Las primeras siete espiras cortas se realizan encima del conductor
alimentador luego se dobla éste y se termina con otras tres espiras.
Empalme recto britannia. Su realiza para unir dos alambres gruesos utilizando alambre delgado que
después se suelda.
Derivación de antena. Consta de aproximadamente seis espiras cortas y una larga. Asegura buen
contacto al bajar el alambre de la antena. El cable de la antena debe estirarse.

48. CONTROL DE MOTORES

49. CONTROL DE MOTORES

50. CONTROL DE MOTORES
Empalme cola de rata

51. CONTROL DE MOTORES
Empalme Western Union

52. CONTROL DE MOTORES
Empalme dúplex
Empalme de cables en “T” o en derivación simple

53. CONTROL DE MOTORES
Empalme de cables en T o derivación con nudo