Este documento presenta cinco investigaciones relacionadas con motores eléctricos de inducción y su arranque. Los estudios abordan temas como el diseño de herramientas computacionales para la obtención de características de arranque, la propuesta de bancos de prueba, el monitoreo para diagnóstico de fallas, el montaje de motores eléctricos para reemplazar turbinas, y la reconversión tecnológica de motores diésel. Los documentos proveen información relevante para el estudio del comportamiento de

1. Alumna:
María Maldonado CI 25.140.299
Asignatura:
Seminario de trabajo de Grado
Profesor:
Douglas Barráez
CAPITULO II

2. ANTECEDENTES
Los antecedentes constituyen una serie de
investigaciones, a nivel internacional, nacional o
regional, en las cuales se asumen los elementos
teóricos y metodológicos propios del área temática.
Como señala Balestrini (2008), “los estudios
previos contemplan diferentes perspectivas de un
fenómeno en estudio, lo cual es relevante para
identificar aportes en cuanto a las variables y
objetivos” (p. 108).

3. Autor: Ramírez
Año: 2013
Titulo: herramientas Computacional para la obtención de la característica de
arranque de los motores de inducción
Universidad Experimental Politécnica Antonio José de Sucre, Barquisimeto.
Objetivo General: Diseñar una herramienta computacional para la obtención de la
característica de arranque de los motores de inducción aplicado a cargas
industriales, considerando el método de arranque a emplear, especificaciones
técnicas del fabricante y tipo de carga a monitorear.
Metodología: investigación de tipo Documental
Conclusión: los resultados obtenidos fueron los datos necesarios para generar la
curva de arranque del motor de inducción, lo más concordante posible con la curva
de arranque real, con la finalidad de presentar un trabajo que demuestre como
afrontar un problema muy común a nivel industrial.
Aporte: El aporte de la investigación consistió en que dispone de información útil
y necesaria para el desarrollo del trabajo de investigación para el estudio del
comportamiento de los motores de inducción aplicado a cargas industriales, la
obtención de características en el método de arranque tipo Estrella-Delta, y cálculos
en el comportamiento de la corriente.

4. Autor: Torres
Año:2013
Titulo: Propuesta de un banco de Prueba para motores de rotor bloqueado en corto
circuito para distintos tipos de arranques para los laboratorios de la escuela de
Ingeniera Eléctrica de la universidad Fermín Toro
Universidad Fermín Toro
Objetivo General: proponer un banco de prueba para distintos tipos de arranques en
motores de rotor bloqueado en los laboratorios de la universidad Fermín Toro.
Metodología: de tipo documental y diseño
Conclusión: el proyecto de investigación fue realizado con la finalidad de aportar a los
estudiantes que hacen uso de los laboratorios de la institución, un banco de prueba de
motores y lo que respecta a las conexión de arranque.
Aporte: Los aspectos teóricos y metodológicos sirven de aporte a la investigación ya
que hacen referencia a distintos tipos de arranque y entre ellos se encuentra el arranque
en Estrella-Delta.

5. Autor: Matera
Año: 2014
Titulo: Propuesta de un sistema de monitoreo para el Diagnostico de Fallas en
Motores de Inducción
Universidad Experimental Politécnica Antonio José de Sucre, Barquisimeto
Objetivo General: desarrollar un sistema de monitoreo que permita obtener
variables necesarias para el diagnóstico de fallas incipientes en Motores de
Inducción.
Metodología: De tipo documental.
Conclusión: la propuesta tuvo fue útil para tener diferentes opciones de
equipamiento para obtener las variables necesarias para realizar los análisis y
diagnósticos del motor ya que al tener distintas maneras de monitorear variables de
los motores de inducción se crearan con ello diversas opciones económicas que
deben ser seleccionadas al momento de seleccionar el equipamiento de algún
sistema, llegando a ser de gran importancia ya que no todas las industrias o
empresas no presentan los mismos recursos económicos
Aporte: . Dicha investigación se considera útil como aporte para el desarrollo del
trabajo de grado ya que hacen referencia al estudio de cuatro (4) variables
fundamentales como lo son la tensión, corriente, temperatura y velocidad en los
Motores de Inducción.

6. Autor: Vélez
Año: 2016
Titulo: Montaje de un motor Eléctrico en Remplazo de una Turbina de Vapor de
900HP en el Ingenio Azucarero Isabel María S. A
Universidad Tecnológica de Pereira.
Objetivo General: Realizar el montaje de un motor eléctrico en reemplazo de una
turbina de vapor
Metodología: de Campo, descriptivo, documental, y analítico
Conclusión: obtuvieron como resultado mayor eficiencia en el ciclo térmico del
proceso productivo, además por el reemplazo de la turbina de vapor por el motor
eléctrico de inducción obtuvieron menores costos de mantenimiento, operación, más
rápida, respuesta al control, mejor confiabilidad y eficiencia.
Aporte: En este sentido los aportes teóricos y metodológicos sirven de referencia en el
desarrollo del trabajo de grado relacionado a la selección de un motor eléctrico de
inducción y de otros cálculos necesarios, para llevar a cabo la sustitución del motor en
la Corporación Eléctrica Nacional, en Barquisimeto, Estado Lara.

7. Autor: Castellanos
Año: 2013
Titulo: Reconversión Tecnológica de un Motor Diesel por Motor Eléctrico en la
Empresa Promatin S.A
Universidad de Medellín, Colombia.
Objetivo General: Proponer una reconversión tecnológica para sustituir un motor a
DIESEL por motor ELÉCTRICO en Compactadora R&R en estado estacionaria en la
Empresa Promatin S.A.
Metodología: Documental de Campo.
Conclusión: los resultados obtenidos fueron útiles para mejorar los procesos productivos
por otros más actualizados, aumentar la eficiencia productiva y energética, obtener
beneficios económicos y mejorar las condiciones sociales y de seguridad de sus
trabajadores, realizando la comparación entre ambos motores.
Aporte: El aporte de la investigación dispone de información útil y necesaria para el
desarrollo del trabajo de investigación, ya que este compara las ventajas y desventajas
entre el motor Diesel y el Motor Eléctrico, realiza cálculos de eficiencia de dichos
motores, costos de mantenimiento, y otros factores importantes que se deben tomar en
cuenta al momento de realizar el estudio de investigación.

8. Bases Teóricas
De acuerdo con lo expuesto por Bernal
(2006), las bases teóricas “representan
aquellos enfoques o corrientes
desarrolladas por autores sobre el tema
tratado en la investigación.” (p. 20). En el
presente estudio, se incluyen elementos
referentes a la conceptualización de temas
relacionados con el método de arranque en
Estrella-Delta en los motores eléctricos de
Inducción, implementado en la Turbina de
Gas.

9. Motor de Combustión Interna
Es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de
la energía química de un combustible que arde dentro de una cámara de
combustión.
Motor Diesel
El motor Diésel fue inventado y patentado por Rudolf Diesel en 1892, es
un motor térmico de combustión interna alternativo en el cual el encendido
del combustible se logra por la temperatura elevada que produce
la compresión del aire en el interior del cilindro, según el principio del ciclo
del diésel. Un motor diésel funciona mediante la ignición encendido del
combustible al ser inyectado muy pulverizado y con alta presión en una
cámara o pre cámara, en el caso de inyección indirecta, de combustión que
contiene aire a una temperatura superior a la temperatura de auto
combustión, sin necesidad de chispa como en los motores de gasolina.

10. Motores Eléctricos
Los motores eléctricos son máquinas eléctricas rotatorias que transforman
la energía eléctrica en energía mecánica. Debido a sus múltiples ventajas,
entre las que cabe citar su economía, limpieza, comodidad y seguridad de
funcionamiento, el motor eléctrico ha reemplazado en gran parte a otras
fuentes de energía, tanto en la industria como en el transporte, las minas, el
comercio, o el hogar.
Motor de Inducción
Los motores asíncronos o de inducción son un tipo de motor de corriente alterna en
el que la corriente eléctrica del rotor necesaria para producir torsión es inducida por
inducción electromagnética del campo magnético de la bobina del estator. Por lo
tanto un motor de inducción no requiere una conmutación mecánica aparte de su
misma excitación o para todo o parte de la energía transferida del estator al rotor,
como en los motores universales, motores DC y motores grandes síncronos. Un
motor de inducción está constituido fundamentalmente por las siguientes partes.

11. Principio del Funcionamiento
El motor de inducción fue inventado por Nikola Tesla en 1888 y su principio de
operación no requería conexiones a la parte rotatoria, la transferencia de energía de la
parte estacionaria a la parte rotatoria es por medio de inducción electromagnética. Un
campo magnético rotatorio producido por el devanado estacionario (estator) induce una
fuerza electromotriz y una corriente en el rotor. Aun cuando el flujo generado por cada
bobina es únicamente un flujo alterno, las contribuciones de los flujos combinados de
las tres bobinas superpuestas, llevan las corrientes en los ángulos de fase apropiados y
produce un flujo rotatorio de dos polos, es este flujo rotatorio, el que produce la acción
de inducción en el motor.
Deslizamiento
Si Ns es la velocidad síncrona del campo magnético rotatorio y Nr es la velocidad
actual del rotor, la diferencia entre las dos se define como el deslizamiento, éste es
frecuentemente expresado como una fracción de la velocidad síncrona.
𝑆 =
𝑁𝑠 − 𝑁𝑟
𝑁𝑠

12. Velocidad del rotor
La velocidad del rotor depende del deslizamiento. Cuanto menor sea el deslizamiento,
más cerca estará el rotor trabajando a la velocidad síncrona del campo magnético
rotatorio, por consiguiente la carga de trabajo del motor será menor o bien si el rotor
tiene un alto deslizamiento esto es indicativo que el motor está sobrecargado, y la
velocidad del rotor será menor a su velocidad nominal.
𝑁𝑟 = 𝑁𝑠(1 − 𝑆)
La potencia del motor
La potencia de salida del motor se define como Ps, esta potencia mecánica se mide tanto
en hp como en watts, de esta forma se puede cuantificar la cantidad de trabajo que un
motor es capaz de desarrollar en un periodo de tiempo. Los factores que determinan la
potencia mecánica de salida Ps son:
𝑃𝑠 = 𝑇. 𝑁𝑟

13. Factor de carga
Como ya es conocido la carga se define como la salida mecánica de un motor. Esta
carga se mide en hp o watts, la potencia nominal en hp indica la potencia máxima de
salida que normalmente debe producirse, el factor de carga es un indicador de la
capacidad a la cual está trabajando el motor. Es importante determinar el factor de
carga de los motores para estar seguros que están dimensionados en forma apropiada
para sus aplicaciones y para ayudar a identificar problemas potenciales, como los
mencionados con anterioridad cuando los motores están sobrecargados. La fórmula
para determinar el factor de carga en un motor es:
%𝐹𝑐 =
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑁𝑜𝑚
. 100Factor de potencia
El factor de potencia en un motor de inducción es un indicador de cuanta potencia aparente
se está transformando en potencia activa. El motor se considera una carga inductiva. El
factor de potencia en un motor varía conforme al factor de carga, esto es debido a que en
condiciones de vacío, el motor tiene un consumo de potencia reactiva mayor que el
consumo de la potencia activa, haciendo que el factor de potencia disminuya
considerablemente. En la medida que el motor empieza a tomar carga su potencia reactiva
disminuye la potencia activa se incrementará, por consiguiente el factor de potencia
tenderá a mejorar.
%𝐹𝑝 =
𝐾𝑊
𝐾𝑉𝐴
. 100

14. Proceso de Arranque
Se denomina arranque el proceso de puesta en marcha de una maquina eléctrica. En un
motor asíncrono para que esta operación pueda llevarse a cabo es preciso que el par de
arranque sea superior al par resistente de la carga, de esta forma se obtiene un momento
de aceleración que obliga a girar el rotor a una velocidad cada vez ms elevada,
obteniendo el régimen permanente cuando se igualan ares de motor y resistente.
Código de Arranque
La normativa de la Asociación Norteamericana de Fabricantes de Equipos Eléctricos
(NEMA), ha establecido el código de arranque o letra código, para los motores tipos jaula
de ardilla, la cual representa las condiciones de arranque en KVA por cada Hp, cuando el
motor arranca a plena tensión, por lo que nos entrega información respecto a las
corrientes de arranque.

15. Letra código
Nominal
Rotor
Bloqueado
KVA/hp
Letra código
Nominal
Rotor
Bloqueado
KVA/hp
A 0-3.15 L 9.00-10.00
B 3.15-3.55 M 10.00-11.00
C 3.55-4.00 N 11.20-12.50
D 4.00-4.50 P 12.50-14.00
E 4.50-5.00 R 14.00-16.00
F 5.00-5.60 S 16.00-184.00
G 5.60-6.30 T 18.00-20.00
H 6.30-7.10 U 20.00-22.40
J 7.7-8.00 V 22.40 y
superiores
K 8.00-9.00

16. Arranque Estrella-Delta
Este método de arranque se puede aplicar tanto a motores de rotor devanado como a
motores de rotor jaula de ardilla, la única condición que debe cumplir el motor para que
pueda aplicarse este método de arranque es que tenga acceso completo a los devanados
del estator, seis(6) bornes de conexión. Este método solamente se puede utilizar en
aquellos motores que estén preparados para funcionar en delta con la tensión de la red,
si no es así no se le puede conectar. La máquina se conecta en estrella en el momento
del arranque y se pasa después a delta cuando está en funcionamiento. La conmutación
de estrella-delta generalmente se hace de forma automática luego de transcurrido un
lapso en que el motor alcanza determinada velocidad.
Turbina de Gas
Una turbina de gas es un motor térmico rotativo de combustión interna, donde a partir de
la energía aportada por un combustible se produce energía mecánica y se genera una
importante cantidad de calor en forma de gases calientes y con un alto porcentaje de
oxígeno.

17. Definición de Términos Básicos
La definición de términos básicos es una
sección opcional del trabajo de grado o tesis, va
al final de marco teórico o referencial, es decir,
el capítulo II, es una especie de glosario que se
hace del planteamiento del problema (se
encuentra en el capítulo I) y el mismo sirve
para clarificar mejor el problema, para evitar
ambigüedades en los términos usados para
plantearlo. con ello se gana mayor claridad en
la investigación.
No hay que confundir esta parte del trabajo de
investigación con un glosario, en vista que acá
solo se definen términos importantes reflejados
en el planteamiento del problema.

18. Arranque. Es la fase durante la cual se imprime un movimiento de rotación al cigüeñal, mediante
una fuente externa de energía, hasta que se alcanza la velocidad mínima de funcionamiento.
Combustión. Es un proceso químico de oxidación rápida que va acompañado de desprendimiento
de energía bajo en forma de calor y luz.
Corriente Alterna. Es aquel tipo de corriente eléctrica que se caracteriza porque la magnitud y la
dirección presentan una variación de tipo cíclico
Corriente Eléctrica. Es un movimiento ordenado de cargas libres, normalmente de electrones, a
través de un material conductor en un circuito eléctrico. Su unidad en el Sistema Internacional de
Unidades (SI) es el Amper.
Electricidad. Es un conjunto de fenómenos producidos por el movimiento e interacción entre las
cargas eléctricas positivas y negativas de los cuerpos físicos.
Inducción. La inducción magnética, se induce por la intensidad de campo magnético.
Motor. Parte de una máquina capaz de transformar algún tipo de energía (eléctrica,
de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo.
Potencia. Es la cantidad de energía eléctrica entregada o absorbida por un elemento en un
momento determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio o watt (W).
Torque. Momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje de transmisión de potencia.
Turbina. Son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y éste le
entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes.
Voltaje. Es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos
puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo
eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Su unidad
en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el voltio.