Este documento presenta información sobre motores eléctricos para un curso de Controles Eléctricos I. Explica que los motores eléctricos transforman energía eléctrica en energía mecánica a través de campos magnéticos variables y están compuestos por un estator fijo y un rotor móvil. Luego describe las características principales de los motores como potencia, voltaje y corriente, y los tipos de motores de corriente alterna y continua. Finalmente, analiza las partes de un motor, su funcionamiento
Circuito equivalente por fase del motor asíncrono.
Regulación de velocidad por control de la tensión de línea aplicada al estator.
Regulación de velocidad por control de la tensión y frecuencia de linea. Control escalar.
Regulación de velocidad por control de la tensión y frecuencia con realimentación.
Regulación de velocidad por recuperación de la potencia de deslizamiento.
Control vectorial de motores asíncronos
Control vectorial indirecto.
Circuito equivalente por fase del motor asíncrono.
Regulación de velocidad por control de la tensión de línea aplicada al estator.
Regulación de velocidad por control de la tensión y frecuencia de linea. Control escalar.
Regulación de velocidad por control de la tensión y frecuencia con realimentación.
Regulación de velocidad por recuperación de la potencia de deslizamiento.
Control vectorial de motores asíncronos
Control vectorial indirecto.
Corriente de excitación o vacio, Corriente de conexión o energización, Transformadores trifásicos, Armónicos en las corrientes de excitación, Conexiones de los transformadores trifásicos, Transformadores en paralelo, Autotransformadores
Estudio de las máquinas eléctricas asíncronas especialmente uso como motor para transformar la energía eléctrica en energía mecánica. Se analiza las principales características eléctricas.
Preguntas:
1- Enumere los tipos de máquinas de corriente continua.
2- ¿Qué diferencia física tiene una máquina síncrona de la máquina asíncrona?
3- ¿Qué es un motor?
4- ¿Qué es un generador?`
5- ¿Qué es una máquina eléctrica?
6- Enumere los tipos de máquinas de corriente alterna.
7- ¿Qué es dinamo?
8- ¿Cuál es la principal diferencia entre una máquina síncrona y una máquina asíncrona?
9- ¿Cuál es la ley que rige el funcionamiento de las máquinas eléctricas? Explique.
10- ¿Qué es un transformador?
11- ¿Qué expresa la ley de ampere?
12- ¿Qué expresa la ley de Biot-Savart?
13- ¿Qué es una máquina síncrona?
14- ¿Qué es una máquina asíncrona?
15- Haga un breve comentario de las partes físicas de la máquina síncrona y de la máquina asíncrona?
16- ¿Qué es un rotor devanado?
17- ¿Qué es un rotor jaula de ardilla?
18- ¿Qué es un rotor cilíndrico?
19- ¿Qué es un rotor polos salientes?
20- ¿Cómo se desarrolla el par en la máquina asíncrona trifásica?
21- ¿Por qué es imposible que un motor de inducción opere a velocidad síncrona?
22- ¿Cómo funciona la máquina de inducción como generador?
23- ¿Qué es permeabilidad?
24- ¿Qué es retentividad y remanencia?
25- ¿Qué es fuerza magnetomotriz?
26- ¿Cuál es la diferencia entre FEM y FMM?
27- ¿Qué es histéresis?
28- ¿Qué es curva de histéresis?
29- ¿Qué es un circuito magnético?
30- ¿Qué entiende por reluctancia o resistencia magnética?
31- Explica la ley de Ohm aplicada a circuitos magnéticos.
32- Explica las leyes de Kirchhoff aplicada a los circuitos magnéticos.
33- Explique de forma general el método de solución de circuitos magnéticos conocido como el método directo.
34- Explique de forma general el método de solución de circuitos magnéticos conocido como el método de prueba y error.
35- ¿Qué es pérdidas por histéresis?
36- ¿Qué es perdidas por corrientes parasitas (corrientes de Foucault)?
37- ¿Qué es efecto piel en corriente alterna?
38- ¿Por qué la resistencia de corriente alterna difiere de la resistencia de corriente continua?
39- ¿Qué es un transformador?
40- Describa sobre las principales partes físicas de un transformador.
41- Explique el concepto de transformador ideal
42- Explique el concepto del transformador real
43- Explique sobre los componentes del circuito equivalente del transformador.
44- ¿Cómo funciona un transformador?
45- ¿En qué consiste la prueba de vacío?
46- ¿En qué consiste la prueba de corto circuito?
47- Explique el diagrama vectorial completo del transformador
48- Explique el diagrama vectorial simplificado del transformador
Presentación referente a motores eléctricos, incluye los tipos de motores, sus características, el mantenimiento que se les debe dar y las variables que se deben tomar en cuenta para el buen funcionamiento del mismo.
Corriente de excitación o vacio, Corriente de conexión o energización, Transformadores trifásicos, Armónicos en las corrientes de excitación, Conexiones de los transformadores trifásicos, Transformadores en paralelo, Autotransformadores
Estudio de las máquinas eléctricas asíncronas especialmente uso como motor para transformar la energía eléctrica en energía mecánica. Se analiza las principales características eléctricas.
Preguntas:
1- Enumere los tipos de máquinas de corriente continua.
2- ¿Qué diferencia física tiene una máquina síncrona de la máquina asíncrona?
3- ¿Qué es un motor?
4- ¿Qué es un generador?`
5- ¿Qué es una máquina eléctrica?
6- Enumere los tipos de máquinas de corriente alterna.
7- ¿Qué es dinamo?
8- ¿Cuál es la principal diferencia entre una máquina síncrona y una máquina asíncrona?
9- ¿Cuál es la ley que rige el funcionamiento de las máquinas eléctricas? Explique.
10- ¿Qué es un transformador?
11- ¿Qué expresa la ley de ampere?
12- ¿Qué expresa la ley de Biot-Savart?
13- ¿Qué es una máquina síncrona?
14- ¿Qué es una máquina asíncrona?
15- Haga un breve comentario de las partes físicas de la máquina síncrona y de la máquina asíncrona?
16- ¿Qué es un rotor devanado?
17- ¿Qué es un rotor jaula de ardilla?
18- ¿Qué es un rotor cilíndrico?
19- ¿Qué es un rotor polos salientes?
20- ¿Cómo se desarrolla el par en la máquina asíncrona trifásica?
21- ¿Por qué es imposible que un motor de inducción opere a velocidad síncrona?
22- ¿Cómo funciona la máquina de inducción como generador?
23- ¿Qué es permeabilidad?
24- ¿Qué es retentividad y remanencia?
25- ¿Qué es fuerza magnetomotriz?
26- ¿Cuál es la diferencia entre FEM y FMM?
27- ¿Qué es histéresis?
28- ¿Qué es curva de histéresis?
29- ¿Qué es un circuito magnético?
30- ¿Qué entiende por reluctancia o resistencia magnética?
31- Explica la ley de Ohm aplicada a circuitos magnéticos.
32- Explica las leyes de Kirchhoff aplicada a los circuitos magnéticos.
33- Explique de forma general el método de solución de circuitos magnéticos conocido como el método directo.
34- Explique de forma general el método de solución de circuitos magnéticos conocido como el método de prueba y error.
35- ¿Qué es pérdidas por histéresis?
36- ¿Qué es perdidas por corrientes parasitas (corrientes de Foucault)?
37- ¿Qué es efecto piel en corriente alterna?
38- ¿Por qué la resistencia de corriente alterna difiere de la resistencia de corriente continua?
39- ¿Qué es un transformador?
40- Describa sobre las principales partes físicas de un transformador.
41- Explique el concepto de transformador ideal
42- Explique el concepto del transformador real
43- Explique sobre los componentes del circuito equivalente del transformador.
44- ¿Cómo funciona un transformador?
45- ¿En qué consiste la prueba de vacío?
46- ¿En qué consiste la prueba de corto circuito?
47- Explique el diagrama vectorial completo del transformador
48- Explique el diagrama vectorial simplificado del transformador
Presentación referente a motores eléctricos, incluye los tipos de motores, sus características, el mantenimiento que se les debe dar y las variables que se deben tomar en cuenta para el buen funcionamiento del mismo.
Es un pequeño ensayo sobre los motores eléctricos, donde da una pequeña reseña de las partes de los motores y sobre el tipo de motores eléctricos que hay y como se dividen según sea el tipo de corriente que usan.
Motores de Corriente Continua
Motores CD
Motores de paso
Motores de imanes permanentes
Motores de Corriente Alterna
Sincrónicos
Asincrónicos (Inducción)
Jaula de Ardilla
Rotor Bobinado
Análisis de precio unitario APU.
Tabla de salarios de personal subtecnico - IEES,
Calculo de cantidad de obra
Rendimientos de mano de obra y materiales
Presupuesto general de obra
Cronograma
Diagramas de Gantt
Cronograma Valorado
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1.
2. Instituto Superior Tecnológico
Simón Bolívar
Curso: Potencia
Asignatura: Controles Eléctricos I
Tutor: Ing. Félix Pachay Soriano.
Semestre: Tercero.
5. Introducción
•Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica
por medio de campos magnéticos variables, los motores eléctricos se componen en dos partes una fija
llamada estator y una móvil llamada rotor.
6.
7. Características particulares de los motores
eléctricos.
•Los parámetros de operación de un motor designan sus características, es importante determinarlas,
ya que con ellas conoceremos los parámetros determinantes para la operación del motor.
•Las principales características de los motores son:
8. Características particulares de los motores
eléctricos.
•Potencia: Es la rapidez con la que se realiza un trabajo.
Se usan el kilowatt (kW) y el caballo de fuerza (HP) que se definen como:
1 kW = 1000 W
1 HP = 747 W = 0.746 kW
1kW = 1.34 HP
9. Características particulares de los motores
eléctricos.
•Voltaje: También llamada tensión eléctrica o diferencia de potencial, existe entre dos puntos, y es el
trabajo necesario para desplazar una carga positiva de un punto a otro.
E = [VA -VB]
Dónde:
E = Voltaje o Tensión
VA = Potencial del punto A
VB = Potencial del punto B
•Los voltajes empleados más comúnmente son: 127V, 220V, 380V, 440V, 2300V y 6000V.
10. Características particulares de los motores
eléctricos.
•Corriente: La corriente eléctrica [I], es la rapidez del flujo de carga [Q] que pasa por un punto dado [P] en un
conductor eléctrico en un tiempo [t] determinado.
Dónde:
I = Corriente eléctrica
Q = Flujo de carga que pasa por el punto P
t = Tiempo
•La unidad de corriente eléctrica es el ampere.
•Un ampere [A] representa un flujo de carga con la rapidez de un coulomb por segundo, al pasar por cualquier punto.
13. Tipos de motores eléctricos
1. Motores de corriente alterna
Se usan mucho en la industria, sobretodo, el motor trifásico asíncrono de jaula de ardilla.
14. Tipos de motores eléctricos
2. Motores de corriente continua
Suelen utilizarse cuando se necesita precisión en la velocidad, montacargas, locomoción, etc.
15. Tipos de motores eléctricos
3. Motores universales
Son los que pueden funcionan con corriente alterna o continua, se usan mucho en
electrodomésticos. Son los motores con colector.
16.
17. Partes de un motor
• 1. Lo motores eléctricos se hallan formados por varios elementos, sin embargo, las partes principales
son: el estator, la carcasa, el rotor. No obstante, un motor puede funcionar solo con el estator y el rotor.
18. Partes de un motor
• 1. La carcasa o caja que envuelve las partes eléctricas del motor, es la parte externa.
19. Partes de un motor
• 2. El inductor, llamado estartor cuando se trata de motores de corriente alterna, consta de un
apilado de chapas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado estatórico, que es una parte
fija y unida a la carcasa.
20. Partes de un motor
•3. El inducido, llamado rotor cuando se trata de motores de corriente alterna, consta de un
apilado de chapas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado rotórico, que constituye
la parte móvil del motor y resulta ser la salida o eje del motor.
21.
22. ¿Qué son los motores de corriente alterna?
•Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que
funcionan con este tipo de alimentación eléctrica.
•Podemos clasificarlos de varias maneras, por su velocidad de giro, por el tipo de
rotor y por el número de fases de alimentación.
23. Clasificación
1. Por su velocidad de giro.
a)1. Asíncronos. Un motor se considera asíncrono cuando la velocidad del
campo magnético generado por el estártor supera a la velocidad de giro del rotor.
24. Clasificación
1. Por su velocidad de giro.
a)2. Síncronos. Un motor se considera síncrono cuando la velocidad del campo
magnético del estártor es igual a la velocidad de giro del rotor. Dentro de ellos, nos
encontramos con una subclasificación:
a)- Motores síncronos trifásicos.
b)- Motores asíncronos sincronizados.
c)- Motores con un rotor de imán permanente.
25. Clasificación
2. Por el tipo de rotor.
a)- Motores de anillos rozantes.
b)- Motores con colector.
c)- Motores de jaula de ardilla.
26. Clasificación
3. Por su número de fases de alimentación.
a)- Motores monofásicos.
b)- Motores bifásicos.
c)- Motores trifásicos.
d)- Motores con arranque auxiliar bobinado.
e)- Motores con arranque auxiliar bobinado y con condensador.
27. Principio de funcionamiento
•El principio de la inducción de Faraday, científico británico, establece que el movimiento
de un conductor integrante de un circuito cerrado en un campo magnético produce
corriente en dicho circuito
28. Principio de funcionamiento
•Una corriente eléctrica que pasa por un conductor situado en un campo magnético crea
una fuerza que tiende a desplazar al conductor con respecto al campo, y esta es la base
del motor eléctrico.
Recordar
•Si se le aplica energía mecánica, generará electricidad, y si se le aplica electricidad,
producirá energía mecánica.
29. ¿Qué son los motores de corriente continua?
•El motor de corriente continua (denominado también motor de corriente directa,
motor CC o motor DC) es una máquina que convierte la energía eléctrica en
mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción del campo
magnético.
30. Funcionamiento
Motor de corriente continua.
Según la ley de Fuerza simplificada, cuando un conductor por el que pasa una corriente eléctrica
se sumerge en un campo magnético, el conductor sufre una fuerza perpendicular al plano
formado por el campo magnético y la corriente, siguiendo la regla de la mano derecha. Es
importante recordar que para un generador se usará la regla de la mano derecha mientras que
para un motor se usará la regla de la mano izquierda para calcular el sentido de la fuerza.
31. Funcionamiento
Fuerza contraelectromotriz inducida en un motor
Es la tensión que se crea en los conductores de un motor como consecuencia del corte de las
líneas de fuerza, es el efecto generador de pines.
La polaridad de la tensión en los generadores es inversa a la aplicada en bornes del motor.
32. Funcionamiento
Sentido de giro
En máquinas de corriente directa de mediana
y gran potencia, es común la fabricación de
rotores con láminas de acero eléctrico para
disminuir las pérdidas asociadas a los campos
magnéticos variables, como las corrientes de
Foucault y las producidas por el fenómeno
llamado histéresis.
33. Diseño
Variaciones en el diseño del motor
Los motores de corriente continua se construyen con rotores bobinados, y con
estatores bobinados o de imanes permanentes. Además existen muchos tipos de
motores especiales.
34. Variaciones en el diseño del motor
Motores con estator bobinado
Si el estator es bobinado, existen distintas configuraciones posibles para conectar los dos
bobinados de la máquina:
a)Motor de CD en serie: el devanado de estator y el devanado de rotor se conectan en serie.
b)Motor de CD en paralelo: el devanado de estator y de rotor se conectan en paralelo.
c)Motor de CD compuesto: se utiliza una combinación de ambas configuraciones.
35. Variaciones en el diseño del motor
Motores de imán permanente
Los motores de imán permanente tienen algunas ventajas de rendimiento frente a los motores
síncronos de corriente continua de tipo excitado. Son más pequeños, más ligeros, más eficaces y
fiables que otras máquinas eléctricas alimentadas individualmente.
36. Variaciones en el diseño del motor
Motores sin escobillas
Los motores de corriente directa sin escobillas están diseñados para conmutar la tensión en sus
devanados, sin sufrir desgaste mecánico. Para este efecto utilizan controladores digitales y
sensores de posición. Estos motores son frecuentemente utilizados en aplicaciones de baja
potencia, por ejemplo en los ventiladores de computadoras.
38. Falla de motores
Para el diagnóstico de un motor, se han establecido las siguientes zonas o áreas de fallas.
•Circuito de Potencia
•Aislamiento
•Estator
•Rotor
•Excentricidad (entrehierro)
•Calidad de energía
El análisis de estas 6 zonas nos permite distinguir entre un problema mecánico o
eléctrico.
Y en elcaso de un problema eléctrico detallar la solución
39. Falla de motores
Síntomas :
1.El motor no arranca
2.El motor arranca, pero no alcanza la velocidad nominal
3.La corriente absorbida en funcionamiento es excesiva
4.La corriente absorbida en el arranque es excesiva
5.El motor se calienta exageradamente
40. Causas posibles de daño
1.El motor no arranca
2.No le llega corriente al motor
3.Si el motor ronca y no llega a arrancar, le falta una fase
4. Tensión insuficiente o carga excesiva
41. Causas posibles de daño
2. El motor arranca, pero no alcanza la velocidad nominal
•Tensión insuficiente o caída de tensión excesiva
•Fase del estator cortada
• Si el motor es de anillos, han quedado resistencias intercaladas
•Si el motor es de anillos ruptura del circuito de arranque rotórico
• Cortocircuito o devanado a masa
42. Causas posibles de daño
3. La corriente absorbida en funcionamiento es excesiva
a)Maquina accionada agarrotada o carga excesiva
b) Si el motor ronca y las intensidades de las tres fases son desiguales, cortocircuito en el estator
c)-Si el motor es de anillos, cortocircuito en el circuito rotórico
43. Causas posibles de daño
4. La corriente absorbida en el arranque es excesiva
a) Par resistente muy grande
b)Si el motor es de anillos, resistencias rotóricas mal calculadas o cortocircuitadas
44. Causas posibles de daño
5. El motor se calienta exageradamente
a)Motor sobrecargado
b)Ventilación incorrecta
c)Si el motor se calienta en vacío, conexión defectuosa
d) Cortocircuito en el estator - Tensión de red excesiva