Este documento trata sobre los motores eléctricos. Explica que un motor eléctrico transforma energía eléctrica en energía mecánica a través de interacciones electromagnéticas. Describe los componentes principales de un motor como el estator, rotor, colector y escobillas. También cubre los diferentes tipos de motores como de corriente continua, corriente alterna y cómo funcionan.

1. Motores Eléctricos
JIMMY ARTEAGA
BELÉNCEVALLOS
WALTER DELGADO
CRISTHIAN YÉPEZ
CUARTO “C”
INGENIERÍA ELÉCTRICA

2. GENERALIDADES DEL MOTOR ELÉCTRICO
 Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía
eléctrica en energía mecánica por medio de
interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son
reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica
funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados
en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos
regenerativos.
 Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y
particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro
eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar
en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.
 Los motores eléctricos satisfacen una amplia gama de necesidades de
servicio, desde arrancar, acelerar, mover, o frenar, hasta sostener y detener
una carga. Estos motores se fabrican en potencias que varían desde una
pequeña fracción de caballo hasta varios miles, y con una amplia variedad
de velocidades, que pueden ser fijas, ajustables o variables.

3. Elementos que componen un motor
 1. La carcasa o caja que envuelve las partes eléctricas del motor, es la
parte externa.
2. El inductor, llamado estator 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.
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.

4. PLACAS CARATERÍSTICAS DE LOS MOTORES
 Las placas de datos o de identificación de los motores suministran una
gran cantidad de información útil sobre diseño y mantenimiento. Esta
información es particularmente valiosa para los instaladores y el
personal electrotécnico de la planta, encargado del mantenimiento y
reemplazo de los motores existentes. Durante la instalación,
mantenimiento o reemplazo, la información sobre la placa es de
máxima importancia para la ejecución rápida y correcta del trabajo

5. ELEMENTOS DE LA PLACA DEL MOTOR
1. Número de serie [SERIAL No. / I.D.]: Es el número exclusivo de cada motor o diseño para
su identificación, en caso de que sea necesario ponerse en comunicación con el
fabricante.
2.Tipo [TYPE]: Combinación de letras, números o ambos, seleccionados por el fabricante
para identificar el tipo de carcasa y de cualquier modificación importante en ella.
3. Número de modelo [MODEL/ STYLE]: Datos adicionales de identificación del fabricante.
4. Potencia [HP]: La potencia nominal (hp) es la que desarrolla el motor en su eje cuando se
aplican el voltaje y frecuencia nominales en las terminales del motor.
5. Armazón o Carcasa [FRAME]: La designación del tamaño de la armazón es para
identificar las dimensiones del motor.
6. Factor de servicio [SERVISEFACTOR o SF]: Los factores de servicio más comunes son de
1.0 a 1.15. Un factor de 1.0 significa que no debe demandarse que el motor entregue más
potencia que la nominal, si se quiere evitar daño al aislamiento. Con uno de 1.15 (o
cualquiera mayor de 1.0), el motor puede hacerse trabajar hasta una potencia igual a la
nominal multiplicada por el factor de servicio sin que ocurran daños al sistema de
aislamiento.
7. Corriente [AMPS]: Indica la intensidad de la corriente que toma el motor al voltaje y
frecuencia nominales, cuando funciona a plena carga.
8. Voltaje [VOLTS]: Valor de la tensión de diseño del motor, que debe ser medida en las
terminales del motor, y no la de la línea.

6. 9. Clase de aislamiento [INSULATION CLASS]: Se indica la clase de materiales de
aislamiento utilizados en el devanado del estator.
10. Velocidad [RPM]: Es la velocidad de rotación (rpm) del eje del motor cuando se entrega
la potencia nominal a la máquina impulsada.
11. Frecuencia [HERTZ o Hz]: Es la frecuencia eléctrica (Hz) del sistema de suministro para
la cual está diseñado el motor.
12. Servicio o Uso [DUTY]: En este espacio se graba la indicación «intermitente» o
«continuo». Esta última significa que el motor puede funcionar las 24 horas los 365 días
del año, durante muchos años. Si es «intermitente» se indica el periodo de trabajo, lo
cual significa que el motor puede operar a plena carga durante ese tiempo. Una vez
transcurrido éste, hay que parar el motor y esperar a que se enfríe antes de que arranque
de nuevo.
13. Temperatura ambiente [AMBIENT]: Es la temperatura ambiente máxima (°C) a la cual
el motor puede desarrollar su potencia nominal sin peligro.
14. Número de fases [PHASE]: Número de fases para el cual está diseñado el motor, que
debe concordar con el del sistema de suministro de energía eléctrica.
15. Letra de código [kVA]: En este espacio se inscribe el valor de kVA que sirve para evaluar
la corriente máxima en el arranque.
16. Cojinetes o roles [D.E. BEARING] [OPP.D.E. BEARING]: En los motores que tienen
cojinetes antifricción, éstos se identifican con sus números y letras correspondientes
conforme a las normas de la Anti-Friction Bearing Manufacturers Association (AFBMA).
17. Secuencia de fases [PHASE SEQUENSE]: El que se incluya la secuencia de fases en la
placa de identificación permite al instalador conectar, a la primera vez, el motor para el
sentido de rotación especificado, suponiendo que se conoce la secuencia en la línea de
suministro.

7. MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA
Un motor de corriente continua es aquel que trabaja o
se alimenta de corriente continua.
Están formados generalmente por las siguientes
partes:

8. • Inductor o estator (Arrollamiento de excitación): Es un
electroimán formado por un número par de polos. Las
bobinas que los arrollan son las encargadas de producir el
campo inductor al circular por ellas la corriente de excitación.
• Inducido o rotor (Arrollamiento de inducido): Es una pieza
giratoria formada por un núcleo magnético alrededor del cual
va el devanado de inducido, sobre el que actúa el campo
magnético.
• Colector de delgas: Es un anillo de láminas de cobre llamadas
delgas, dispuesto sobre el eje del rotor que sirve para conectar
las bobinas del inducido con el circuito exterior a través de las
escobillas. +
• Escobillas: Son unas piezas de grafito que se colocan sobre el
colector de delgas, permitiendo la unión eléctrica de las delgas
con los bornes de conexión del inducido.
Al girar el rotor, las escobillas van rozando con las delgas,
conectando la bobina de inducido correspondiente a cada par
de delgas con el circuito exterior.

9. FUNCIONAMIENTO
Un motor de corriente de continua basa su funcionamiento en la fuerza producida en un conductor a causa de la
presencia de un campo magnético B sobre una intensidad de corriente eléctrica I. La expresión que la rige es:
Se obtendrá el valor máximo de fuerza cuando el campo magnético sea perpendicular al conductor y se tendrá una
fuerza nula cuando el campo sea paralelo al flujo de corriente eléctrica donde 'l' es la longitud del conductor. El par
motor M que se origina tiene un valor
Esa fuente de campo magnético proviene del devanado inductor. Este es recibido por el devanado inductor, este
inductor hace girar el rotor, el cual recibe la corriente eléctrica de la fuente mediante un colector y sistema de
escobillas.
El colector es básicamente un conmutador sincronizado con el rotor, que conmuta sus bobinas provocando que el
ángulo relativo entre el campo del rotor y el del estator se mantenga, al margen de si el rotor gira o no, permitiendo
de esta forma que el par motor sea independiente de la velocidad de giro de la máquina.
Al recibir la corriente eléctrica e iniciar el giro comienza a producirse una variación en el tiempo del flujo magnético
por los devanados, produciendo una Fem. inducida EB que va en sentido contrario a la Fem. introducida por la
fuente, e.g, una batería.
Esto nos da como resultado un valor de intensidad resultante:
Cuando el motor inicia su trabajo, este inicialmente está detenido, existiendo un valor de EB nulo, y teniéndose así
un valor de intensidad retórica muy elevada que puede afectar el rotor y producir arcos eléctricos en las escobillas.
Para ello se conecta una resistencia en serie en el rotor durante el arranque, excepto en los motores pequeños. Esta
resistencia se calcula para que el motor de el par nominal en el arranque.

10. CLASIFICACIÓN
 La clasificación de este tipo de motores se realiza en
función de los bobinados del inductor y del inducido:
- Motores de excitación en serie.
- Motores de excitación en paralelo.
- Motores de excitación compuesta

11. MOTORES CORRIENTE ALTERNA
Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan con corriente
alterna. Podemos clasificarlos de varias maneras, por su velocidad de giro, por el tipo de rotor y por el número
de fases de alimentación:
1. Por su velocidad de giro.
1. Asíncronos. Un motor se considera asíncrono cuando la velocidad del campo magnético generado por el
estator supera a la velocidad de giro del rotor.
2. Síncronos. Un motor se considera síncrono cuando la velocidad del campo magnético del estator es igual
a la velocidad de giro del rotor. Recordar que el rotor es la parte móvil del motor. Dentro de los motores
síncronos, nos encontramos con una subclasificación: Motores síncronos trifásicos, Motores asíncronos
sincronizados y Motores con un rotor de imán permanente.
2. Por el tipo de rotor.
- Motores de anillos rozantes.
- Motores con colector.
- Motores de jaula de ardilla.
3. Por su número de fases de alimentación.
- Motores monofásicos.
- Motores bifásicos.
- Motores trifásicos.
- Motores con arranque auxiliar bobinado.
- Motores con arranque auxiliar bobinado y con condensador.

12. MANTENIMIENTO DE MOTORES ELÉCTRICOS
En un mantenimiento de motores eléctricos, adecuadamente aplicado, se debe
inspeccionar periódicamente niveles de aislamiento, la elevación de temperatura
(bobinas y soportes), desgastes, lubricación de los rodamientos, vida útil de los
soportes, examinar eventualmente el ventilador, cuanto al correcto flujo de aire,
niveles de vibraciones, desgastes de escobas y anillas colectoras.
El descaso de uno de los items anteriores puede significar paradas no deseadas
del equipo. La frecuencia con que deben ser hechas las inspecciones, depende
del tipo del motor y de las condiciones locales de aplicación.
La carcaza debe ser mantenida limpia, sin acumular aceite o polvo en su parte
externa para facilitar el intercambio de calor con el medio.
Limpieza.- Los motores deben ser mantenidos limpios, exentos de polvo,
detritos y aceites. Para limpiarlos, se debe utilizar escobas o trapos limpios de
algodón. Si el polvo no es abrasivo, se debe emplear un soplete de aire
comprimido, soplando la suciedad de la tapa deflectora y eliminando todo el
acumulo de polvo contenido en las aletas del ventilador y en las aletas de
refrigeración

13. Mantenimiento preventivo
El mantenimiento preventivo consiste en una serie de trabajos que es necesario desarrollar para evitar que
maquinaria pueda interrumpir el servicio que proporciona, básicamente, se divide en tres elementos
fundamentales:
1. Selección: El mantenimiento empieza en la selección del motor. El grado de selección y aplicación incorrecta
de un motor puede variar ampliamente, por lo que es necesario, que se seleccione correctamente el tamaño
apropiado del motor de acuerdo a la carga.
2. Instalación: Los errores en la instalación de los motores pueden ser una de las causas de fallo. Algunas
ocasiones, el tamaño de los tomillos o anclas de montaje y sujeción no es el apropiado, o bien se tienen
problemas de alineación; lo que conduce a problemas de vibraciones con posibles fallas en las rodamientos o
hasta en el eje del rotor.
3. Montaje: Es posible que se seleccione correctamente al motor para su carga inicial, y que su instalación haya
sido adecuada, sin embargo, un cambio en su carga o en el acoplamiento de accionamiento, se manifestará
como una sobrecarga en el motor.
Lubricación.- Para la buena lubricación se debe utilizar el aceite o grasa recomendado, en la cantidad
correcta. Los distribuidores de lubricantes pueden ayudar si hay un problema con el grado de lubricante, y, en
especial, para los cojinetes que requieren grasa para alta temperatura.
Hay que quitar o expulsar toda la grasa vieja antes o durante la aplicación de la grasa nueva. El espacio total
para grasa se debe llenar al 50% de su capacidad para evitar sobrecalentamiento por el batido excesivo.

14. Aislamientos.- Para los motores es primordial e insustituible el
uso de aislantes, puesto que en sus propiedades se sabe que no son
conductores de la electricidad, por lo que es de suma importancia
su aplicación, ya que es necesario que el motor solo tenga contacto
magnético y no eléctrico en algunas partes como entre los mismos
devanados, es decir cada espira está aislada eléctricamente de las
otras.
Vibraciones.- Hay tendencia a asociar la vibración del motor al
equilibrio de sus partes giratorias. Aunque es verdad que un
desequilibrio del rotor propicia la vibración del motor, un motor
equilibrado puede vibrar por diversas razones.
En máquinas de corriente alterna, una causa de las vibraciones
puede ser el desequilibrio magnético. Las fuerzas que actúan en el
entrehierro entre el estator y el rotor tienden a aproximarlos y
producen vibraciones con el doble de frecuencia de alimentación.
Aunque en esas condiciones una pequeña vibración sea normal,
una asimetría en el entrehierro puede reforzar esa vibración e
incluso producir el ruido.

15. Conexiones eléctricas motores de
corriente continua
 En el motor serie o motor de excitación en
serie, el cual el inducido y el devanado inductor o de
excitación van conectados en serie. Por lo tanto, la
corriente de excitación o del inductor es también la
corriente del inducido absorbida por el motor.

16.  En el motor shunt o motor de excitación en
paralelo el bobinado inductor principal está
conectado en derivación o paralelo con el circuito
formado por los bobinados inducido e inductor
auxiliar.
 Los motores de excitación independiente son
aquellos que obtienen la alimentación del rotor y del
estator de dos fuentes de tensión independientes

17. Existen dos posibilidades de conectar el estator de un
motor trifásico a una red trifásica:
En conexión triángulo, si disponemos de una red trifásica
cuyo valor nominal coincide con la máxima tensión que
pueden soportar las bobinas del motor.
En conexión estrella, si la tensión de la red es 3 veces
superior a la tensión que soportan las bobinas del motor.
Representamos ambas conexiones en la siguiente figura,
junto a cada una de ellas colocamos la disposición gráfica
que justifica su nombre.
Por este motivo todo motor trifásico tiene siempre dos
tensiones de alimentación en su placa de características.
Por ejemplo, 220 V/380 V o 380/ 660 V.

18. REBOBINADO DE MOTORES ELÉCTRICOS
 El proceso de rebobinado comienza anotando todos los
datos del mismo: Número de polos, número de fases,
número de ranuras, diámetro del conductor, número de
espiras, forma de las cabezas de las bobinas, clase de
aislamiento.
 Se prepara el estator para recibir las bobinas: En cada
ranura se coloca un aislamiento entre los conductores de la
bobina y el circuito magnético

19.  Se observa un detalle del aislamiento del fondo de
ranura y del cierre
 Construcción de las bobinas: La construcción de las
bobinas depende del tipo de bobinado utilizado y se
realiza con una máquina bobinadora, la forma de los
distintos moldes utilizados depende del tipo de
bobinado adoptado
Bobinado concéntrico
con tres bobinas por grupo

20. Construcción de las bobinas
 La construcción de las bobinas depende del tipo de bobinado utilizado y
se realiza con una máquina bobinadora, la forma de los distintos
moldes utilizados depende del tipo de bobinado adoptado
 Disposición de las bobinas para distintos tipos de bobinados
 a) Bobinados concéntricos, los conductores activos de una fase son
unidos por cabezas concéntricas
 b) Bobinados excéntricos, los conductores son unidos por cabezas que
resultan todas iguales

21.  Introducción de la bobina en la ranura: Una vez
introducida la bobina en la ranura se cierra con un
aislante en forma de cuña
 Se aislan los grupos de bobinas por
medio de un cartón (presspan) a la medida
 Amarre de las bobinas: Se pasa la cinta por cada una
de las ranuras del estator, primero por la parte
donde no hay empalmes

22.  Conexión de los grupos de bobinas: Por el otro lado del estator, se
conectan, según el tipo de devanado utilizado, el principio y fin de cada
grupo de bobinas para formar las fases. Cada principio y final se
empalmará con un cable flexible para evitar su rotura.
 Placa de bornes: Se conectan los principios y finales de cada fase a la
placa de bornes, teniendo en cuenta el tipo de conexión triángulo o
estrella. Aquí deben salir los cables flexibles, para evitar que se
rompan.
 Disposición de la bornera para conexión triángulo y estrella

23. Antes del montaje del motor se debe realizar una prueba de continuidad y
medición de resistencia de los devanados de cada fase. Una diferencia puede
poner en evidencia alguna conexión o soldadura deficiente
Medición de resistencia de aislamiento: Realizada con un valor de tensión
continua adecuado con el nivel de aislamiento del devanado, normalmente
500 a 5000 V durante 1 minuto.
Montaje de las tapas del motor y caperuza de protección del ventilador:
Tener la precaución de montar las tapas en el mismo orden que tenían al
principio y el apriete de los tornillos realizarlo en cruz.
Una vez concluidas las pruebas anteriores, montado el motor se realizan las
pruebas con tensión aplicada de acuerdo con las normas, para verificar la
rigidez dieléctrica

24. NORMAS PARA DETECTAR AVERÍAS EN LOS MOTORES

25. NORMAS PARA DETECTAR AVERÍAS EN LOS
MOTORES

26. Motor quemado Motor quemado Cortocircuíto, fase a masa
por pico de tensión Por rotor bloqueado dentro de la ranura
Cortocircuíto entre Motor quemado por Bobina Cortocircuitada
espiras sobrecarga