El documento proporciona una introducción a los sistemas electromecánicos. Explica conceptos como la inducción electromagnética, transformadores, máquinas rotativas como motores eléctricos y clasificaciones de motores de corriente alterna y continua.

1. Introducción a los sistemas
electromecánicos

2. • Ing. Luis Ignacio Cárdenas Chepetla
• Ingeniero Industrial en Electrónica
• RCDD
• luis_cardenas68@yahoo.com

3. Inducción Electromagnética
Cuando un circuito tiene una variación de flujo
magnético, se induce en él una fuerza electromotriz

4. • Ley de Lenz
– La corriente inducida tiende a oponerse a la causa
que la produce

10. Transformadores
• Transformador: consiste de dos devanados
muy compactos acoplados entre sí con un
núcleo de hierro pero aislados entre sí.

11. Transformadores
La inducción mutua es la
inducción de una fem en una
bobina como resultado de un
cambio de corriente en una
bobina o conductor vecino
El embobinado al cual se le
aplica una fuente de voltaje
ca se le llama primario.
Genera un campo magnético
que enlaza las vueltas de la
otra bobina , llamada
secundario y genera un
voltaje en ella.

12. Transformador reductor
Cuando el número de vueltas del secundario es menor
Que el número de vueltas que el primario el transformador es
Un trasformador reductor

13. Transformador Elevador
Cuando el número de vueltas del secundario es mayor
Que el número de vueltas que el primario el transformador es
Un trasformador elevador

15. La potencia es igual en el primario que
en el secundario

16. Construcción de los
transformadores
De núcleo abierto: el primario y el
secundario se embobinan sobre
núcleo cilíndrico
De núcleo cerrado: Mejora la
eficiencia del transformador
ofreciendo más trayectorias de hierro
y menos trayectorias al aire.
De núcleo acorazado: Proporciona
dos trayectorias magnéticas en
paralelo para el campo magnético de
manera que permite el acoplamiento
máximo obtenible entre el primario y
el secundario.

17. Autotransformador
• Los autotransformadores hacen uso común de
parte de un devanado para ambos del
primario y el secundario

18. Pérdidas en los transformadores

19. Transformador de ca

20. Conexión Delta-Delta

21. Conexión Estrella-Estrella

22. Conexión Estrella-Delta

23. MÁQUINAS ROTATIVAS
Las máquinas rotativas, tienen algún órgano
móvil capaz de girar libremente sobre su eje. A
este grupo pertenecen los motores eléctricos y
los generadores electromecánicos
prácticamente en su totalidad.

24. Motor Eléctrico

25. • Elementos que componen al motor eléctrico
– La carcasa o caja que envuelve las partes eléctricas del
motor, es la parte externa.
– 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.
– 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

27. CLASIFICACIÓN DE MOTORES
• 1. Motores de corriente alterna, se usan mucho
en la industria, sobretodo, el motor trifásico
asíncrono de jaula de ardilla.
• 2. Motores de corriente continua, suelen
utilizarse cuando se necesita precisión en la
velocidad, montacargas, locomoción, etc.
• 3. Motores universales. Son los que pueden
funcionan con corriente alterna o continua, se
usan mucho en electrodomésticos. Son los
motores con colector.

28. Motor de corriente alterna
• Por su velocidad de giro:
• Asíncronos. Un motor se considera asíncrono
cuando la velocidad del campo magnético
generado por el estator supera a la velocidad de
giro del rotor.
• 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.

29. • Por el tipo de rotor:
– Motores de anillos rozantes.
– Motores con colector.
– Motores de jaula de ardilla.

30. • 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.

32. • Motor monofásico.
• Este tipo de motor es muy utilizado en
electrodomésticos porque pueden funcionar con
redes monofásicas algo que ocurre con nuestras
viviendas.
En los motores monofásicos no resulta sencillo
iniciar el campo giratorio, por lo cual, se tiene
que usar algún elemento auxiliar. Dependiendo
del método empleado en el arranque, podemos
distinguir dos grandes grupos de motores
monofásicos:

33. • Motor monofásico de inducción.
• Su funcionamiento es el mismo que el de los
motores asíncronos de inducción. Dentro de este
primer grupo disponemos de los siguientes
motores:
• 1. De polos auxiliares o también llamados de
fase partida.
2. Con condensador.
3. Con espira en cortocircuito o también
llamados de polos partidos.

34. • Motor monofásico de colector.
• Son similares a los motores de corriente
continua respecto a su funcionamiento.
Existen dos clases de estos motores:
• 1. Universales.
2. De repulsión.

35. • Motor monofásico de fase partida.
• Este tipo de motor tiene dos devanados bien
diferenciados, un devanado principal y otro
devanado auxiliar. El devanado auxiliar es el
que provoca el arranque del motor, gracias a
que desfasa un flujo magnético respecto al
flujo del devanado principal, de esta
manera, logra tener dos fases en el momento
del arranque

36. • Motor monofásico de condensador
• Son tecnicamente mejores que los motores de
fase partida. También disponen de dos
devanados, uno auxiliar y otro principal. Sobre
el devanado auxiliar se coloca un condensador
en serie, que tiene como función el de
aumentar el par de arranque, entre 2 y 4
veces el par normal

37. • Motor monofásico con espira en
cortocircuito.
• Son también llamados motores monofásicos
de polos partidos.
Este tipo de motor no lleva devanado auxiliar,
en su lugar se coloca una espira (vamos a
llamarle minibobina) alrededor de una de las
masas polares, al menos, en un tercio de la
masa.

38. • Motor universal.
• El motor universal es un tipo de motor que
puede ser alimentado con corriente alterna o
con corriente continua, es indistinto. Sus
características principales no varían
significativamente, sean alimentados de una
forma u otra. Por regla general, se utilizan con
corriente alterna.

40. Motores trifásicos
• Motor trifásico asíncrono.
• Motores asíncronos de rotor en cortocircuito
(rotor de jaula de ardilla y sus derivados)
• y los motores asíncronos con rotor bobinado
(anillos rozantes).

41. Motores trifásicos
• Los motores asíncronos generan un campo
magnético giratorio y se les llaman asíncronos
porque la parte giratoria, el rotor, y el campo
magnético provocado por la parte fija, el
estartor, tienen velocidad desigual. Ha esta
desigualdad de velocidad se
denomina deslizamiento.

42. Motores trifásicos
Motor trifásico síncrono.
Funcionan de forma muy similar a un alternador. Dentro de la
familia de los motores síncronos debemos distinguir:
1. Los motores síncronos.
2. Los motores asíncronos sincronizados.
3. Los motores de imán permanente.

43. Motores trifásicos
• Arranque de un motor trifásico síncrono.
1. Utilizando un motor secundario o auxiliar
para el arranque.
2. Como un motor asíncrono, usando un tipo de
arrollamiento diferente: llevará unos anillos
rozantes que conectarán la rueda polar del
motor con el arrancador.

44. Otros motores
• Motor paso a paso.
• Este tipo de motor de motor es empleado
cuando se hace imprescindible controlar
exactamente las revoluciones o las partes de
vueltas.
Son utilizados, principalmente, en máquinas
pequeñas de oficina, como pueden ser
impresoras, fotocopiadoras, faxes, etc

45. • Hay tres tipos de éstos motores, a saber:
• 1. De excitación unipolar.
2. De excitación bipolar.
3. Híbridos.

46. Motores de corriente cotínua
• Los motores de corriente continua están formados principalmente
por:
• 1. Estator. El estator lleva el bobinado inductor. Soporta la
culata, que no es otra cosa que un aro acero laminado, donde están
situados los núcleos de los polos principales, aquí es donde se sitúa
el bobinado encargado de producir el campo magnético de
excitación.
• 2. Rotor. Esta construido con chapas superpuestas y magnéticas.
Dichas chapas, tienen unas ranuras en donde se alojan los
bobinados.
• 3. Colector. Es donde se conectan los diferentes bobinados del
inducido.
• 4. Escobillas. Las escobillas son las que recogen la electricidad. Es la
principal causa de avería en esta clase de motores, solo hay que
cambiarlas con el mantenimiento habitual.

47. Motores de corriente contínua

48. • 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.

49. • Motor de excitación en serie.
• La conexión del devanado de
excitación se realiza en serie
con el devanado del inducido,
como se puede observar en el
dibujo

50. • Motor de excitación en
paralelo
• El devanado de excitación
está conectado en
paralelo al devanado del
inducido

51. • De excitación compuesta o
compound
• El devanado es dividido en
dos partes, una está
conectada en serie con el
inducido y la otra en
paralelo