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- 1. CAPITULO 3 Control Eléctrico y Laboratorio II. Integrantes: Brett Torres Ricardo Cuenca Bryan Quero
- 2. Introducción • Los motores monofásicos son los motores eléctricos más conocidos porque se utilizan en aparatos domésticos y herramientas portátiles. “En general se emplean cuando no se dispone de potencia trifásica”.
- 3. • Este motor está pensado para ser utilizado en aquellas redes eléctricas de tipo monofásico como son las de ámbito doméstico y servicios, dejando los motores trifásicos para el ámbito industrial. Estos motores, a igual potencia, son más voluminosos, menos eficientes y con mayor índice de vibración que los de origen trifásico.
- 4. Principio de Funcionamiento • El funcionamiento del motor se basa en la acción del flujo giratorio generado en el circuito estatórico sobre las corrientes inducidas por dicho flujo en el circuito del rotor. El flujo giratorio creado por el bobinado estatóricas corta los conductores del rotor, por lo que se generan fuerzas electromotrices inducidas.
- 5. • Suponiendo cerrado el bobinado rotórico, es de entender que sus conductores serán recorridos por corrientes eléctricas. La acción mutua del flujo giratorio y las corrientes existentes en los conductores del rotor originan fuerzas electrodinámicas sobre los propios conductores que arrastran al rotor haciéndolo girar
- 6. Forma de invertir el giro de un motor monofásico.
- 7. Principio de funcionamiento del motor trifásico. • Al igual que las máquinas de CC. los motores de inducción están formados por un estator y un rotor. • El estator está constituido por un núcleo en cuyo interior existen las bobinas del estator inducen corriente alterna en el circuito eléctrico del rotor (por el efecto transformador). La interacción entre el campo magnético del estator y la corriente del inducido en el rotor produce la fuerza que hace mover al rotor. A, B y C, representan las tres bobinas inductoras, la circulación del sistema trifásico de corrientes, produce un campo magnético giratorio.
- 8. Borneras de conexión de los motores trifásicos
- 9. Forma de invertir el giro de un motor trifásico • Para invertir el giro del motor es preciso cambiar el sentido de movimiento del campo giratorio, lo cual se logra intercambiando entre sí dos cualesquiera de los cables que se unen a la red de alimentación.
- 10. Control automático de motores eléctricos. • Control del motor es un término genérico que significa muchas cosas, desde un simple interruptor de paso hasta un complejo sistema con componentes tales como relevadores, controles de tiempo e interruptores
- 11. Fallas en motores eléctricos. • El recalentamiento es la causa más frecuente de fallas en los motores eléctricos, ya que daña a la parte más vulnerable del motor: el aislamiento
- 12. RECALENTAMIENTO DEL ESTATOR • Si el motor está energizado pero no arranca, entonces la corriente en el estator es máxima (Corriente de Rotor Bloqueado). El estator se comporta como el arrollado primario de un transformador en cortocircuito, produciendo a su vez un recalentamiento excesivo en los arrollados del estator, o del campo.
- 13. • El estator de un motor produce un campo y un flujo magnético resultante. • La potencia mecánica desarrollada por el motor, está relacionada proporcionalmente con la intensidad de la corriente en el estator: De allí que cualquier condición de sobrecarga mecánica, produce a su vez un calentamiento excesivo en el estator y el motor se quemará, a menos que pueda prevenirse esta condición.
- 14. Forma de invertir el giro de un motor monofásico
- 15. Forma de invertir el giro de un motor trifásico
- 16. Control automático de motores eléctricos • Control del motor es un término genérico que significa muchas cosas, desde un simple interruptor de paso hasta un complejo sistema con componentes tales como relevadores, controles de tiempo e interruptores. Sin embargo, la función común es la misma en cualquier caso: esto es, controlar alguna operación del motor eléctrico. Por lo tanto, al seleccionar e instalar equipo de control para un motor se debe considerar una gran cantidad de diversos factores a fin de que pueda funcionar correctamente junto a la máquina para la que se diseña
- 17. Fallas en motores eléctricos • RECALENTAMIENTO DEL ESTATOR • RECALENTAMIENTO DEL ROTOR
- 18. El relé térmico principio de funcionamiento
- 19. Dimensionamiento de protecciones y circuitos alimentadores y derivados de motores eléctricos HP KW I FUS PROT I FUS PROT I FUS PRO 115 115 115 220 220 220 440 440 440 1/6 0.12 4.4 8 16 1/4 0.19 5.8 10 16 1/3 0.25 7.2 16 20 1/2 0.37 9.8 20 25 2.2 4 6 1.1 2 4 3/4 0.56 13.8 25 40 3.2 6 10 1.6 4 4 1 0.75 16 32 40 4.2 8 10 2.1 4 6 1.5 1.12 20 40 50 6 10 16 3 6 10 2 1.49 24 50 63 6.8 16 20 3.4 6 10 3 2.24 34 63 82 9.6 20 25 4.8 8 16 5 3.73 56 100 150 15.2 32 40 7.6 16 20 7.5 5.60 80 160 200 22 40 63 11 20 32 10 7.46 100 200 250 28 50 80 14 25 40 15 11.2 131 250 350 42 80 125 21 40 63 20 14.9 54 100 150 27 50 82 25 18.7 68 125 175 34 63 100 30 22.4 80 160 200 40 80 100 40 29.8 104 200 300 52 100 150 50 37.3 130 250 300 65 125 175
- 20. Arranque de motores eléctricos • Se denomina arranque de un motor al régimen transitorio en el que se eleva la velocidad del mismo desde el estado de motor detenido hasta el de motor girando a la velocidad de régimen permanente. • El estudio del arranque de los motores tiene una gran importancia práctica, ya que la elección correcta de las características de los motores eléctricos y arrancadores a instalar están basados en el conocimiento de las particularidades de éste régimen transitorio.
- 21. ARRANCADORES A TENSION PLENA • Los arrancadores a tensión plena se utilizan para detener, arrancar y acelerar un motor hasta su velocidad plena.. • El arranque a tensión plena se emplea cuando la corriente demandada, no produce perturbaciones en la red y cuando la carga puede soportar el par de arranque. Fuente: Automatismo Industrial
- 22. VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas • Costo reducido • No tiene límite en el número de arranques • Componentes ocupan poco espacio Desventajas • Elevada corriente de arranque • Provoca caídas de tensión • Sobredimensionamiento del sistema de protección (cables, contactores) • Produce picos de torque • Aumenta el mantenimiento y quiebras mecánicas
- 23. ARRANQUE ESTRELLA Y TRIÁNGULO. Ventajas • Costo reducido • No tiene límite en el número de arranques • Componentes ocupan poco espacio • Corriente de arranque reducida para 1/3 (curva de I) Desventajas • Disponibilidad de 6/12 bornes para conexión • La tensión de red debe coincidir con la tensión en delta del motor • En el arranque el motor debe alcanzar por lo menos 90% de su velocidad nominal • Torque de arranque reducido para 1/3 del nominal
- 24. Esquema de Conexión Figura I: Conexiones Estrella y Triangulo Figura II: Conexiones Estrella Triangulo borneras Fuente: Automatismo Industrial Fuente: Automatismo Industrial
- 25. ARRANQUE POR RESISTENCIAS ESTATÓRICAS Y ROTÓRICAS Arranque con resistencias estatóricas. Si en el momento del arranque conectamos en serie resistencias, estas producirán una caída de tensión que consigue que la tensión del motor sea inferior a la nominal. Una vez que este se acerca a la velocidad de funcionamiento, las resistencias se cortocircuitan y el motor queda alimentado a tensión nominal. La secuencia de funcionamiento es la siguiente: • Se cierra el contactor KM1, quedando el motor a tensión nominal. • Tras un tiempo prefijado, se cierra KM2 cortocircuitando las resistencias Fuente: Electricidad y Automatismo
- 26. Arranque con resistencias rotóricas Se utiliza para arrancar motores de inducción de rotor bobinado, ya que de lo contrario se producirían corrientes inadmisibles en el arranque. El estator se alimenta con la tensión plena y el control de la corriente y el par de arranque se realiza mediante la inserción de resistencias que se cortocircuitan progresivamente, hasta quedar cortocircuitado directamente el rotor. Fuente: Tuveras Figura II: Arranque manual con resistencias rotóricas
- 27. ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR El arrancador con autotransformador, tiene los mismos propósitos que el arrancador con resistencias o reactancias, pero posee cualidades que en la mayoría de las aplicaciones se prefieren. Sin embargo, presenta un inconveniente, el precio, pues resulta más económico el arranque por resistencias estatóricas.
- 29. MÉTODOS DE VARIACIÓN DE VELOCIDAD DE MOTORES ELÉCTRICOS Dado que la velocidad de un motor de corriente alterna depende directamente de la frecuencia los sistemas y accionamientos de velocidad variable han estado desde siempre asociados a los motores de corriente continua.
- 30. Principio de Funcionamiento de los Variadores de Velocidad El principio de funcionamiento se basa en la denominada técnica de modulación por anchura de pulsos (PWM), mediante la cual se modifica la frecuencia de entrada al motor. Para realizar esta tarea se utiliza dispositivos electrónicos tales como los diodos, rectificadores, onduladores, transistores y filtros pasivos que básicamente se encargan de transformar una onda de corriente alterna en corriente continua.
- 31. METODOS DE CONTROL El método más eficaz, con gran diferencia, para controlar la velocidad de un motor es empleando convertidores de frecuencia. VENTAJAS • Control sencillo de la velocidad • Mínimo coste de Mantenimiento • Ahorro de energía al poder definir cuando la maquina deja de trabajar o cuando reduce la velocidad • Mejora la calidad en los procesos al poder realizar arranques y frenados. DESVENTAJAS • Elevado precio en el mercado • Necesidad de programación y el hecho de que generan armónicos y perturbaciones a la red durante su funcionamiento .
- 32. MÉTODOS DE FRENADO DE MOTORES ELÉCTRICOS Los procedimientos más empleados para frenar los motores trifásicos asíncronos son los siguientes: • Frenado por electro freno. • Frenado a contracorriente. • Frenado por inyección de corriente continua.
- 33. FRENADO POR ELECTROFRENO • Cuando se alimenta el motor, también se alimenta el electroimán, atrayendo el disco de freno y dejando el motor desfrenado. Al cortar la alimentación, cesa la atracción y el muelle empuja al disco contra el freno, frenando el motor.
- 34. FRENADO A CONTRACORRIENTE • El sentido de giro del rotor de un motor trifásico asíncrono, se determina por el sentido del campo magnético giratorio. Cuando el motor está funcionando en un sentido de giro determinado a velocidad de régimen, si se invierten las conexión ese dos de los conductores de fase del estator, el sentido de campo giratorio es opuesto al sentido de giro del rotor y el deslizamiento resulta superior a la unidad. Esta circunstancia provoca un enérgico par de frenado, ya que el campo giratorio tiende a arrastrar al rotor en sentido contrario al de su marcha
- 35. FRENADO POR INYECCIÓN DE CORRIENTE CONTINUA. • Este sistema de frenado consiste en desconectar el motor de la línea de alimentación y conectar inmediatamente dos bornes del estator a una fuente de corriente continua; en estas condiciones, el rotor gira con relación a un campo magnético fijo y su deslizamiento crea un par de frenado. Una vez que el rotor del motor está frenado, se deja de suministrar la tensión continua al estator.
- 36. Bibliografía • ABB. (s.f.). Obtenido de http://new.abb.com/drives/es/eficiencia-energetica/metodos- control-velocidad-motor • CERDÁ, L. M. (2014). Instalaciones eléctricas y automatismos. España: Paraninfo. • David. (15 de Enero de 2009). Electrónica. Obtenido de http://david- istvigil.blogspot.com/2009/01/el-trabajo-en-word.html • Electricidad y Automatismos. (s.f.). Obtenido de http://www.nichese.com/arranques.html • Electricidad y Automatismos. (s.f.). Obtenido de http://www.nichese.com/frenado2.html • Espinoza, D. (04 de 09 de 2013). http://es.scribd.com/. Obtenido de http://es.scribd.com/: http://es.scribd.com/doc/165286100/MOTORES-DE-INDUCCION-MONOFASICOS • Espitia Monrroy, A. (09 de Septiembre de 2014). Prezi. Obtenido de https://prezi.com/pvrn6hjev8nm/scc/ • Esquit, M. (24 de Junio de 2012). Scribd. Obtenido de http://es.scribd.com/doc/98113571/Frenado-por-inyeccion-de-corriente-continua#scribd • Fajardo, F. P. (28 de Julio de 2008). Electricidad. Obtenido de http://fhanorelectri.blogspot.com/2008/07/circuitos-derivados-para-motores.html • Gutierrez Páucar, A. (21 de Febrero de 2012). SlideShare. Obtenido de SlideShare: http://es.slideshare.net/ernesto_guevara_ventura/maquinas-electricas-11696054
- 37. • Hurtado, M. (09 de Noviembre de 2012). Prezi. Obtenido de https://prezi.com/pnru6j5kp-mv/potencia/ • Krows, I. (2007). maquinas y tranformadores. • Ruiz Lopez, E. (12 de Diciembre de 2012). SlideShare. Obtenido de http://es.slideshare.net/edes_isabel/control-de-motores • Tapia, A. (18 de Abril de 2013). Scribd. Obtenido de http://es.scribd.com/doc/136679165/Control-Demo- to-Res#scribd • Tarrillo Rafael, F. (31 de Octubre de 2011). Scribd. Obtenido de http://es.scribd.com/doc/71080537/ARRANQUE-POR-RESISTENCIAS-ROTORICAS • Veron. (2012). motores y automatizacion. Obtenido de motores y automatizacion: http://www.motoresyautomatizacion.com/2013/03/inversion-de-giro-de-un-motor-monofasico.html