Motores electricos

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Motores eléctricos

MOTORES ELÉCTRICOS M.1 Partes y conexionado. M.2 Inducción y deslizamiento. M.3 Rendimiento y curva característica. M.4 Regulación y arranque. M.5 Motores monofásicos. M.6 Motores de corriente continua. M.7 Motores síncronos.

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M.1 PARTES Y CONEXIONADO
Comenzaremos estudiando el motor asíncrono trifásico o motorde inducción trifásico, que por su robustez, bajo mantenimiento y sencillez de utilización es el motor más ampliamente utilizado en la industria.

1) PARTES DE UN MOTOR
El motor asícrono trifásico tiene por dos partes fundamentales: -Estátor: es la parte fija del motor, está compuesta por la carcasa de acero que contiene al núcleo magnético del devanado estatórico o inductor. Esta carcasasirve para proteger y disipar el calor generado dentro del motor a través de sus aletas. El núcleo estatórico está compuesto por un conjunto de chapas de hierro apiladas, formado un cilindro hueco, en cuyo interior se alojará el rótor. En el interior de de este núcleo se han practicado un conjunto de ranuras donde se bobinan el devanado inductor. - Rótor: es la parte móvil del motor. Acoplado al ejese sitúa el núcleo rotórico, en cuya superficie de alojan cierto número de barras conductoras cortocircuitadas en sus extremos mediante anillos conductores. Este tipo de rótores se llaman de jaula de ardilla. El eje de giro se sujeta a la carcasa mediante unos cojinetes o rodamientos, y transmiten el par de fuerzas a la carga mediante una transmisión mecánica de tipo engranaje, correa, o cadena,con embrague y/o freno mecánico. La transmisión hace la función de reductor de velocidad, adecuando la velocidad del motor a la velocidad de la carga.

Fig. 1: Estator

Fig. 2: Rótor de jaula de ardilla

- Refrigeración: si acoplamos un ventilador al eje de giro, éste refrigerará al motor cuando gire, evacuando el calor al exterior, esto se llama auto-ventilación. También existen motores conventilación forzada, si el ventilador tiene su propio motor, o refrigerados con agua, aceite,… - Caja de bornes: Aloja a los terminales de los devanados estatórios para su conexión a la alimentación. Existen 2 terminales por devanado, y un devanado por fase. 2

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- Entrehierro: Es el espacio de aire que separa el estátor del rótor. Debe ser lo más reducidoposible para minimizar los flujos de dispersión y reducir la relutancia del circuito magnético (el aire conduce peor el flujo magnético que el hierro).

2) CONEXIONADO
Los motores asíncronos trifásicos son motores bitensión, puede conectarse a dos tensiones de red diferentes, p.e 220/380 V. La tensión menor indica la tensión de fase nominal, osea, la máxima tensión a aplicar al bobinado. Unexceso de tensión puede provocar perforaciones en el aislamiento y/o sobrecalentamiento, reduciendo drásticamente la vida útil. Una tensión demasiado pequeña reduce en un tercio potencia útil del motor. Así, ante una red con la tensión menor conectaremos el motor en triángulo, y ante una red con la tensión mayor lo conectaremos en estrella.

Fig. 3: Conexión en estrella

Fig. 4: Conexión entriángulo

Ejercicio 1: Sea una red trifásica de 400 V y un motor bitensión de 230/400 V, ¿cómo debemos conectar el motor?

Sol: Como la tensión de red es de 400V entre fase y fase, si lo conectamos en triángulo le estaremos aplicando 400 V a cada bobinado, siendo 230 V la máxima tensión aplicable, por que sería incorrecto. Si lo conectamos en estrella, le estaríamos aplicando la tensión entre fase yneutro de la red, o sea, los 230 V necesarios.

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PRÁCTICA 1: ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR ASÍNCRONO TRIFÁSICO.

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M.2 INDUCCIÓN Y DESLIZAMIENTO

El núcleo magnético del estator tiene en su interior unas ranuras donde se alojan los bobinados inductores. Cada bobinado está compuesto por un número par de...