Estudiante

EPTOS BÁSICOS
El presente laboratorio ayudará al alumno a implementar un control de velocidad de un motor AC
conectado a un Variador de velocidad Altivar 12, marca Schneider, comandado por el PLC S7-1200
(CPU1214) vía salidas digitales y analógicas.
MOTOR TRIFÁSICO AC
Los motores AC son usados mundialmente en muchas aplicaciones donde se transforma la energía
eléctrica en energía mecánica.Existen muchos tipos de motores AC, pero este curso se enfoca en
motores de inducción AC trifásico, el tipo de motor mayormente utilizado en aplicaciones
industriales.
Un motor AC de este tipo puede ser parte de una bomba o ventilador conectado a otro
equipamiento mecánico como impresoras, fajas transportadoras o mezcladores.
Construcción de Motores AC
Los motores de inducción trifásicosestán constituidos por tres partes principales: rotor, estator y
carcasa. El rotor y el estator realizan el trabajo, y la carcasa protege al estator y al rotor.
El estator es la parte estacionaria del circuito electromagnético del motor (ver Figura 1.a); su
núcleo está compuesto por un grupo de láminas metálicas las cuales son usadas para reducir la
pérdida de energía que ocasionaría el uso de unnúcleo sólido. Estas láminas son dispuestas
internamente en el estator formando un cilindro hueco ranurado donde son insertadas bobinas de
cables aislados que serán directamente conectados a la fuente de energía. Así, cada grupo de
bobinas, juntos con el núcleo de acero que lo rodea, se convierte en un electroimán cuando la
corriente es aplicada. Por lo tanto, el electromagnetismo es elprincipio básico de operación de un
motor.
MTR-216 SENSORES Y ACTUADORES – LABORATORIO

SEMESTRE 2012-2

1

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
El rotor es la parte que se encuentra en constante rotación debido al circuito electromagnético del
cual forma parte. El rotor generalmente utilizado en motores de inducción trifásicos esel rotor de
jaula de ardilla el cual posee un núcleo fabricado por apilamientos de láminas delgadas de acero
que forman un cilindro (ver Figura 1.b). En lugar de utilizar rollos de alambre como conductores,
barras conductoras son posicionadas en las ranuras equidistantes entre sí alrededor del cilindro.

(a) Estator

(b) Rotor
Figura 1. Partes de un motor

La carcasa o armazón consta deun marco (o yugo) y dos soportes para rodamientos. Dentro del
marco es montado el estator que internamente tiene al rotor, este último es encajado dejando
una ligera brecha que lo separa del estator. No hay conexión física directa entre el rotor y el
estator. Los rodamientos, montados en el eje, soportan y permiten el giro del rotor. Algunos
motores, como el que se muestra en la Figura 2,utilizan un ventilador acoplado al eje del rotor,
que sirve para enfriar el motor cuando el eje se encuentra en movimiento.

Figura 2. Carcasa y partes internas de un motor

Electromagnetismo Básico
Un electroimán se puede construir realizando un devanado y aplicando en ellos un voltaje DC. Las
líneas de flujo, formadas por el paso de la corriente a través del conductor, se combinan paraproducir un grande y fuerte campo magnético. El centro de la bobina se conoce como el núcleo, el
MTR-216 SENSORES Y ACTUADORES – LABORATORIO

SEMESTRE 2012-2

2

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
cual puede ser de aire o de un material ferroso. Este último destacándose por conducir mejor el
flujo magnético y producir un campode mayor intensidad. Es importante resaltar que la
intensidad del campo magnético varía según el número de vueltas que se da al cable alrededor del
núcleo. Ver figura 3.

Figura 3. Intensidad del campo magnético según número de vueltas.

El campo magnético de un electroimán tiene la misma característica de un imán natural,
incluyendo los polos norte y sur. Sin embargo, cuando la...