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Asignatura: Electrica, Profesor: , Carrera: Ingeniería en Electrónica Industrial y Automática, Universidad: UVA
Tipo: Apuntes
1 / 36
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¡No te pierdas las partes importantes!
7.1 Introducción. Generalidades 7.2 Motores de inducción 7.3 Otros tipos de motores
7.3.1 Máquina Síncrona 7.3.2 Motores de corriente continua 7.3.3 Motores monofásicos
7.4 Selección de un Motor
7.4.1 Grado de protección de un motor y formas
constructivas
7.4.2 Tipos de servicio
Motor de Inducción
o Asíncrono
Motor Síncrono
Motor de Corriente
Continua
Motor
Monofásico
Sistema Eléctrico
Sistema
Mecánico
Máquina Eléctrica
Generador:
P
eléctrica
P
mecánica
Motor:
P
eléctrica
P
mecánica
Máquinas eléctricas
Transformadores
Sistema
Eléctrico - A
(Tensión 1)
Transformador
Sistema
Eléctrico - B
(Tensión 2)
Una máquina eléctrica rotativa es
una máquina reversible
Motor
Generador
Transformación
Energía eléctrica-Energía eléctrica
Transformación
Energía eléctrica-Energía mecánica
Si se hace circular una intensidad por una bobina inmersa en un campo magnético,
ésta sufre un par motor que tiende a alinear ambos campos magnéticos, el propio
de la bobina y el externo.
@Manés Fernández
N
S
Imanes
Permanentes
Corriente que se hace
circular por la espira
Espira
Campo
Magnético
Escobillas
FUERZA QUE TIENDE A HACER
GIRAR A LA ESPIRA: PAR MOTOR
Principio de funcionamiento como MOTOR.
Estructura básica de una máquina eléctrica rotativa.
Rotor
Pieza cilíndrica montada sobre el eje móvil.
Estátor
Pieza cilíndrica hueca que envuelve al rotor y está separada de éste por
el entrehierro.
De forma general se puede afirmar que:
estátor
como el
rotor
alojan bobinas (circuitos eléctricos).
EJE
(Acoplamiento
mecánico)
Rotor
Estator
Flujo Magnético
m
m
cos
L
L
e
Potencia eléctrica
generada (trifásica)
Potencia mecánica
aplicada (W)
Vatios
En
P
egundo
radianes/s
en
giro
de
Velocidad
metro)
x
(Newton
Nm
en
motor
Par
m
τ ω
(1)
Pérdidas
mecánicas
(rozamiento y ventilación)
(2)
Pérdidas en el
cobre
del
rotor
(calentamiento de conductores)
(3)
Pérdidas en el
hierro
(histéresis y corrientes parásitas)
(4)
Pérdidas en el
cobre
del
estátor
(calentamiento de conductores)
Balance Energético
Máquina eléctrica GENERADOR.
e
e
e
7.2.1. Aspectos constructivos. 7.2.2. Principio de funcionamiento del motor de
inducción trifásico.
Fundamentos Teóricos
Deslizamiento
7.2.3. Circuito equivalente. 7.2.4. Balance de potencias en el motor. 7.2.5. Característica par deslizamiento.
Corte axial
Corte en 3D
Paquete
magnético
estatórico
Cabezas de bobina
Ranuras del
estátor
Ranuras del
rótor
Eje
Anillo de
cortocircuito
Paquete
magnético
rotórico
Su simplicidad y gran robustez son las ventajas más destacadas.
Circuito
Eléctrico
Arrollamiento
trifásico
Bobinas preformadas o
devanado preformado
Bobinas de hilo esmaltado
o devanado aleatorio
Estátor Circuito eléctrico
estatórico
Rotor
Circuito eléctrico
rotórico
Arrollamiento
(polifásico)
en cortocircuito
Jaula de ardilla
Bobinado o
Anillos rozantes
Bobinas de cobre
Anillos rozantes Aluminio fundido Barras soldadas
Circuito
Magnético
Paquetes Magnéticos
Chapa magnética de acero al silicio
apiladas y eléctricamente aisladas
unas de otras
Entrehierro
Estátor
Paquete magnético
Cilíndrico hueco
Ranuras
en la superficie
interna
Rotor
Paquete magnético
cilíndrico
Ranuras
en la superficie
externa
Estructura
mecánica
Estátor: Parte fija Rotor: Parte giratoria
Cilindro que puede girar sobre su eje (rotor)
en el interior de otro cilindro hueco fijo (estátor)
Caja de terminales- bornes
( bobinas del estátor )
V
1
W
W
U
V
2
U
U
V
1
V
2
W W
U
U
V
1
V
2
W W
Pletina de
cobre
Devanados del motor
U
V
1
W
W
U
V
2
Caja de
conexiones
Conexión en
estrella
Conexión en
triángulo
U
Bobinas del motor (estátor)
Energía eléctrica
Energía eléctrica
Convertidor
electro-mecánico
Motor
Generador
Par
Velocidad
Energía eléctrica
A B C
Si se aplica un sistema trifásico de intensidades en 3 bobinas desfasadas entre sí 120°:
)
120
cos(
2
)
(
)
120
cos(
2
)
(
)
cos(
2
)
(
)
120
cos(
2
)
(
)
120
cos(
2
)
(
)
cos(
2
)
(
' ' '
' ' '
°
⋅
⋅
=
°
−
⋅
⋅
=
⋅
⋅
=
°
⋅
⋅
=
°
−
⋅
⋅
=
⋅
⋅
=
t
B
t
B
t
B
t
B
t
B
t
B
t
I
t
i
t
I
t
i
t
I
t
i
aa bb cc
aa bb cc
ω ω ω
ω ω ω
Generación de campos magnéticos giratorios. Teorema de Ferraris
Se inducen flujos magnéticos en
cada bobina, perpendiculares al
plano de la bobina respectiva y
variables en el tiempo al igual
que la intensidad que los
producen.
El campo magnético resultante es constante en el tiempo y gira en el
espacio a velocidad
ω
.
Cambiando las intensidades
de dos devanados entre sí
cambia el sentido de giro
Devanado trifásico simétrico (a 120º)
alimentado con sistema trifásico
equilibrado de tensiones (desfase de 120°)
Espiras en cortocircuito
Sistema trifásico
equilibrado
Devanado trifásico
simétrico (a 120º)
Campo giratorio
π
f/p
Ley de Faraday
Interacción
v-B
FEM inducida por el
campo giratorio en los
conductores del rotor
Espiras en cortocircuito
sometidas a tensión.
Circulación de corrientepor las espiras del rotor
Ley de Biot
y Savart
Interacción
i-B
Fuerza sobre las
espiras del rotor
Par sobre
el rotor
Intervalo de valores del deslizamiento ( régimen motor ).
1
r
1
100
·
n
n
n
%
s
1
r
1
−
=
Deslizamiento :
Los motores de inducción siempre funcionan con valores de
deslizamiento muy bajos:
s % < 5 %
Los motores de inducción siempre funcionan con valores de
deslizamiento muy bajos:
s % < 5 %
100
·
%
s
1
r
1
Ω
Ω
−
Ω
=
1
r
1
( p u )
Rotor parado :
( p u )
n
r
=
0
s
=
1
ó
s%
=
100%
Rotor en vacío :
n
r
≈
n
1
s
≈
0
ó
s%
≈
0%
Rotor en carga :
0 < n
r
< n
1
1 > s > 0
