Principio de funcionamiento de los motores eléctricos
Cuando se aplica un voltaje al devanado del estator, la corriente circula a través del mismo, creando un campo magnético rotatorio, la velocidad de este depende del número de polos del estator y de la frecuencia del suministro, esto se conoce como la velocidad síncrona. Bajo el principio elemental que la corriente eléctrica al pasar por un conductor genera un campo magnético y viceversa, cuando tenemos un campo magnético en movimiento que atraviesa un conductor eléctrico se genera una corriente eléctrica.
Bobina Campo magnético
Campo magnético más intenso
N
i
S
Un conductor en un campo magnético genera una corriente eléctrica
S
N
S
N
Escudos Estator Rotor
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1. Cuando la corriente eléctrica recorre los devanados del estator se crea un campo magnético rotatorio en el estator.
Campo magnético
2. Este campo atraviesa al rotor (conductor eléctrico) al cual induce una corriente eléctrica sobre él.
i
3. Esta corriente inducida en el rotor genera un campo magnético en el mismo pero de dirección contraria al principal.
Rotor
4. La reacción de estos dos campos provoca el giro del rotor.
Rotor
8
Los motores eléctricos se pueden clasificar en base al tipo de corriente, al número de fases que maneje, a la velocidad del campo magnético rotatorio, etc. Serie C.C ó C.D
Paralelo Serie – Paralelo
Serie universal Polos Motor
sombreados
eléctrico
Monofásicos Fase partida o fase dividida C.A
Bifásicos
Sin Capacitor Con capacitor de arranque Con capacitor de trabajo Con capacitor de arranque y capacitor de trabajo
Rotor jaula de ardilla Trifásicos Rotor devanado
Motor serie universal
Es un motor que puede trabajar tanto con C.A o C.D y que el campo inductor está conectado en serie con el inducido. Comúnmente se utiliza en pequeñas máquinas de herramientas manuales como: taladros, esmeriladoras, sierras. En los aparatos electrodomésticos se utiliza para licuadoras, batidoras, máquinas de coser, etc. Se fabrican desde fracciones de HP hasta 10 o 15 HP. Tienen un alto par de arranque debido a la conexión en serie del campo inductor con el inducido.
Diagrama general Campo
Escobillas Inducido
inductor
9
Inducido: El
inducido en los motores serie – universal vine devanado con un alambre de magneto montado sobre un núcleo laminado.
El campo inductor en los motores serie – universal comúnmente es bipolar con polos salientes.
10
17/01/2012
Núcleo normal
El número de bobinas que traen los inducidos es igual al número de delgas del colector y el número de polos del inducido es igual al número de polos del campo inductor.
En algunos casos el número de delgas es el doble del número de ranuras. Paso polar: Es
el número de ranura que abarca el devanado en el núcleo del
inducido.
Paso
Paso
1 – 3
1 – 2
11
Las bobinas se conectan se conectan al colector de 2 formas: Imbricado y ondulado. Conexión imbricada
En la conexión imbricada el final de la bobina se conecta en una delga contigua del principio.
F4
P1
1
F1
P2
2
F3
F2 P3
P4
3
4
2
1
3
4
19/01/2012
Conexión ondulada
Es aquella donde el final de una bobina va conectada a una delga diametralmente opuesta del principia.
F2 P4
F3
P3 3
4
F1
2
1 P1
P1
F4
12
La colocación de la bobina en el campo inductor son de 4 formas: Serie progresivo, tipo jaula, tipo ojal y tipo V. En serie progresivo se utiliza para inducidos para inducidos relativamente pequeños, ya sea de corriente alterna o corriente directa.
4
1
2
3
El tipo jaula se utiliza en motores relativamente medianos y que van a tener un trabajo más continuo. Lo que se busca en este sistema es que quede distribuido uniformemente y evitar la trepidación.
4
1
3
2
13
1
2
1
3
4
5
1
3
5
2
3
6
7
4
5
7
8
9
10
11
12
9
11
2
4
6
8
6
7
8
9
10
1
2
10
11
3
4
12
12
14
24/01/2012 Conexión del campo inductor y del inducido
Inversión del sentido de giro
En los motores serie universal para invertir el sentido de giro se permutan las terminales que van al colector.
Sentido
Sentido
15
Variación de la velocidad en los motores serie universal
La variación se consigue variando el voltaje de alimentación que entra al motor, o sea, provocando caídas de voltaje. En los aparatos electrodomésticos comúnmente se hace por medio de una resistencia variable. 1. Por resistencia variable Alambre de Nicrom Intermedia Alta
Baja Máquinas de cocer
Pedal
2. Por presión mecánica
Cilindro de cerámica Pedal
Pastillas de carbón
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3. Por electrónica Diodo
Baja
Alta
Tarjeta electrónica
4. Por adición de alambre de magneto al campo inductor
Baja Alta
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Baja
Media
Alta velocidad
Falla
El motor no funciona ni hace algún ruido
El motor trabaja pero hace mucho ruido
Causa
Presencia o ausencia de voltaje en el tomacorriente Clavija en mal estado Cordón en mal estado (abierto) Carbones desgastados Colector sucio Campo inductor abierto Inducido abierto Bujes desgastados Flecha desgastada o desalineada Desgaste en el asiento de los bujes Desgaste en la caja de transmisión Falta de lubricación
Solución
Restablecer el voltaje Cambiarla Reparar o cambiar Reemplazar Limpiar Rebobinar Rebobinar
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Desgaste de los carbones o escobillas Falta de presión de las escobillas en el colector Cortos circuitos en las Chisporroteo excesivo en delgas del colector el colector Cortos circuitos en el campo inductor Cortos circuitos en el campo del inducido Sentido de rotación invertido Porta escobillas dañado Colector no cilindrado Cortos circuitos en el campo inductor El motor trabaja lentamente, se recalienta Cortos circuitos en el inducido y hecha humo Mal ajustado
Reemplazarlo Ajustar o cambiar los resortes Limpiar las ranuras entre delgas Rebobinar el campo Rebobinar el inducido Invertir la rotación
27/01/2012 Motor fase partida
Es un motor monofásico de inducción que comúnmente se utiliza para ventiladores, extractores, bombas de agua, compresoras, etc. Principio de funcionamiento
En estos motores una fase está dividida en dos corrientes de fase para crear una condición de dos fases, por lo tanto, la separación de fases crea un campo rotatorio en el motor de fase partida.
Partes principales del motor de fase partida
Básicamente son 3: Estator, rotor jaula de ardilla y tapas o escudos. El estator es el devanado que está montado sobre un núcleo ranurado y laminado. El devanado está conformado por dos bobinados (trabajo y arranque) desfasados geométrica y eléctricamente entre sí. 19
Diagrama general
F
Rotor
Bobina de
Bobina de
Trabajo
Arranque
N
20
El rotor es del tipo jaula de ardilla (inducción)
21
Diagrama de un motor de una lavadora casera
Bobina Blanco
de Trabajo
Bobina de Arranque
Blanco
Paso polar: 1 – 6
Bobina de arranque grande: 84 vueltas Bobina de arranque chica: 52 vueltas
Paso bobina: 1 – 4 Alambre magneto # 22
Bobina de trabajo grande: 92 vueltas Bobina de trabajo chica: 40 vueltas
Embobinado de arranque: 136 vueltas Embobinado de trabajo: 132 vueltas 22
03/02/2012 Con lámparas Ventilador de techo Sin lámparas
Bobina de Trabajo
Bobina de C
1
2
3
4
Arranque
5
Bobina de
Bobina de
Trabajo
Arranque
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Ventilador de techo con lámparas
Motor 1 par continuidad 1 Tetra
C
L
1
3
2
08/02/2012 Capacitor eléctrico
Dispositivo eléctrico que almacena energía y la cede cuando se necesita, su unidad de medición son los Farads aunque comúnmente se utilizan microfarads. En los aparatos electrodomésticos se utilizan los electrolíticos y los de impregnado de aceite. También se les llama capacitores de arranque o capacitores permanentes o de trabajo. Se conectan en serie con el devanado de arranque. Capacitor electrolítico
Características eléctricas Son para 127 V o 240 V, en orden de 100 µF hasta 1200 µF 24
Prueba de capacitores
1. Corto circuito
Con lámpara de prueba
120 C.D C
Óhmetro analógico
Ω
C
La aguja debe viajar a cero y después regresar a) Si la guja no viaja, el capacitor está abierto b) Si la aguja no regresa, el capacitor está en corto circuito. Óhmetro digital Debe tildar y después quedar en silencio 2. Capacitancia
Donde C
µF = microfarads I = Intensidad de corriente, en Ampers E = Voltaje, en Volts 25
Capacitores permanentes
Los capacitores permanentes son aquellos que se encuentran en los siguientes rangos. 240 VCa, 370 VCa, 400 VCa, 450 VCa 0.1 µF …………………………..100 µF
El brillo debe ser menor que al puentear las puntas, entre menos microfrads el brillo es menor.
120 VCa C
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Conexión de capacitores
Serie V1
C
V2
C
Paralelo
C1 C
C2
C
20 µF 480 V
=
20 µF
20 µF
480 V
480 V
=
5 µF
15 µF
480 V
480 V
27
() 40 µF
40 µF
240 V
240 V
28
