ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA INSTALACIONES INDUSTRIALES DE BAJO VOLTAJE.
GUALOTO ERIK. LÓPEZ CRISTIAN. TREJO ALEJANDRO.
TIPOS DE MOTORES (INDUSTRIA MINERA) 2-12-2017
GR1.
Contenido del Document Documentoo Introducción.............................................. ..................................................................... ............................................... ................................................ .......................... 4 Tipos de motores ............................................. ..................................................................... ............................................... ......................................... .................. 4 MOTORES EN DC ..................................................... ............................................................................. ................................................ .......................... 4 MOTORES DE AC ..................................................... ............................................................................. ................................................ .......................... 4 DESCRIPCIÓN DE LOS MOTORES EN DC .............................................. ................................................................ .................. 4 MOTOR SERIE ................................ ....................................................... ............................................... ................................................ ............................. ..... 4 MOTOR COMPOUND ........................................ ............................................................... .............................................. ................................. .......... 5 MOTOR SHUNT ............................................ .................................................................... ............................................... ..................................... .............. 5 MOTOR SIN ESCOBILLAS ...................................... .............................................................. ................................................ .......................... 5 MOTORES DE ELECTRÓNICA ........................... ................................................... ................................................ ............................. ..... 6 MOTORES PASO A PASO............................................ .................................................................... ......................................... ................. 6 SERVOMOTOR.......................................................... ................................................................................. ............................................. ...................... 6 MOTOR SIN NÚCLEO ....................................... .............................................................. ............................................... ............................. ..... 6 DESCRIPCIÓN DE LOS MOTORES EN AC .............................................. ................................................................ .................. 6 MOTOR UNIVERSAL ................................................... .......................................................................... ............................................. ...................... 6 MOTOR ASINCRÓNICO .............................................. ...................................................................... ............................................. ..................... 7 MOTOR SINCRÓNICO .................................................................. ......................................................................................... ............................ ..... 7 PROTECCIONES DE MOTORES ..................................... ............................................................ ............................................. ...................... 8 Elementos de protección.............................................. ...................................................................... ................................................ .......................... 8 EL FUSIBLE ........................................................... ................................................................................... ................................................ ............................. ..... 8 Ventajas ............................................... ....................................................................... ............................................... ............................................. ...................... 9 Desventajas Desventajas .............................................. ...................................................................... ............................................... ......................................... .................. 9 EL RELÉ TÉRMICO .............................................................. ..................................................................................... ..................................... .............. 9 Ventajas ............................................... ....................................................................... ............................................... ........................................... .................... 10 Desventajas Desventajas .............................................. ...................................................................... ............................................... ....................................... ................ 10 GUARDAMOTOR.......................................................... ................................................................................. ........................................... .................... 10 Guarda motor principio de funcionamiento..................................................... funcionamiento............................................................ ....... 10 Principio de funcionamiento............................................ .................................................................... ....................................... ............... 10 Señalización................................................................. ........................................................................................ ........................................... .................... 10 Tiempos de disparo............................................... ...................................................................... .............................................. ........................... .... 12 Tabla comparativa ............................................ ................................................................... .............................................. ............................... ........ 12 ARRANQUE DE MOTORES ............................................ .................................................................... ........................................... ................... 13 TIPO DE MOTORES:.............................................. ..................................................................... .............................................. ........................... .... 13 JAULA DE ARDILLA............................................ .................................................................... ............................................... ....................... 13 ROTOR DEVANADO ................................................ ........................................................................ ........................................... ................... 13 TIPOS DE ARRANQUES: ................................................. ......................................................................... ....................................... ............... 14
ARRANQUE Y – DELTA ..................................................................................... 14 ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR ................................................. 14 Arranque Mediante Resistencias Rotóricas ............................................................ 15 ARRANQUES PARA MOTORES SINCRÓNICOS ............................................ 16 ARRANQUE CON MOTOR PRIMARIO EXTERNO ......................................... 17 ARRANQUE AUTOMÁTICO .............................................................................. 17 Aislamiento..................................................................................................................... 18 Clase de aislamiento ................................................................................................... 18 Tipos de aislamientos ................................................................................................. 19 CLASE DE AISLAMIENTO ..................................................................................... 19 MATERIALES QUE LO CONSTITUYEN .............................................................. 19 TEMPERATURA MÁXIMA DE EMPLEO (°C) ..................................................... 19 MATERIAL AISLANTE ........................................................................................... 19 MEDIO AGLOMERANTE O IMPREGNANTE ...................................................... 19 E .................................................................................................................................. 19 -Esmalte de acetato de polivinilo, poliuretano ........................................................... 19 -Melamina con formaldehido ..................................................................................... 19 120°C .......................................................................................................................... 19 B ................................................................................................................................. 19 -Fibras de vidrio ......................................................................................................... 19 -Goma laca.................................................................................................................. 19 130°C .......................................................................................................................... 19 F .................................................................................................................................. 19 -Fibras de vidrio ......................................................................................................... 19 -Resina epoxi .............................................................................................................. 19 155°C .......................................................................................................................... 19 H ................................................................................................................................. 19 -Fibras de vidrio ......................................................................................................... 19 -Resinas de silicona .................................................................................................... 19 180°C .......................................................................................................................... 19 C ................................................................................................................................. 19 -Porcelana, mica, cuarzo, vidrio u otro material cerámico ......................................... 19 -Resinas de silicona cuando sea preciso ..................................................................... 19 >180°C........................................................................................................................ 19 TABLA COMPARATIVA DE MOTORES APLICADOS A LA INDUSTRIA MINERA ........................................................................................................................ 20 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 21
MOTORES ELÉCTRICOS Introducción El motor eléctrico es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son maquinas eléctricas rotatorias compuestas por un rotor y un estator. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores o dinamo. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se diseñan adecuadamente. Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales, comerciales y particulares. Su uso está generalizado en ventiladores, vibradores para teléfonos móviles, bombas, medios de transporte eléctricos, electrodomésticos, esmeriles angulares y otras herramientas eléctricas, unidades de disco, etc. Los motores eléctricos pueden ser impulsados por fuentes de corriente continua (CC), y por fuentes de corriente alterna (AC). Tipos de motores
MOTORES EN DC MOTOR SERIE MOTOR COMPOUND MOTOR SHUNT MOTOR SIN ESCOBILLAS MOTORES DE ELECTRÓNICA o MOTOR PASO A PASO o SERVOMOTOR o MOTOR SIN NÚCLEO
MOTORES DE AC MOTOR UNIVERSAL MOTOR ASINCRÓNICO MOTOR SINCRÓNICO
DESCRIPCIÓN DE LOS MOTORES EN DC
MOTOR SERIE El motor serie o motor de excitación en serie, es un tipo de motor eléctrico de corriente continua en el cual el inducido y el devanado inductor o de excitación van conectados en serie. El voltaje aplicado es constante, mientras que el campo de excitación aumenta con la carga puesto que la corriente es la misma que la corriente de excitación.
MOTOR COMPOUND Un motor compound (o motor de excitación compuesta) es un Motor eléctrico de corriente continua cuya excitación es originada por dos bobinados inductores independientes; uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados: inducido, inductor serie e inductor auxiliar.
MOTOR SHUNT El motor shunt o motor de excitación en paralelo es un motor eléctrico de corriente continua cuyo bobinado inductor principal está conectado en derivación o paralelo con el circuito formado por los bobinados inducido e inductor auxiliar. Al igual que en las dinamos shunt, las bobinas principales están constituidas por muchas espiras y con hilo de poca sección, por lo que la resistencia del bobinado inductor principal es muy grande.
MOTOR SIN ESCOBILLAS Un motor eléctrico sin escobillas o motor brushless es un motor eléctrico que no emplea escobillas para realizar el cambio de polaridad en el rotor. Los motores eléctricos solían tener un colector de delgas o un par de anillos rozantes. Estos sistemas, que producen rozamiento, disminuyen el rendimiento, desprenden calor y ruido, requieren mucho mantenimiento y pueden producir partículas de carbón que manchan el motor de un polvo que, además, puede ser conductor. Los primeros motores sin escobillas fueron los motores de corriente alterna asíncronos. Hoy en día, gracias a la electrónica, se muestran muy ventajosos, ya que son más baratos de fabricar, pesan menos y requieren menos mantenimiento, pero su control era mucho más complejo. Esta complejidad prácticamente se ha eliminado con los controles electrónicos.
MOTORES DE ELECTRÓNICA
MOTORES PASO A PASO El motor paso a paso conocido también como motor de pasos es un dispositivo electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa que es capaz de girar una cantidad de grados (paso o medio paso) dependiendo de sus entradas de control.
SERVOMOTOR Un servomotor (también llamado servo) es un dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha posición.
MOTOR SIN NÚCLEO Cuando se necesita un motor eléctrico de baja inercia (arranque y parada muy cortos), se elimina el núcleo de hierro del rotor, lo que aligera su masa y permite fuertes aceleraciones, se suele usar en motores de posicionamiento (p.e. en máquinas y automática).
DESCRIPCIÓN DE LOS MOTORES EN AC
MOTOR UNIVERSAL El motor monofásico universal es un tipo de motor eléctrico que puede funcionar tanto con corriente continua (C.C.) como con corriente alterna. (A.C.) Es similar a la de un motor en serie de corriente continua, aunque con muchas y variadas modificaciones: - Los núcleos polares, y todo el circuito magnético, están construidos con chapas de hierro al silicio aisladas y apiladas para reducir la pérdidas de energía por corrientes parásitas que se
producen a causa de las variaciones del flujo magnético cuando se conecta a una red de corriente alterna. - Menor número de espiras en el inductor con el fin de no saturar magnéticamente su núcleo y disminuir así las pérdidas por corrientes de Foucault y por histéresis, aumentar la intensidad de corriente y, por lo tanto, el par motor y mejorar el factor de potencia. - Mayor número de espiras en el inducido para compensar la disminución del flujo debido al menor número de espiras del inductor.
MOTOR ASINCRÓNICO Los motores asíncronos o de inducción son un tipo de motor de corriente alterna en el que la corriente eléctrica del rotor es necesaria para producir torsiones inducida por inducción electromagnética del campo magnético de la bobina del estator. Por lo tanto un motor de inducción no requiere una conmutación mecánica aparte de su misma excitación o para todo o parte de la energía transferida del estator al rotor, como en los motores universales, motores DC y motores grandes síncronos.
MOTOR SINCRÓNICO Los motores síncronos son un tipo de motor de corriente alterna en el que la rotación del eje está sincronizada con la frecuencia de la corriente de alimentación; el período de rotación es exactamente igual a un número entero de ciclos de CA. Su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectado y por el número de pares de polos del motor, siendo conocida esa velocidad como "velocidad de sincronismo". Este tipo de motor contiene electro-magnetos en el estator del motor que crean un campo magnético que rota en el tiempo a esta velocidad de sincronismo.
PROTECCIONES DE MOTORES Debido al trabajo al que están sometidos los motores como largas horas de uso o movimiento de grandes cargas se hace necesaria la utilización de protección de los mismos, debido a que no protegerlos implica un costo en reparaciones y se ve afectada la producción además que una instalación sin protecciones genera un ambiente inseguro de trabajo. En todo circuito ramal de motores debe existir al menos:
Elementos de protección Los elementos de protección son: Fusibles Relés Térmicos Guardamotores.
EL FUSIBLE
Aparato de maniobra destinado a desconectar automáticamente un circuito eléctrico, al rebasarse una determinada cantidad de corriente. La desconexión se logra por fusión del elemento. Su función elemental es a protección contra cortocircuitos.
Condiciones de Funcionamiento: Normales (Corrientes de diseño) y anormales; Se destruyan frente a sobrecargas (respuesta lenta) y cortocircuitos (respuesta rápida) Accionamiento: Automático Sección: circular (Corriente pequeña) o laminada (corrientes grandes). Material : metal o aleación de bajo punto de fusión a base de estaño, plomo, zinc, etc. Parámetros para considerarse: Intensidad nominal: de diseño, de funcionamiento normal Poder de corte: Intensidad máxima de cortocircuito que puede interrumpir. Tipos: o gL (fusible de empleo general): protección de líneas. Respuesta lenta en sobrecargas y rápida en cortocircuitos. o aM (fusible de acompañamiento de motor): protección de motores, respuesta extremadamente lenta ante sobrecargas, y rápida frente a cortocircuitos.
Ventajas • •
•
Costos relativamente bajos comparados a cualquier sistema de protección. Tienen una alta capacidad de interrupción y pueden operar con altas corrientes sin ruptura. Al momento de cambiarlo puede que el técnico instale uno que no sea el adecuado, y esto podría provocar accidentes.
Desventajas • • •
No actúa cuando el motor presenta un problema de sobrecarga Solo puede ser utilizado una sola vez debido a que se funde el material conductor No existe comunicación de los fusibles con la parte de control.
EL RELÉ TÉRMICO
Es un elemento que controla el calentamiento excesivo de las bobinas del motor. Es simple y económico. Constituidos por un elemento calefactor por cual circula la corriente principal, detector de temperatura (elemento bimetal), y un mecanismo de disparo provisto de una escala de regulación. Su función fundamental es la protección contra sobrecargas. Condiciones de funcionamiento: Normales (corrientes de diseño) y anormales (Sobrecargas débiles y prolongadas). Accionamiento: automático en base a la propiedad de los bimetales. El disparo provoca la apertura de un contacto, a través del cual se alimenta la bobina del contactor de maniobra. Regulación: siempre a la intensidad de servicio del motor.
Tipos: Relés térmicos de CC y CA. Según la clase de disparo (durante el arranque deben permitir que pase la sobrecarga temporal que provoca el pico de corriente, y activarse únicamente si la duración del arranque resulta excesivamente larga).
Ventajas • • • • • •
Gran resistencia a choques y vibraciones No ocasionan arcos ni rebotes al no existir partes móviles. Vida de trabajo óptima Frecuencia de conmutación elevada Facilidad de mantenimiento Funcionamiento silencioso
Desventajas • •
•
Circuito de entrada muy sensible a perturbaciones Necesidad de elementos de protección externos -Disipadores de -Redes de protección Muy sensibles a la temperatura y a las sobre tensiones
calor
GUARDAMOTOR Guarda motor principio de funcionamiento Es un aparato utilizado para la protección de los circuitos eléctricos, contra cortocircuitos y sobrecargas, en sustitución de los fusibles. Tienen la ventaja frente a los fusibles de que no hay que reponerlos. Cuando desconectan el circuito debido a una sobrecarga o un cortocircuito, se rearman de nuevo y siguen funcionando.
Principio de funcionamiento Tiene el mismo principio de funcionamiento de los interruptores termos magnéticos, poseen protección térmica, cosiste en un disparador térmico bimetálico. Diseñados para ejercer algunas funciones: Protección de sobrecargas. Protección de cortocircuitos Maniobras de cierre y apertura.
Señalización Los guardamotores poseen protección térmica consistente en un disparador térmico bimetálico de sobrecarga por fase, por el cual circula la corriente del motor, produciéndose el disparo en un tiempo definido por la curva característica. Normalmente, la intensidad de disparo térmico es regulable dentro de ciertos límites.
El caso de la protección magnética de cortocircuito consiste en un electroimán por cuyo enrollado circula la corriente del motor, haciendo que para un valor predeterminado se accione un percutor que dispara el equipo.
La desconexión puede ser manual o automática, ya que al existir algún incidente eléctrico o mecánico ya sea el bimetálico o el elemento de magnetización se activarán, mientras que la activación es solo de manera manual.
Tiempos de disparo
Tabla comparativa Acción Maniobra Protección del motor Protección del circuito Frecuencia de maniobras Vida útil Mando a distancia Enclavamiento señalización PROTECCIÓN DEL MOTOR Sobrecargas Falta de fase Corto circuito Precio Montaje Espacio Mantenimiento
Contactor Térmico
Elementos Guarda motor
Contactor Guarda motor
Fusibles Elevada
Maniobra Reducido
Elevada Si Si
Medio No Limitado
Optima Optima Si Si PROTECCIÓN DEL CIRCUITO Optima Medio COSTES Normal Reducido Medio Simple Grande Pequeño Medio Bajo
Elevado Medio Si Si
Optima Si Medio Normal Simple Medio Bajo
ARRANQUE DE MOTORES Cuando se requiere arrancar un motor debemos considerar el tipo de carga que alimenta, las condiciones físicas y los costos que este arranque conlleva. El objetivo de cualquier sistema de arranque es: Durante la fase de arranque se desarrolle un par suficiente para salir del reposo del rotor y pueda acelerar desde cero hasta el número máximo de revoluciones. ARRANQUE PARA MOTORES DE INDUCCIÓN Un factor muy importante de considerar es el valor alcanzado por la corriente en el arranque, para un motor de inducción al ser arrancado a un voltaje nominal el valor de la corriente de arranque es de 4 a 8 veces la corriente nominal y aunque pude ser de corta duración produce sobrecarga en la línea, caídas de voltaje sobre la red, y reducimiento de la vida útil del motor. La elección del tipo de arranque debe ser determinada por el par resistente y el momento de inercia de la máquina acoplada al motor eléctrico. Los diferentes tipos de arranque son: Arranque Directo Arranque por resistencia o impedancia primaria Arranque por Autotransformador Arranque Y- DELTA Arranque por elementos de estado solido Arranque por resistencias en el circuito del motor
TIPO DE MOTORES: JAULA DE ARDILLA Consiste en una serie de barras conductoras, colocadas en ranuras talladas en la cara del rotor y con sus extremos puestos en corto, por medio de anillos de cortocircuito, se caracteriza por su robustez, sencillez y economía. Es el más empleado.
ROTOR DEVANADO Está provisto con bobinas similares a aquellas del estator con el cual está asociado. El rotor debe bobinarse con el mismo número de polos que el estator. De estos dos tipos el más caro es el de rotor devanado por cuanto necesita de un mecanismo especial que permita hacer las conexiones del elemento rotatorio a terminales fijos exteriores, éste consiste en anillos colectores y escobillas. En una máquina de inducción se alimenta con corriente alterna al estator y por inducción (Acción transformadora), se induce voltaje en el devanado del rotor, que esta cortocircuitado, y por lo tanto por él circula corriente alterna que a su vez da origen a un flujo. El flujo de la armadura adelanta al flujo del rotor y se produce un torque. El flujo de la armadura y el flujo del rotor giran sincrónicamente, los flujos por lo tanto giran a la misma frecuencia. Hay que indicar que la velocidad de giro del rotor es menor que la velocidad sincrónica. Esto implica que las corrientes inducidas en el rotor tienen una frecuencia menor que las corrientes en el estator. La diferencia entre la velocidad real de giro del rotor y la velocidad sincrónica de la máquina se denomina deslizamiento.
TIPOS DE ARRANQUES: ARRANQUE Y – DELTA -Es utilizado en compresores, bombas, ventiladores o elementos con características centrífugas. CARACTERÍSTICAS POSITIVAS -Corriente de arranque reducida a 1/3. -Torque de arranque bajo y fijo. -Usado solamente con motores que tienen acceso a sus 6 terminales de fase. -Durante el arranque el voltaje aplicado al motor se reduce al 58% del voltaje nominal. -Arranque simple y económico. CARACTERÍSTICAS NEGATIVAS -Corriente de arranque alta al abrir la configuración estrella-triángulo.
Fig. Circuito de fuerza arranque Y-Delta
ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR -Se alimenta al motor a baja tensión durante el arranque. -Los taps limitan el voltaje aplicado motor. -El arranque puede ser en uno o varios pasos. -Corriente de línea menor a la corriente del motor según relación de transformación. -Se utiliza cuando los requerimientos de torque son elevados y con largos períodos de aceleración. -Se utiliza en compresores rotativos y a pistón, bombas, ventiladores y en donde se requiera limitar la corriente de arranque conservando un torque elevado. CARACTERÍSTICAS POSITIVAS -Los taps permiten ajuste de corriente y torque en el arranque. -Las pérdidas de potencia no son excesivas. -No existe interrupción de alimentación al motor al realizar el arranque a circuito cerrado. CARACTERÍSTICAS NEGATIVAS - Sistema de arranque costoso para el caso de Motores de potencia media (inferior a los 100 Hp).
Arranque Mediante Resistencias Rotóricas Este tipo de arranque es aplicado únicamente a los motores de inducción con rotor bobinado debido a que estos presentan comunicación con el exterior lo que permite tener control a fin de variar la resistencia del rotor por fase. Este arranque tiene la capacidad de desarrollar un elevado par de arranque, el cual puede regularse con la adición de una resistencia exterior conectada al rotor y cuya finalidad en conseguir pares de arranque de hasta el par máximo del rotor, mediante el control de la corriente. = ∅ cos
Par total de Arranque en reposo:
=
∅ +
= = ∅ = cos = ∅ = = =
En el momento del arranque el par no es afectado por la naturaleza de la carga aplicada, por lo cual el torque viene dado por las características de resistencia y reactancia del roto. Si en serie con la resistencia del rotor se inserta una resistencia variable el torque vendría dado por: = ′′
( )2 2
Con esto podemos observar como al añadir una resistencia externa al rotor su torque aumenta.
CARACTERÍSTICAS
POSITIVAS La corriente de arranque es la más baja con relación a los otros tipos de arrancadores Existe la posibilidad de estabilizar el par de arranque al valor deseado, si los puntos de aceleración resultan oportunos.
NEGATIVAS Elevado costo de elementos de arranque Necesita de un motor particular y costoso en relación con la jaula de ardilla
FORMAS DE ELIMINAR RESISTENCIAS En tiempo fijo, a través de relé de tiempo En función de la carga, mediante relés de tensión variable. Este sistema se basa en comparar la tensión estatórica con la tensión rotórica variable con la velocidad
GRAFICAS COMPARATIVAS CORRIENTE
TORQUE
ARRANQUES PARA MOTORES SINCRÓNICOS ARRANQUE POR MEDIO DE LA REDUCCIÓN DE FRECUENCIA ELÉCTRICA Si los campos magnéticos del estator en un motor síncrono giran a una velocidad lo suficientemente baja, no habrá ningún problema para que el rotor se acelere y enlace con el campo magnético del estator. Entonces se puede incrementar la velocidad de los campos magnéticos del estator aumentando gradualmente la frecuencia hasta su valor nominal de 60 Hz. Para esto pueden utilizar accionadores de estado sólido como ciclo convertidores también llamados variadores de frecuencia.
ARRANQUE CON MOTOR PRIMARIO EXTERNO Para llevar al motor a su velocidad síncrona se le puede adjuntar un motor de arranque externo. Una vez alcanzada esta velocidad, se conecta la máquina en paralelo a la red y se desconecta el motor primario del eje. El motor de arranque necesita superar la inercia de la maquina sincrónica en vacío. ARRANQUE CON DEVANADO AMORTIGUADO Este es uno de los métodos más utilizados. Recibe el nombre de devanado amortiguador porque reduce las oscilaciones que se producen en los procesos transitorios de las máquinas: acoplamiento a la red, vibraciones bruscas de carga eléctrica o mecánica, etc. Los devanados de amortiguamiento son barras especiales dispuestas en ranuras echas en la cara de un motor y en cortocircuito en cada extremo con un anillo, esto crea un rotor del tipo jaula de ardilla y el motor arranca como si fuera un motor asincrónico. Entre las ventajas de adicionar polos está el aumento de estabilidad de la máquina.
ARRANQUE AUTOMÁTICO Primero se cierra el interruptor 1 que alimenta al estator del motor en el instante de arranque el rotor tiene la frecuencia de la red (alta frecuencia). En el circuito del rotor que alimenta la resistencia, para que esta absorba la tensión elevada de las bobinas de los polos aparece una diferencia de potencial a los bornes de la reactancia. Esta diferencia de potencial alimenta una bobina del relé polarizado, que mantiene abierto los contactos del mismo. La máquina arranca como motor asíncrono debido a la jaula de ardilla que poseen los polos del rotor. A medida que aumenta la velocidad, la frecuencia del rotor disminuye, por consiguiente, disminuye la diferencia de potencial a los bornes de la reactancia hasta que esta no pueda mantener el yugo del relé, ya cercana a la velocidad de sincronismo, y cierra los contactos de él. Al cerrarse este contacto se alimenta la bobina del contacto, quien cierra l os interruptores 2 y abre el 3 quedando de esta manera alimentado el rotor por corriente continua y funcionando en sincronismo.
Aislamiento La mayoría de las instalaciones necesitan aprovechar al máximo sus motores ya que su sustitución supone un gran esfuerzo, no sólo económico sino también físico. Las mediciones eléctricas, de resistencia de aislamiento y térmicas son tres pruebas que pueden ayudar a solucionar los problemas de los motores, variadores y circuitos eléctricos asociados, así como a prolongar su ciclo de vida operativo.
Clase de aislamiento La Clase de Aislamiento es la Temperatura máxima que el material del que está construido el aislamiento puede soportar sin perder sus propiedades. Se obtiene “ensayando el material y comparando los resultados con los de materiales patrón de eficacia conocida” (Norma UNE-
CEI)
Tipos de aislamientos CLASE DE AISLAMIENT O
E
B
F
H
C
MATERIALES QUE LO TEMPERATUR CONSTITUYEN A MÁXIMA DE EMPLEO (°C) MATERIAL MEDIO AISLANTE AGLOMERANT EO IMPREGNANTE -Esmalte de acetato -Melamina con 120°C de polivinilo, formaldehido poliuretano -Fenol con -Aglomerado con formaldehido celulosa. -Fibras de vidrio -Goma laca 130°C -Productos de mica -Compuestos -Esmaltes de asfálticos o politereftalos bituminosos -Films de -Resinas alkídicas policarbonato -Resinas poliéster -Melamina y formaldehido -Fibras de vidrio -Resina epoxi 155°C -Productos de mica -Resinas de -Esmalte de poliuretano poliamidas -Resinas de aromáticas silicona -Films de poliésterimida -Fibras de vidrio -Resinas de 180°C -Films de silicona poliamidas aromáticas y de poliamidas Polietrafluroetileno -Caucho silicona -Porcelana, mica, -Resinas de >180°C cuarzo, vidrio u silicona cuando otro material sea preciso cerámico Politetrafluroetilen o
TABLA COMPARATIVA DE MOTORES APLICADOS A LA INDUSTRIA MINERA PROCESOS PRODUCCIÓN
SUB PR OCE SO
E QUI POS
Chancadora Extracción
Chancado
Molienda Concentración de minerales sulfurados
Flotación
Proceso de óxidos
Lixiviación en pilas Extracción por solvente
Banda transportadora
Molino de bolas
Banda transportadora Celdas de flotación Bombas de agua Banda transportadora Bombas para lodos
Electrobtención Fundición
Fundición
Rueda de moldeo
TIPO DE MOT OR
Motor síncrono Motor síncrono Motor síncrono tipo anillo Motor síncrono Motor Inducción Motor monofásico Motor síncrono Motor inducción Motor síncrono Motor síncrono Motor síncrono
POTENCIA
VOLTAJE
20 -30 [kW]
4000 [v] y 100 [A]
0.1-1 [kW]
400 [v]
15-22 [MW]
120/208127/220 60 Hz Es alimentado por un ciclo convertidor
0.1-1 [kW]
400 [v]
1.5 [ kW]
1000 [ v]
0.37 [kW]
220 [ v]
0.18 a 3 [kW]
460 [ v]
300 [ kW]
100 [ kv]
20 a 30 [kW]
570 [v]
2 a 10 [ kW]
1 [kv]
15 [kW]
300 [v]
BIBLIOGRAFÍA
https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctrico http://www.monografias.com/trabajos93/motores-electricos/motoreselectricos.shtml#clasificaa http://www.ece.uah.edu/courses/material/EE410-Wms2/Electric%20motors.pdf http://www.fluke.com/Fluke/cles/soluciones/camara-termografica/notas-deaplicacion/medidas-electricas-termicas-y-de-aislamiento-para-motores-y-variadores.htm Guía para la protección de motores eléctricos: se encuentran los problemas típicos que se presentan en la protección de motores, así como sus respectivas soluciones. http://www.asep.gob.pa/electric/info_clientes/Motores.pdf Todo acerca de fusibles: su clasificación propiedades, curvas de disparo, así como criterios de diseño http://roble.pntic.mec.es/adog0009/2.2.html Elementos de protección y comando de motores eléctricos, aquí podemos encontrar los principios de funcionamiento, así como ventajas y desventajas de los mismos. http://iie.fing.edu.uy/ense/asign/iiee/Documentos/Teorico/Comando_motores.pdf Protección de motores eléctricos según el código eléctrico nacional de Colombia: podemos encontrar la selección y ajuste de los sistemas de protección. http://autodesarrollo-electricidadpractica.blogspot.com/2011/07/proteccion-de-motoreselectricos.html Simulador real de un fusible, donde podemos ver el funcionamiento de un fusible ante un corto circuito. http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/troisieme/electricite/puiss ance_coupe_circuit_surintensite.htm Simulador del relé térmico y el fusible. http://epasflorin.flo.sch.gr/animations/electricity/instalations//components/relais_thermi que.swf. Se puede encontrar nociones de cómo dimensionar protecciones, así como también definiciones que ayudan para comprender las protecciones de motores: http://www.paginadigital.com.ar/articulos/2002rest/2002terc/tecnologia/sica95.html Se puede encontrar un catálogo de un guarda motor con sus respectivos elementos auxiliares: http://sputnik.epsj23.net/~eserra/docs/iba/documents/guardam0901.pdf En esta página se encuentra la diferencia entre pia y guarda motor y como calibrar un guarda motor:
http://www.cadime.org.ar/revista/pdf/Miravalles___PIA_o_Guardamotor_AE_143.pdf En esta página se encuentra detallada una guía para entender las corrientes de corto circuito y sobrecarga y que elementos se tiene para la protección de motores:
http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/br/193 br001_-en-p.pdf En el presente video se encuentra la implementación de un guarda motor en un motor trifásico: https://www.youtube.com/watch?v=1CokRFyeMYc En este video se tiene una clara diferencia entre un guarda motor y un fusible para la protección de un motor debido a un cortocircuito: https://www.youtube.com/watch?v=LyekAmnJnOA En el presente video se puede observar la instalación y funcionamiento dentro del circuito eléctrico del motor. https://www.youtube.com/watch?v=S4lOqV-ERUE Manofacturas eléctricas MÉTODOS DE ARRANQUE DE MOTOR SÍNCRONO: https://prezi.com/fykmiu-n4rww/copy-of-metodos-de-arranque-de-motor-sincrono/ Tipos de motores eléctricos http://www.ece.uah.edu/courses/material/EE410-Wms2/Electric%20motors.pdf Soluciones para el sector minero mundial https://www.tmeic.com/Repository/Others/Soluciones%20para%20el%20sector%20mi nero%20mundial_A4.pdf Procesos productivos de la minería https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/escolares_chancado_y_molienda_e quipoasociado.asp http://es.slideshare.net/marioalfonsocastroperez/aislamiento-tipo-b
