Sistema Electromecánico Primeramente para entender lo que es un sistema electromecánico, se debe conocer los elementos que lo componen, que serían los componentes eléctricos y los componentes mecánicos.
Sistema Eléctrico El sistema de suministro eléctrico comprende el conjunto de medios y elementos útiles para la generación, el transporte y la distribución de la energía eléctrica. Este conjunto está dotado de mecanismos de control, seguridad y protección. Constituye un sistema integrado que además de disponer de sistemas de control distribuido, está regulado por un sistema de control centraliado que garantia una e!plotación racional de los recursos de generación y una calidad de ser"icio acorde con la demanda de los usuarios, compensando las posibles incidencias y #allas producidas.
Sistema Mecánico $os sistemas mecánicos son aquellos sistemas constituidos #undamentalmente por componentes, dispositi"os o elementos que tienen como #unción especí%ca trans#ormar o transmitir el mo"imiento desde las #uentes que lo generan, al trans#ormar tr ans#ormar distintos tipos de energía. &a &a una "e entendido la de%nición de%nición de los distintos componentes que trabajan en el electro mecanismo, se puede de%nir más #ácilmente como aquel sistema donde trabajan en conjunto el sistema eléctrico y mecánico, también como la combinación de las ciencias del electromagnetismo de la ingeniería eléctrica y la ciencia de la mecánica.
Historia 'odos 'odos estos e stos aparatos pueden considerarse #ormados por partes que son eléct eléctric ricas as y de partes partes que pueden pueden ser clasi% clasi%cad cadas as como como mecáni mecánicas cas.. Esta Esta clasi% clasi%ca cació ción n no implic implica a que las partes partes eléctr eléctrica icas s y mecáni mecánicas cas puedan puedan ser siempre #ísicamente separadas y operadas independientemente una de otra. $a energ energía ía es recibi recibida da o sumini suministra strada da por estas estas partes partes depend dependien iendo do de la natura naturale lea a y aplica aplicació ción n del equipo equipo partic particular ular.. El proce proceso so de con"er con"ersió sión n de energía energía electrome electromecáni cánica ca también también abarca abarca usualmente usualmente el almacenami almacenamiento ento y trans#erencia de energía eléctrica. El estudio de los principios de con"ersión de energía electromecánica y el desarrollo de modelos para los componentes de un sistema electromecánico, son el objeti"o entre otros de un programa como el de la ingeniería electromecánica.
(l inicio, los )repetidores) surgieron con la telegra#ía y eran dispositi"os electromecánicos usados para regenerar se*ales telegrá%cas. El conmutador tele#ónico de barras cruadas es un dispositi"o electromecánico para llamadas de conmutación tele#ónica. +nicialmente #ueron ampliamente instalados en los a*os -/ en Estados 0nidos e +nglaterra, y luego se e!pandieron rápidamente al resto del mundo. 1eemplaaron a los dise*os anteriores, como el conmutador Stro2ger, en grandes instalaciones. 3i4ola 'esla, uno de los más grandes ingenieros de la 5istoria, #ue el precursor del campo de la electromecánica. Paul 3ip4o2 propuso y patentó el primer sistema electromecánico de tele"isión en 66. $as máquinas de escribir eléctricas se desarrollaron 5asta los a*os 6/ como )máquinas de escribir asistidas por energía). Estas máquinas contenían un único componente eléctrico, el motor. 7ientras que antiguamente la pulsación de una tecla mo"ía directamente una palanca de metal con el tipo deseado, con estas máquinas eléctricas las teclas enganc5aban di"ersos engranajes mecánicos que dirigían la energía mecánica desde el motor a las palancas de escritura. Esto mismo ocurría con la posteriormente desarrollada +87 Selectric. En los a*os 9/ se desarrolló en los $aboratorios 8ell la computadora 8ell 7odel :. Se trataba de un gran aparato electromecánico basado en relés con tiempos de ciclo del orden de segundos. En -;6 la compa*ía estadounidense
9 'omcat de la 7arina americana.
Parte Eléctrica Inducción Electromagnética Cuando un circuito tiene una "ariación de ?ujo magnético, se induce en él una #uera electromotri
Ley de Lenz $a corriente inducida tiende a oponerse a la causa que la produce
Ley de Faraday de la inducción Electromagnética El "alor de la =E7 inducida en una bobina es proporcional a la "ariación del ?ujo por unidad de tiempo y al número de espiras de la bobina
Ley de Lenz La corriente inducida tiende a oponerse a la causa que la produce. Sobre un conductor que se mueve atravesando un campo magnético aparece una fuerza electromotriz inducida. El valor de la misma se calcula como: E=Blv E = Valor de la FE B = !ampo magnético l = Longitud del conductor dentro del campo v = Velocidad del conductor
Permeabilidad Magnética Se denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y 5acer pasar a tra"és de ella campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la inducción magnética e!istente y la intensidad de campo magnético que aparece en el interior de dic5o material.
Permeabilidad Magnética Relativa
( la relación entre la permeabilidad magnética de un material y la del aire se llama permeabilidad relati"a Pr @ 8 A 8o Bónde 8 @ permeabilidad del material 8o @ permeabilidad magnética del "acío @ 9 Pi D /> @ F.; D /> G Hb A ( D m @ I A mJ
Transormadores 'rans#ormador consiste de dos de"anados muy compactos acoplados entre sí con un núcleo de 5ierro pero aislados entre sí. 'rans#ormadores $a inducción mutua es la inducción de una =E7 en una bobina como resultado de un cambio de corriente en una bobina o conductor "ecino. El embobinado al cual se le aplica una #uente de "oltaje se le llama primario.
Transormador reductor Cuando el número de "ueltas del secundario es menor Kue el número de "ueltas que el primario el trans#ormador es 0n tras#ormador reductor
Transormador Elevador Cuando el número de "ueltas del secundario es mayor que el número de "ueltas que el primario el trans#ormador es un tras#ormador ele"ador.
Ti!os de cone"ión
Cone!ión Belta>Belta
Cone!ión Estrella>Estrella
Cone!ión Estrella>Belta
Parte 7ecánica Ma#uinas Rotativas $as máquinas rotati"as, tienen algún órgano mó"il capa de girar libremente sobre su eje. ( este grupo pertenecen los motores eléctricos y los generadores electromecánicos prácticamente en su totalidad.
Motor Eléctrico
otor que transforma en movimiento la energ"a eléctrica.
Elementos que componen al motor eléctrico L $a carcasa o caja que en"uel"e las partes eléctricas del motor, es la parte e!terna. L El inductor, llamado estartor cuando se trata de motores de corriente alterna, consta de un apilado de c5apas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado estatórico, que es una parte %ja y unida a la carcasa. L El inducido, llamado rotor cuando se trata de motores de corriente alterna, consta de un apilado de c5apas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado rotórico, que constituye la parte mó"il del motor y resulta ser la salida o eje del motor
$lasi%cación de los motores M . 7otores de corriente alterna, se usan muc5o en la industria, sobretodo, el motor tri#ásico asíncrono de jaula de ardilla. M F. 7otores de corriente continua, suelen utiliarse cuando se necesita precisión en la "elocidad, montacargas, locomoción, etc. M N. 7otores uni"ersales. Son los que pueden #uncionan con corriente alterna o continua, se usan muc5o en electrodomésticos. Son los motores con colector. Motor de corriente alterna M Por su "elocidad de giro M (síncronos. 0n motor se considera asíncrono cuando la "elocidad del campo magnético generado por el estator supera a la "elocidad de giro del rotor. M Síncronos. 0n motor se considera síncrono cuando la "elocidad del campo magnético del estator es igual a la "elocidad de giro del rotor. 1ecordar que el rotor es la parte mó"il del motor.
M Por el tipo de rotor L 7otores de anillos roantes. L 7otores con colector. L 7otores de jaula de ardilla.
M Por su número de #ases de alimentación L 7otores mono#ásicos. L 7otores bi#ásicos. L 7otores tri#ásicos. L 7otores con arranque au!iliar bobinado. L 7otores con arranque au!iliar bobinado y con condensador.
Motor monoásico& Este tipo de motor es muy utiliado en electrodomésticos porque pueden #uncionar con redes mono#ásicas algo que ocurre con nuestras "i"iendas. En los motores mono#ásicos no resulta sencillo iniciar el campo giratorio, por lo cual, se tiene que usar algún elemento au!iliar. Bependiendo del método empleado en el arranque, podemos distinguir dos grandes grupos de motores mono#ásicos
Motor monoásico de inducción . Su #uncionamiento es el mismo que el de los motores asíncronos de inducción. Bentro de este primer grupo disponemos de los siguientes motores . Be polos au!iliares o también llamados de #ase partida. F. Con condensador. N. Con espira en cortocircuito o también llamados de polos partidos.
Motor monoásico de colector . Son similares a los motores de corriente continua respecto a su #uncionamiento. E!isten dos clases de estos motores . 0ni"ersales. F. Be repulsión.
Motor monoásico de ase !artida . Este tipo de motor tiene dos de"anados bien di#erenciados, un de"anado principal y otro de"anado au!iliar. El de"anado au!iliar es el que pro"oca el arranque del motor, gracias a que des#asa un ?ujo magnético respecto al ?ujo del de"anado principal, de esta manera, logra tener dos #ases en el momento del arranque
Motor monoásico de condensador Son técnicamente mejores que los motores de #ase partida. 'ambién disponen de dos de"anados, uno au!iliar y otro principal. Sobre el de"anado au!iliar se coloca un condensador en serie, que tiene como #unción el de aumentar el par de arranque, entre F y 9 "eces el par normal
Motor monoásico con es!ira en cortocircuito Son también llamados motores mono#ásicos de polos partidos. Este tipo de motor no lle"a de"anado au!iliar, en su lugar se coloca una espira G"amos a llamarle minibobinaJ alrededor de una de las masas polares, al menos, en un tercio de la masa.
Motor universal& El motor uni"ersal es un tipo de motor que puede ser alimentado con corriente alterna o con corriente continua, es indistinto. Sus características principales no "arían signi%cati"amente, sean alimentados de una #orma u otra. Por regla general, se utilian con corriente alterna.
Motores triásicos M 7otor tri#ásico asíncrono. M 7otores asíncronos de rotor en cortocircuito Grotor de jaula de ardilla y sus deri"adosJ M 7otores asíncronos con rotor bobinado Ganillos roantesJ. Motores trifásicos $os motores asíncronos generan un campo magnético giratorio y se les llaman asíncronos porque la parte giratoria, el rotor, y el campo magnético pro"ocado por la parte %ja, el estartor, tienen "elocidad desigual. Ia esta desigualdad de "elocidad se denomina desliamiento. Motor trifásico síncrono =uncionan de #orma muy similar a un alternador. Bentro de la #amilia de los motores síncronos debemos distinguir . $os motores síncronos. F. $os motores asíncronos sincroniados. N. $os motores de imán permanente.
Arranque de un motor trifásico síncrono. . 0tiliando un motor secundario o au!iliar para el arranque. F. Como un motor asíncrono, usando un tipo desarrolla miento di#erente lle"ará unos anillos rasantes que conectarán la rueda polar del motor con el arrancador.
'tros motores M 7otor pasó a paso. Este tipo de motor de motor es empleado cuando se 5ace imprescindible controlar e!actamente las re"oluciones o las partes de "ueltas. Son utiliados, principalmente, en máquinas peque*as de o%cina, como pueden ser impresoras, #otocopiadoras, #a!es, etc Iay tres tipos de éstos motores, a saber . Be e!citación unipolar. F. Be e!citación bipolar. N. Iíbridos.
Motores de corriente continua $os motores de corriente continua están #ormados principalmente por . Estator. El estator lle"a el bobinado inductor. Soporta la culata, que no es otra cosa que un aro acero laminado, donde están situados los núcleos de los polos principales, aquí es donde se sitúa el bobinado encargado de producir el campo magnético de e!citación. F. 1otor. Esta construido con c5apas superpuestas y magnéticas. Bic5as c5apas, tienen unas ranuras en donde se alojan los bobinados. N. Colector. Es donde se conectan los di#erentes bobinados del inducido. 9. Escobillas. $as escobillas son las que recogen la electricidad. Es la principal causa de a"ería en esta clase de motores, solo 5 ay que cambiarlas con el mantenimiento 5abitual. $a clasi%cación de este tipo de motores se realia en #unción de los bobinados del inductor y del inducido
L > 7otores de e!citación en serie $a cone!ión del de"anado de e!citación se realia en serie con el de"anado del inducido L > 7otores de e!citación en paralelo El de"anado de e!citación está conectado en paralelo al de"anado del inducido L > 7otores de e!citación compuesta El de"anado es di"idido en dos partes, una está conectada en serie con el inducido y la otra en paralelo
