INGENIERIA MECANICA

Tabla de contenidoMOTORES ASINCRONOS NONOFASICOS21.PROBLEMA22.HIPOTESIS23.MARCO TEORICO2TIPOS DE MOTORES MONOFASICO3Motor monofsico de fase partida3MOTOR CON CONDENSADOR DE ARRANQUE7MOTOR CON CONDENSADOR DE MARCHA10MOTOR CON CONDENSADOR DE ARRANQUE Y DE MARCA10MOTORES DE POLOS SOMBREADOS11MOTOR UNIVERSAL124.EQUIPO135.ANALISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS14Proteccin de los motores monofsicos156.CONCLUCIONES167.TRANSFERENCIA178.Referencias bibliogrficas18

PRACTICA N 1MOTORES ASINCRONOS NONOFASICOS1. PROBLEMA Cules son las partes principales de los diferentes tipos de motores asncronos monofsicos? Cmo conectar un motor monofsico a partir de la identificacin y medicin de sus devanados?2. HIPOTESIS El motor monofsico no tiene par de arranque El rotor comienza a girar se generan una fuerzas electromotrices que permitirn que el rotor gire por s solo. El motor monofsico dispone de un bobinado en el estator de una sola fase3. MARCO TEORICO Los motores monofsicos, como su propio nombre indica son motores con un solo devanado en el estator, que es el devanado inductor. Prcticamente todas las realizaciones de este tipo de motores son con el rotor en jaula de ardilla. Suelen tener potencias menores de 1KW, aunque hay notables excepciones como los motores de los aires acondicionados con potencias superiores a 10KW. Los motores monofsicos se emplean en mltiples aplicaciones, tanto en electrodomsticos, como en pequeas mquinas y aparatos muy diversos, como lavadoras, frigorficos, mquinas herramientas, fotocopiadoras, impresoras, escner, mquinas de afeitar, etc.

MOTOR MONOFASICO DE INDUCCION

TIPOS DE MOTORES MONOFASICO

Motor monofsico de fase partidaUnmotor monofsico de fase partidaes unmotor de induccincon dos bobinados en elestator, uno principal y otro auxiliar o de arranque.El motor de fase partida es uno de los distintos sistemas ideados para elarranquede los motores asncronos monofsicos. Se basa en cambiar, al menos durante el arranque, el motor monofsico por un bifsico (que puede arrancar slo). El motor dispone de dosdevanados, el principal y el auxiliar; adems, lleva incorporado uninterruptor centrfugocuya funcin es la de desconectar el devanado auxiliar despus del arranque del motor.Adems del motor de fase partida existen otros sistemas para arrancar motores monofsicos como es el caso de motores de arranque por condensador.La necesidad del motor de induccin monofsico de fase partida se explica de la siguiente forma: existen muchas instalaciones, tanto industriales como residenciales a las que la compaa elctrica solo suministra un servicio de c.a monofsico. Adems, en todo lugar casi siempre hay necesidad de motores pequeos que trabajen con suministro monofsico para impulsar diversos artefactos electrodomsticos tales como mquinas de coser, taladros, aspiradoras, acondicionadores de aire, etc.La mayora de los motores monofsicos de fase partida son motores pequeos de caballaje fraccionario. Tanto para 115 v como para 230 v en servicio monofsico.Los motores monofsicos de induccin de fase partida experimentan una grave desventaja. Puesto que solo hay una fase en el devanado del estator, el campo magntico en un motor monofsico de induccin no rota. En su lugar, primero pulsa con gran intensidad, luego con menos intensidad, pero permanece siempre en la misma direccin. Puesto que no hay campo magntico rotacional en el estator, un motor monofsico de induccin no tiene par de arranque. Es por ello que se conecta en paralelo una bobina de arranque en forma paralela. Para as poder crear un campo giratorio y de esta manera tener un torque de arranque, la bobina de arranque es desconectada por medio de un interruptor centrfugo.Partes principales de un motor de fase partida: ROTOR:El rotor se compone de tres partes fundamentales. La primera de ellas es el ncleo, formado por un paquete de lminas o chapas de hierro de elevada calidad magntica. La segunda es el eje, sobre el cual va ajustado a presin el paquete de chapas. La tercera es el arrollamiento llamado de jaula de ardilla, que consiste en una serie de barras de cobre de gran seccin, alojadas en sendas ranuras axiales practicadas en la periferia del ncleo y unidas en cortocircuitos mediante dos gruesos aros de cobre, situados uno a cada extremo del ncleo. En la mayora de los motores de fase partida el arrollamiento rotorico es de aluminio y esta fundido de una sola pieza. ESTTOREl estator se compone de un ncleo de chapas de acero con ranuras semicerradas, de una pesada carcasa de acero o de fundicin dentro de la cual esta introducido a presin el ncleo de chapas, y de dos arrollamientos de hilo de cobre aislado alojados en las ranuras y llamados respectivamente arrollamiento principal o de trabajo y arrollamiento auxiliar o de arranque. En el instante de arranque estn conectados uno y otro a la red de alimentacin; sin embargo, cuando la velocidad del motor alcanza un valor prefijado el arrollamiento de arranque es desconectado automticamente de la red por medio de un interruptor centrfugo montado en el interior del motor. ESCUDOS O PLACAS TRMICASLos escudos o placas trmicas, estn fijados a la carcasa del esttor por medio de tornillos o pernos; su misin principal es mantener el eje del rotor en posicin invariable. Cada escudo tiene un orificio central previsto para alojar el cojinete, sea de bolas o de deslizamiento, donde descansa el extremo correspondiente del eje rotorico. Los dos cojinetes cumplen las siguientes funciones: sostener el peso del rotor, mantener a este exactamente centrado en el interior del esttor, permitir el giro del rotor con la mnima friccin y evitar que el rotor llegue a rozar con el estator. INTERRUPTOR CENTRFUGOEl interruptor centrfugo va montado en el interior del motor. Su misin es desconectar el arrollamiento de arranque en cuanto el rotor ha alcanzado una velocidad predeterminada. El tipo ms corriente consta de dos partes principales, una fija y otra giratoria. La parte fija est situada por lo general en la cara interior del escudo frontal del motor y lleva dos contactos, por lo que su funcionamiento es anlogo al de un interruptor unipolar. En algunos motores modernos la parte fija del interruptor est montada en el interior del cuerpo del esttor. La parte giratoria va dispuesta sobre el rotor.El funcionamiento de un interruptor es el siguiente: mientras el rotor esta en reposo o girando apoca velocidad, la presin ejercida por la parte mvil del interruptor mantiene estrechamente cerrados los dos contactos de la parte fija. Cuando el rotor alcanza aproximadamente el 75% de su velocidad de rgimen, la parte giratoria cesa de presionar sobre dichos contactos y permite por tanto que se separen, con lo cual el arrollamiento de arranque queda automticamente desconectado de la red de alimentacin.

ARROLLAMIENTO DE JAULA DE ARDILLASe compone de una serie de barras de cobre de gran seccin, que van alojadas dentro de las ranuras del paquete de chapas rotorico; dichas barras estn soldadas por ambos extremos a gruesos aros de cobre, que las cierran en cortocircuito. La mayora de los motores de fase partida llevan, sin embargo, un arrollamiento rotorico con barras y aros de aluminio, fundido de una sola pieza. ARROLLAMIENTOS ESTATORICOSSon los siguientes:Un arrollamiento de trabajo o principal, a base de conductor de cobre grueso aislado, dispuesto generalmente en el fondo de las ranuras estatoricas y un arrollamiento de arranque o auxiliar, a base de conductor de cobre fino aislado, situado normalmente encima del arrollamiento de trabajo. Ambos arrollamientos estn unidos en paralelo. En el momento del arranque uno y otro se hallan conectados a la red de alimentacin, cuando el motor ha alcanzado aproximadamente el 75% de su velocidad de rgimen, el interruptor centrifugo se abre y deja afuera y deja fuera de servicio el arrollamiento de arranque; el motor sigue funcionando entonces nicamente con el arrollamiento de trabajo principal.Durante la fase de arranque, las corrientes que circulan por ambos arrollamientos crean un campo magntico giratorio en el interior del motor. Este campo giratorio induce corrientes en el arrollamiento rotorico, las cuales generan a su vez otro campo magntico. Ambos campos magnticos reaccionan entre si y determinan el giro del rotor. El arrollamiento de arranque solo es necesario para poner en marcha el motor, es decir, para engendrar el campo giratorio. Una vez conseguido el arranque del motor ya no se necesita ms, y por ello es desconectado de la red por medio del interruptor centrfugo.

MOTOR CON CONDENSADOR DE ARRANQUE

MOTOR CON CONDENSADOR DE MARCHAEn este tipo de motor el condensador del bobinado auxiliar permanece conectado todo el tiempo. Esto simplifica en construccin y reduce el costo ya que no es necesario el switch centrfugo adems el factor de potencia, torque y eficiencia resultan mejorados ya que el motor opera como bifsico. La operacin continua del condensador compromete el torque de partida frente al torque de marcha.

MOTOR CON CONDENSADOR DE ARRANQUE Y DE MARCAEs este caso existe dos condensadores, uno para el arranque y el otro para la marcha. Con ello se obtiene caractersticas deseables de alto toque de partida y operacin suave en marcha. Para ello el primer condensador resulta mayor que el de marcha.

MOTORES DE POLOS SOMBREADOS Son motores de muy pequea potencia cuyo uso es muy limitado. La interaccin entre el campo magntico pulsante principal y los campos creados por la corrientes inducidas en las espiras de sombra, produce un dbil y deformado campo giratorio, capaz de producir el arranque del motor. El inducido es un pequeo rotor de jaula de ardilla.

MOTOR UNIVERSALEl motor universal es un tipo de motor que puede ser alimentado con corriente alterna o con corriente continua, es indistinto. Sus caractersticas principales no varan significativamente, sean alimentados de una forma u otra. Por regla general, se utilizan con corriente alterna. Tambin los encontraris con el sobrenombre de motor monofsico en serie.Este tipo de motor se puede encontrar tanto para una mquina de afeitar como para una locomotora, esto da una idea del margen de potencia en que pueden llegar a ser construidos.

4. EQUIPOMOTORES DE POLOS SOMBREADOS

MOTOR UNIVERSAL

Multmetro

5. ANALISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOSMotor de fase de partida

Motor con condensador permanente o de trabajo

Motores de fase partida de arranque por condensador

MOTOR CON CONDENSADOR DE ARRANQUE Y DE MARCHA

Proteccin de los motores monofsicosProteccin frente a cortocircuitosAl igual que en los motores trifsicos, debe realizarse mediante un interruptor magnetotrmico convencional, en este caso de dos polos. No suelen utilizarse guardamotores.Proteccin frente a sobrecargasEn motores pequeos (inferiores a 1 CV), es habitual que el fabricante incluya internamente un bimetal de tal forma que por l circule la intensidad total del motor. Ante una sobrecarga el bimetal desconecta al motor de la red. En la siguiente figura puedes ver la conexin del bimetal (klixon) en un motor de fase partida de arranque por condensador. Obviamente debe instalarse un magnetotrmico para proteger frente a cortocircuitos.

6. CONCLUCIONES Se caracterizan por sufrir vibraciones debido a que la potencia instantnea absorbida por cargas monofsicas es pulsante de frecuencia doble que la de la red de alimentacin.

"No arrancan solos", debido a que el par de arranque es cero. Para explicar esta ltima afirmacin recordemos la expresin general del campo magntico en el entrehierro generado por una corriente monofsica.

7. TRANSFERENCIA

Cmo se pude conectar un motor trifsico a una red monofsica?Para conectar un motor trifsico a una red monofsica, se puede realizar la conexin Steinmetz.

Mediante la insercin de un condensador, es posible el arranque del motor, aunque el par de arranque se puede ver reducido de un 20 a un 30%.

Tener especial cuidado en la conexin del motor, por ejemplo, con tensiones de 230V y 400V.

Para conectar un motor trifsico a una tensin monofsico a 230V conectndolo en tringulo, es decir fase y neutro a dos bornes del motor, y llevando de la fase a un condensador y de la salida de este a la otra borna de conexin del motor. , (En este caso concreto), segu los siguientes pasos:Primero trabajar sin corriente, y con toda la instalacin correspondiente al motor desconectada.La lnea de alimentacin protegida tanto con diferencial, cmo con su trmico.El cable de proteccin de tierra conectado al chasis o masa del motor.

8. Referencias bibliogrficas Mquinas Elctricas, 3ra Edicin Stephen J. Chapman Web:http://chinacapacitor.edublogs.org/2010/09/14/el-motor-de-arranque-por-capacitor-y-capacitor-en-marcha/http://www.directindustry.es/prod/electrocraft/motores-electricos-asincronos-monofasicos-condensador-permanente-9175-458197.htmlhttp://www.cifp-mantenimiento.es/e-learning/index.php?id=22&id_sec=5http://www.nichese.com/universal.htmlhttp://platea.pntic.mec.es/~jgarrigo/SAP/archivos/1eva/introduccion_motores_ca.pdf