MARCO TEORICO1. NORMALIZACION IEC PARA MAQUINAS ELECTRICAS ROTATIVAS El instituto encargado de preparar, revisar y analizar las normas tcnicas en la fabricacin de motores elctricos a nivel internacional es la Comisin Electrotcnica Internacional (I.E.C.), con sede en Suiza, y en los Estados Unidos de Norte Amrica lo hace la Asociacin de Fabricantes Elctricos Nacionales (NEMA). A nivel mundial los fabricantes de motores adoptan las normas de marcacin de terminales de acuerdo con la normalizacin vigente en su respectivo pas, derivadas principalmente de las normativas I.E.C. y NEMA.

Destacndose que en los motores fabricados bajo norma NEMA sus cables de conexin son marcados con nmeros desde el 1 al 12 y los fabricados bajo norma IEC tienen una marcacin que combina las letras U, V, W y los nmeros desde el 1 hasta el 6. Los diseos incluyen las tensiones a las cuales podrn ser energizados y cada norma en particular realiza su marcacin de terminales.

N NORMATITULOASUNTO

IEC 34 - 7Mquinas elctricas giratoriasClasificacin de las formas constructivas y montajes

IEC 34 6Mquinas elctricas giratoriasClasificacin de los mtodos de enfriamiento

IEC 79 -10Carcasas/gabinetes a prueba de explosin para equipos elctricos.Clasificacin

IEC 43 - 2Mquinas elctricas giratoriasCaractersticas Mtodos de ensayos

IEC 72 - 1Maquinas elctricas giratoriasDimensiones y potencias Normalizacin

IEC 34 5Carcasa / gabinete de equipos elctricos ProteccinGrado de proteccin mecnica proporcionada por las carcasas y gabinetes

IEC 85Materiales aislantes elctricosClasificacin trmica

IEC 34 - 1Mquinas elctricas giratoriasMotores de Induccin Especificaciones

IEC 34 9Mquinas elctricas giratoriasLimite de ruido Especificaciones

ISO 1680 1Mquinas elctricas giratoriasNivel de ruido transmitido a travs del aireMtodos de medicin Mtodos de ensayo

IEC 72 -1Mquinas elctricas giratoriasMotores de Induccin de jaula de ardilla cerrados

IEC 34 8Mquinas elctricas giratoriasIdentificacin de los terminales y sentido de rotacin Normalizacin

IEC 79 0Materiales elctricosReglas para atmosferas explosivas

2. CLASIFICACIN NEMA

Los motores trifsicos de potencias mayores de 1 HP son clasificados por las normas NEMA, segn el diseo de la jaula del rotor de la siguiente manera:

MOTOR DE DISEO NEMA A: Torque alto, deslizamiento nominal bajo y corriente de arranque alta. Es un motor de induccin con rotor tipo jaula de ardilla, diseado con caractersticas de torque y corriente de arranque que exceden los valores correspondientes al diseo NEMA B, son usados para aplicaciones especiales donde se requiere un torque mximo mayor que el normal, para satisfacer los requerimientos de sobrecargas de corta duracin. Estos motores tambin son aplicados a cargas que requieren deslizamientos nominales muy bajos y del orden del 2% o menos (velocidades casi constantes).

Motor de diseo NEMA B:Torque normal, corriente de arranque normal y deslizamiento nominal normal.Son motores con rotor tipo jaula de ardilla diseados con caractersticas de torque y corriente de arranque normales, as como un bajo deslizamiento de carga de aproximadamente 5% como mximo. En general es el motor tpico dentro del rango de 1 a 125 HP. El deslizamiento a plena carga es de aproximadamente 3%. Este tipo de motor proporcionar un arranque y una aceleracin suave para la mayora de las cargas y tambin puede resistir temporalmente picos elevados de carga sin detenerse. Motor de diseo NEMA C:Torque alto, deslizamiento nominal normal, corriente de arranque normal. Son motores de induccin con rotor de doble jaula de ardilla, que desarrollan un alto torque de arranque y por ello son utilizados para cargas de arranque pesado. Estos motores tienen un deslizamiento nominal menor que el 6%.

Motor de diseo NEMA D:Torque alto, alto deslizamiento nominal, baja corriente de arranque. Este motor combina un alto torque de arranque con un alto deslizamiento nominal. Generalmente se presentan dos tipos de diseo, uno con deslizamiento nominal de 7 a 11% y otro con deslizamiento nominal de 12 a 17%. Cuando el deslizamiento nominal puede ser mayor del 13%, se les denomina motores de alto deslizamiento o muy alto deslizamiento (ULTRA HIGH SLIP). El torque de arranque es generalmente de 2 a 3 veces el par nominal aunque para aplicaciones especiales puede ser ms alto. Estos motores son recomendados para cargas cclicas y para cargas de corta duracin con frecuentes arranques y paradas.

Motores de diseo NEMA F Torque de arranque bajo, corriente de arranque baja, bajo deslizamiento nominal.Son motores poco usados, destinndose a cargas con frecuentes arranques. Pueden ser de altos torques y se utiliza en casos en los que es importante limitar la corriente de arranque.

CARACTERISTICAS DE VELOCIDAD DE TORQUE PARA MOTORES DE INDUCCION TRIFASICOS

Velocidad

Torque

Diseo NemaCorriente de arranqueRotor BloqueadoTorque de arranqueDeslizamiento

AAltaMedioAlto2% - 5%

BMediaMedioAlto2% - 5%

CMediaAltoMedioMax. 6%

DBajaMuy AltoMuy bajoMedio 7%-11%Alto 12%-17%

FBajaBajoAltoMax. 6%

Otras Clasificaciones: Para casos especiales en que se necesitan caractersticas especiales que no se encuentran en la clasificacin NEMA, tenemos los siguientes tipos de motor:

Motores con rotor de jaula para mecanismos elevadoresEn el servicio de los mecanismos elevadores, raras veces los motores funcionan durante largo tiempo a plena velocidad de rotacin. No tiene por tanto, gran importancia que exista una elevada prdida de velocidad (deslizamiento elevado). Debido a ello, es posible fabricar los motores con una capacidad de deslizamiento mximo mayor. De esta manera resulta un arranque elstico. Para el servicio de los mecanismos elevadores, los motores con rotor dejaula se construyen con capacidad de entrega de torque de las clases KL 13h y KL 16h es decir, que el motor puede arrancar con seguridad venciendo un par resistente del 130% o del 160% del par nominal. La letra "h" indica que el curso de la caracterstica del par motor se ha adaptado a las condiciones particulares del servicio de sta clase de mecanismos. Por ejemplo, con una duracin de conexin del 40%, estos motores, en lo que afecta a la potencia, ofrecen un par de arranque doble o triple del normal y una intensidad de arranque aproximadamente cuatro o cinco veces mayor que la normal. En este caso, el par de arranque es el par mximo que puede presentarse en la gama comprendida entre el estado de reposo y la velocidad de rotacin nominal.

Motores con rotor de jaula para accionamiento de prensas:Para accionar prensas con grados de inercia elevados, se utilizan frecuentemente motores provistos de rotores llamados de deslizamiento o de resistencia. Estos motores tienen una capacidad aproximadamente a slo el 80% de la potencia nominal normal, y presentan un deslizamiento igual al doble de lo normal. La clasificacin del torque es, por ejemplo, KLI OS (rotor de deslizamiento). Los motores tienen un torque de arranque de 1,7 veces el torque nominal (aproximadamente) y absorben una intensidad inicial en el arranque que es igual a unas cuatro veces la intensidad nominal.

Motores de muy alto deslizamiento para unidades de bombeo de petrleo El motor de muy alto deslizamiento est especficamente diseado para impulsar unidades de bombeo de petrleo tipo balancn por varilla de succin. Este es un motor asncrono trifsico de rotor bobinado; sus caractersticas elctricas y mecnicas son diseadas para tener un ptimo comportamiento, libre de fallas, en el duro trabajo de los campos petroleros. Poseen caractersticas que los hacen superiores a los motores con diseo NEMA D y con deslizamientos nominales del 5 al 8%. Considerando las caractersticas particulares, como el funcionamiento y la instalacin a la intemperie en zonas polvorientas, con lluvia y alta humedad relativa, etc., donde deben funcionar durante largo tiempo casi sin mantenimiento, estos motores se construyen completamente cerrados y con ventilacin externa. La clase de proteccin de IP 45 o IP 55 y el aislamiento es de clase F. Los motores de muy alto deslizamiento, comnmente disponen de 9 terminales, lo que permite conectar el motor en cualquiera de las cuatro modalidades de torque: alto, medio, medio-bajo y bajo; para una ptima utilizacin de la capacidad y para facilitar el esfuerzo operacional en la unidad de bombeo. Se fabrican con torques de arranque promedio 330, 230, 200 y 180% del nominal para sus modalidades de alto, medio, medio-bajo y bajo torque, respectivamente. Mientras que los motores convencionales se fabrican con torques promedio de 2OO% del nominal. Si en el motor convencional la demanda de torque excede este nivel, el motor arrancar y se frenar. Lo contrario sucede en el motor de muy alto deslizamiento, que, con el aumento de la demanda de torque disminuir su velocidad a medida que la demanda de torque aumenta. Los motores de muy alto deslizamiento presentan, respecto a los del diseo NEMA D una enorme ventaja: la corriente de arranque es mucho ms baja, aproximadamente la mitad, lo que significa cadas de tensin en los bornes del motor mucho menores, requisito sumamente importante para un arranque satisfactorio, pues el torque del motor, como ya se ha visto, vara en forma proporcional con el cuadrado de la tensin en los bornes.

3. CONEXIN DE MOTORES TRIFASICOS En los motores elctricos trifsicos con rotor jaula de ardilla podemos encontrar las conexiones que se ilustran en la tabla

SIMBOLOGIA DE LACONEXINDESCRIPCION DE LA CONEXINOBSERVACIONES

ESTRELLAGeneralmente usada en motores NEMA para la tensin ms alta y en potencias hasta HP. Usada en motores IEC para la mayor tensin

ESTRELLA DOBLE O ESTRELLA PARALELAGeneralmente usada en motores NEMA para la menor tensin y potencias hasta 20 HP y en motores IEC para la menor tensin y en potencias hasta 9 HP

TRIANGULO En motores IEC usada para la menor tensin en cualquier potencia para motores NEMA usada para la mayor tensin y en potencias mayores que 20 HP

TRIANGULO DOBLE TRIANGULO PARALELO En motores IEC usada para la tensin menor y potencias mayores que 9 HP y en motores NEMA para la menor tensin y potencias mayores que 20 HP

4. COMBINACION DE CONEXIONES

SIMBOLOGIA DE LACONEXINDESCRIPCION DE LA CONEXINOBSERVACIONES

/ TRIANGULO PARA LA MENOR TENSION ESTRELLA PARA MAYOR TENSIN Muy poco usada en motores NEMA y muy frecuente en motores IEC. Posibilita que el motor pueda arrancar en Estrella Triangulo en la menor tensin. Tambien usada en motores de una sola tensin de servicio que arranca en estrella triangulo

/ESTRELLA DOBLE PARA LA MENOR TENSION ESTRELLA PARA LA MAYOR TENSION Usada en motores NEMA hasta 20 HP e IEC hasta 9 HP

/TRIANGULO PARA LA MAYOR TENSIN TRIANGULO DOBLE PARA LA MENOR TENSIN Usada en motores IEC con potencias mayores que 7.5 HP y motores NEMA con potencias mayores que 20 HP

5. MARCACION DE TERMINALES DE CONEXIN

a. SEIS TERMINALES 4.1.1Conexin Y: Norma NemaUnir 4-5-6 y aislarConectar L1-L2 y L3 a los terminales 1-2-3

4.1.2 Conexin : Norma Nema

Unir 1-6 y alimentar con L1Unir 2-4 y alimentar con L2Unir 3-5 y alimentar con L3

b. NUEVE TERMINALES4.2.1 Conexin YY: Norma Nema Unir 4-5-6 y aislarUnir 1-7 y alimentar con L1Unir 2-8 y alimentar con L2Unir 3-9 y alimentar con L3

4.2.2 Conexin Y: Norma Nema Unir 4-7 y AislarUnir 5-8 y AislarUnir 6-9 y aislarConectar L1,L2 y L3 a los terminales 1,2 y 3 respectivamente

4.2.3 Conexin : Norma Nema

Unir 4-7 y AislarUnir 5-8 y AislarUnir 6-9 y AislarAlimentar por 1 con L1Alimentar por 2 con L2Alimentar por 3 con L3

4.2.4 Conexin : Norma Nema Unir 1-6-7 y Alimentar con L1Unir 2-4-8 y Alimentar con L2Unir 3-5-9 y Alimentar con L3

c. DOCE TERMINALES

i. Conexin YY: Norma Nema Unir 4-5-6 y AislarUnir 10-11-12 y AislarUnir 1-7 y Alimentar con L1Unir 2-8 y Alimentar con L2Unir 3-9 y Alimentar con L3

4.3.2 Conexin Y: Norma Nema Unir 10-11-12 y AislarUnir 4-7 y AislarUnir 5-8 y AislarUnir 6-9 y AislarConectar L1,L2 y L3 a los terminales 1, 2 y 3 respectivamente

4.3.3 Conexin : Norma Nema Unir 1-6-7-12 y Alimentar con L1Unir 2-4-8-10 y Alimentar con L2Unir 3-5-9-11 y Alimentar con L3

4.3.4 Conexin: Norma Nema Unir 4-7 y AislarUnir 5-8 y AislarUnir 6-9 y AislarUnir 1-12 y Alimentar con L1Unir 2-10 y Alimentar con L2Unir 3-11 y Alimentar con L3

Los anteriores diagramas son aplicables a motores que arrancan en forma directa. Para ampliacin de conceptos recomendamos consultar las normas internacionales IEC-34-8 y NEMA MG-1, como tambin leer y analizar en profundidad los manuales e indicaciones de los fabricantes ya que existen conexiones especiales como la de Devanado Partido, conexin Estrella-Tringulo, y las de motores de doble velocidad, las cuales no se encuentran en este documento.

6. EQUIVALENCIAS ENTRE NORMA IEC Y NEMA

Para efectos de equivalencias, a continuacin presentamos un smil entre la marcacin de terminales segn norma NEMA MG-1 y segn norma IEC-34-8.

6.1 DEVANADOS CON SEIS TERMINALES - NORMA IEC EQUIVALENCIA ENTRE NORMAS

NORMAMARCACION DE TERMINALES

NEMA123456

IECU1V1W1U2V2W2

6.2 DEVANADOS CON NUEVE TERMINALES - NORMA IEC EQUIVALENCIA ENTRE NORMAS

NORMAMARCACION DE TERMINALES

NEMA123456789

IECU1V1W1U2V2W2U5V5W5

6.3 DEVANADOS CON DOCE TERMINALES - NORMA IEC EQUIVALENCIA ENTRE NORMAS

NORMAMARCACION DE TERMINALES

NEMA123456789101112

IECU1V1W1U2V2W2U5V5W5U6V6W6

TIPOS DE BOBINADOS DE COORIENTE ALTERNALEYENDADESCRIPCINIMAGENFUENTE

BOBINARecibe el nombre de bobina cada uno de los conjuntos compactos de espiras que unidos entre mquina. Van alojadas en las ranuras de la armadura lados activos y cabezas

http://www.taringa.net/posts/ebooks/ebooks-tutoriales/3903023/Todo-para-Bobinado-de-motores-electrico.html

PASO POLAREl paso polar, es la distancia entre dos polos consecutivos (es el nmero de ranuras que corresponde a cada polo). Puede ser expresado en cm o nmero de ranurashttp://www.taringa.net/posts/ebooks tutoriales/3903023/Todo-para para-Bobinado-de-motores--electrico.html

PASO DE BOBINAEs la distancia que hay entre los dos lados de una bobina. Se puede medir en fracciones del paso polar, en radianes elctricos o geomtricos, pero normalmente se mide contando el nmero de ranuras quehay entre los dos lados de la bobina

http://www.taringa.net/posts/ebooks/ebooks-tutoriales/3903023/Todo-paraBobinado-de-motores- electrico.html

DEVANADO DE DOBLE CAPAEn los devanados de doblecapa, en cada ranura hay dos lados activos correspondientes a dos bobinasdistintas, colocados uno encima del otro formando dos capas de conductoresentre las cuales se coloca un aislante.

http://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.pdf.

GRUPO POLAREs un conjunto de bobinas de la misma fase conectadas en serie, alojadas en ranuras contiguas y arrolladas alrededor de un mismo polo. Los grupos polares se conectan entre s en serie o formando varias ramas en paralelo idnticas para, as, construir una fase del devanado.

http://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/constitucion%20maq%20elec.pdf.

Cada fase del devanado trifsico est formada por varias espiras formando bobinas, conectadas de forma que se sumen las fuerzas electromotrices engendradas en los conductores. El bobinado de cada fase es de tipo tambor y abierto (con un principio y un final). Las fases deben ser idnticas y desfasadas entre s, basndose en el ngulo caracterstico del sistema (120 elctricos en el devanado trifsico).Las bobinas del devanado forman grupos que pueden ser segn su forma: Concntricos. Imbricados. Ondulados.Segn la manera de conexin de los grupos de bobina de una misma fase, el devanado puede ser conectado: Por polos. Por polos consecuentes.

Para entender bien este captulo, previamente se definirn los trminos tcnicos propios del bobinado de motores elctricos.

Trminos Tcnicos del Bobinado de Motores Elctricos Para poder desarrollar un trabajo, proyecto o simplemente una tarea hay que tener en claro los conceptos y definiciones de las partes constructivas de lo que se va realizar, por ello mencionaremos en forma breve y concisa los conceptos y trminos que manejaremos en el transcurso del trabajo.Proceso para Rebobinar un motor Elctrico de Induccin Para poder realizar los clculos de Parmetros Magnticos como Elctricos de un Motor se deben seguir algunos pasos importantes lo cual nos llevara a una correcta solucin del problema. Anotar datos. Destapar el motor. Realizar el molde para las nuevas bobinas. Extraer las bobinas viejas. Limpiar las ranuras del estator. Aislar las ranuras estatricas. Confeccionar las nuevas bobinas. Introducir las bobinas en las ranuras. Aislar las bobinas o grupos de bobinas. Conectar las bobinas entre s. Amarrar las bobinas. Barnizar.

BIBLIOGRAFIAhttps://www.joliettech.com/blog/nema-motor-speedtorque-characteristics/#.VTsJm_CGOfwhttp://u.jimdo.com/www21/o/se4716dabf20c8714/download/m111ca5cbb99889db/1249780915/005_introduccion+a+los+motores+electricos.pdf