Motor Basico

Yaskawa Electric Yaskawa Electric AmericaAmerica

Fundamentos de Motor eléctrico Fundamentos de Motor eléctrico

Un motor electrico es una maquina que Un motor electrico es una maquina que convierte la energia electrica en energia convierte la energia electrica en energia mecanica por medio de un flujo mecanica por medio de un flujo magnetico.magnetico.

Son ampliamente usados en instalaciones Son ampliamente usados en instalaciones industriales, comerciales y particularesindustriales, comerciales y particulares

Construcción De Un Motor TrifásicoConstrucción De Un Motor Trifásico

Con rotor jaula de ardillaCon rotor jaula de ardilla

Con rotor bobinadoCon rotor bobinado


Vista Vista frontalfrontal

RotorRotor

EstatorEstator

CarcazaCarcaza

EntrehierroEntrehierro

Bobinados Bobinados del Estatordel Estator

EjeEje

Visa frontalVisa frontal

T1T1

T2T2

T2’T2’

T3T3

T1’T1’

T3’T3’


ROTOR JAULA DE ARDILLAROTOR JAULA DE ARDILLA

Operación del MotorOperación del Motor

T1T1

Vista Vista frontalfrontal

T2T2

T2’T2’

T3T3

T1’T1’

T3’T3’

+

+

+

+ Denota que la Denota que la corriente esta corriente esta entrando a la entrando a la pantalla pantalla

DDenota que la enota que la corriente esta corriente esta saliendo de la saliendo de la pantalla pantalla


Rotación del motorRotación del motor

+

+

+NN NN

SSSS

SS

NN

T1T1

T3T3

T2T2

Un Ciclo*Un Ciclo*

* - current waveform* - current waveform

+

+

+

NNSS

NN

NN

SSSS

T1T1

T3T3

T2T2

Un Ciclo*Un Ciclo*


+

+

+NN NN

SSSS

SS

NN


++

+

NN

NN

SS

SS

SS

NN

T1T1

T3T3

T2T2

Un Ciclo*Un Ciclo*


+

+

+NN NN

SSSS

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NN

+

+

+

NNSS

NN

NN

SSSS


++

+NN

NN

SS

SS

SS

NN

T1T1

T3T3

T2T2

Un Ciclo*Un Ciclo*


+

+

+NN NN

SSSS

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+

+

+

NNSS

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NN

SSSS

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NN

NN

SS

SS

SS

NN


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NN SS

SS

SS

NN

T1T1

T3T3

T2T2

Un Ciclo*Un Ciclo*


+

+

+NN NN

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+

+

+

NNSS

NN

NN

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NN

NN

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SS

SS

NN+

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NN

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SS

SS

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NN

NN SS

SS

SS

NN

T1T1

T3T3

T2T2

Un Ciclo*Un Ciclo*


+

+

+NN NN

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+

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NNSS

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NN

SSSS

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NN

NN

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T1T1

T3T3

T2T2

Un Ciclo*Un Ciclo*


+

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+NN NN

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NN

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NN

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+

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NN SS

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SS

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++

+

NN

NN SS

SS

SS

NN


Calculando la Velocidad de un Calculando la Velocidad de un Motor SincrónicoMotor Sincrónico

P

fNo

120

Polos & RPM Sincrónicas @ 60HzPolos & RPM Sincrónicas @ 60Hz

7200= RPM Sincrónicas

P

7200= P

RPM sincrónicas

Polos Magnéticos RPM Sincrónicas2 36004 18006 12008 900

Vista lateralVista lateral

Numero de polosNumero de polosEs el número de polos magnéticos construidos dentro del motor. Los Es el número de polos magnéticos construidos dentro del motor. Los polos siempre vienen en pares (un norte y un sur), por lo que en los polos siempre vienen en pares (un norte y un sur), por lo que en los motores siempre existirá un número par de polos, como: 2, 4, 6, etc.motores siempre existirá un número par de polos, como: 2, 4, 6, etc.

2 POLOS2 POLOS


4 POLOS4 POLOS

Numero de polosNumero de polos


6 POLOS6 POLOS

Numero de polosNumero de polos

Que es Deslizamiento ? Que es Deslizamiento ?

EstatorEstator

FlujoFlujo

RotorRotorDeslizamientoDeslizamiento

Para que se produzca torque en un motor de Para que se produzca torque en un motor de inducción debe fluir corriente por el rotor.inducción debe fluir corriente por el rotor. Para producir flujo de corriente en el rotor, la Para producir flujo de corriente en el rotor, la velocidad del rotor debe ser ligeramente inferior a la velocidad del rotor debe ser ligeramente inferior a la velocidad sincrónica.velocidad sincrónica. La diferencia entre la velocidad sincrónica y la La diferencia entre la velocidad sincrónica y la velocidad del rotor (velocidad nominal) se conoce velocidad del rotor (velocidad nominal) se conoce como deslizamiento.como deslizamiento.

Calculando la Velocidad Nominal del Calculando la Velocidad Nominal del MotorMotor

Formula para encontrar la velocidad (RPM) actual del Formula para encontrar la velocidad (RPM) actual del motormotor

N =N =120 120 ff

PP( 1 - s )( 1 - s )

Donde:Donde:

N N - RPM de el motor- RPM de el motor

ff - Frecuencia en hz.- Frecuencia en hz.

PP - Numero de polos del motor- Numero de polos del motor

NoNo - Velocidad sincrónica- Velocidad sincrónica

ss - (N- (Noo - N) / N - N) / Noo

Curva Velocidad - Torque Curva Velocidad - Torque (600%)(600%)

Torque con eje Torque con eje bloqueado bloqueado (150%)(150%)

Torque a Torque a plena carga plena carga (100%)(100%)

Torque de Torque de arranque arranque (125%)(125%)

Torque de ruptura Torque de ruptura (200-250%) (200-250%)

Velocidad nominalVelocidad nominal Velocidad Velocidad sincronicasincronica

VELOCIDADVELOCIDAD

TORQUETORQUE CORRIENTECORRIENTE

Corriente Corriente sin carga sin carga (30%)(30%)

DeslizamientoDeslizamiento

(300%)(300%)

(300%)(300%)

(200%)(200%)

Javier fonseca

Torque de arranque (starting torque) es el torque mínimo desarrollado por el motor eléctrico cuando arranca a partir de velocidad cero a la velocidad a carga plena

Javier fonseca

El torque de ruptura (Break down torque) es el maximo torque que generara el motor bajo condiciones de carga en aumento sin generar un cambio abrupto en la velocidad y la potencia.

Javier fonseca

El torque con eje bloqueado (locked rotor torque) o torque de arranque es el torque que el motor desarrolla cuando arranca del reposo o velocidad cero.

VelocidadVelocidad

TORQUETORQUE

Curvas Velocidad - Torque Curvas Velocidad - Torque

Caracteristicas Tipicas de los Diseños Caracteristicas Tipicas de los Diseños NEMA NEMA

00

100%100%

VELOCIDADVELOCIDAD

TO

RQ

UE

TO

RQ

UE

200%200%

300%300%

100%100%

Diseño NEMA ADiseño NEMA A

Alto torque de rupturaAlto torque de ruptura

Torque de arranque Torque de arranque normalnormal

Corriente de arranque altaCorriente de arranque alta

Bajo deslizamiento a plena Bajo deslizamiento a plena cargacarga

Usado en aplicaciones que Usado en aplicaciones que requieren : requieren : Sobrecargas Sobrecargas ocacionales y Mejor ocacionales y Mejor eficiencia como ventiladores eficiencia como ventiladores y bombas. y bombas.

00

100%100%

VELOCIDADVELOCIDAD

TO

RQ

UE

TO

RQ

UE

200%200%

300%300%

100%100%

Design B

Diseño NEMA BDiseño NEMA B

Torque de ruptura normal Torque de ruptura normal

Torque de arranque normalTorque de arranque normal

Corriente de arranque bajaCorriente de arranque baja

Deslizamiento a plena Deslizamiento a plena carga normalcarga normal

Menor al 5%Menor al 5%

Motor de proposito general Motor de proposito general

Design A


00

100%100%

VELOCIDADVELOCIDAD

TO

RQ

UE

TO

RQ

UE

200%200%

300%300%

100%100%

Design C Design A

Design B


Diseño NEMA CDiseño NEMA C

Bajo torque de rupturaBajo torque de ruptura

Alto torque de arranqueAlto torque de arranque

Baja corriente de arranqueBaja corriente de arranque

Deslizamiento a plena carga Deslizamiento a plena carga normalnormal

Menor al 5%Menor al 5%

Usado en aplicaciones que Usado en aplicaciones que requieren: Arranque conrequieren: Arranque con carga carga inercialinercial

00

100%100%

VELOCIDADVELOCIDAD

TO

RQ

UE

TO

RQ

UE

200%200%

300%300%

100%100%

Design D

Design C

Design A

Design B

Diseño NEMA DDiseño NEMA D

Excesivamente alto torque de Excesivamente alto torque de rupturaruptura

Alto torque de arranqueAlto torque de arranque

Corriente de arranque normalCorriente de arranque normal

Alto deslizamiento a plena Alto deslizamiento a plena carga: 5 - 13%carga: 5 - 13%

Usado en aplicaciones que Usado en aplicaciones que requieren: Arranque con muy requieren: Arranque con muy alta carga inercial alta carga inercial


Placa De Caracteristicas De Placa De Caracteristicas De MotorMotor

Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De caracteristicascaracteristicas

HP- Caballos de potenciaHP- Caballos de potencia

Los caballos de Los caballos de potencia se encuentran potencia se encuentran listados en la placa de listados en la placa de caracteristicas. caracteristicas. EEs la s la capacidad que tendrà el capacidad que tendrà el motor cuando se conecte motor cuando se conecte a un circuito que posea el a un circuito que posea el voltaje, la frecuencia y el voltaje, la frecuencia y el numero de fases que numero de fases que especifica la placa.especifica la placa.

Formula De La Potencia Rotacional Formula De La Potencia Rotacional

La formula de la potencia en caballos en La formula de la potencia en caballos en forma simplificada es :forma simplificada es :

HP = HP = Torque x RPMTorque x RPM

52525252

Donde:Donde:

Torque - Cantidad de torque en lb.ft.Torque - Cantidad de torque en lb.ft.

RPM - RPM del motorRPM - RPM del motor

52552522 - constante obtenida de dividir 33,000 - constante obtenida de dividir 33,000 por 6.28 por 6.28

HP x 5252HP x 5252

RPMRPMTorque = Torque = OO

RPM - Revoluciones por MinutoRPM - Revoluciones por Minuto

El valor de RPM representa la El valor de RPM representa la velocidad aproximada a la que el velocidad aproximada a la que el motor girará cuando se motor girará cuando se encuentre apropiadamente encuentre apropiadamente conectado y entregando su conectado y entregando su potencia nominal potencia nominal

Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De característicascaracterísticas


Polos RPM sincrónicas RPM típicas en placa2 3600 34504 1800 17256 1200 11408 900 850

VoltajeVoltaje

El voltaje nominal El voltaje nominal figura en la placa del figura en la placa del motor. Representa el motor. Representa el voltaje de la fuente de voltaje de la fuente de alimentación a la que el alimentación a la que el motor debe ser motor debe ser conectado para producir conectado para producir la potencia y RPM la potencia y RPM nominales.nominales.

Elemento clave a la hora de seleccionar un variador.


Efectos De La Variación De Voltaje En El Efectos De La Variación De Voltaje En El Motor A 60HzMotor A 60Hz

Bajo VoltajeBajo Voltaje Corriente mas alta de lo Corriente mas alta de lo normalnormal Temperatura del motor mas Temperatura del motor mas alta de lo normal alta de lo normal

Alto VoltaAlto Voltajjee Corriente mas alta de lo Corriente mas alta de lo normalnormal Factor de potencia mas bajo Factor de potencia mas bajo de de lo normallo normal

FasesFases

El numero de fases El numero de fases aparece en la placa de aparece en la placa de características del motor características del motor y describe el sistema de y describe el sistema de corriente alterna para el corriente alterna para el que fue diseñado el que fue diseñado el motor.motor.

Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De CCaracterísticasaracterísticas

FrecuenciaFrecuencia

La frecuencia figura en la La frecuencia figura en la placa de características del placa de características del motor y describe la motor y describe la frecuencia del sistema de frecuencia del sistema de corriente alterna que debe corriente alterna que debe ser aplicada al motor para ser aplicada al motor para producir la velocidad y la producir la velocidad y la potencia nominal.potencia nominal.

Entendiendo La Placa De Entendiendo La Placa De CaracterísticasCaracterísticas

AmperiosAmperios

Denota la corriente Denota la corriente aproximada en aproximada en amperios que el motor amperios que el motor desarrollara una vez desarrollara una vez que este conectado al que este conectado al tipo de circuito, voltaje tipo de circuito, voltaje y frecuencia indicados y frecuencia indicados y produciendo la y produciendo la potencia nominal. potencia nominal.


Elemento clave a la hora de seleccionar un variador.

Diseño NEMADiseño NEMA

El diseño NEMA El diseño NEMA especifica la curva especifica la curva torque velocidad que torque velocidad que será producida por el será producida por el motor.motor.


Clase de aislamientoClase de aislamiento

La clase de La clase de aislamiento indica la aislamiento indica la temperatura interna temperatura interna que soporta el motor, que soporta el motor, basados en el tipo de basados en el tipo de material constructivo material constructivo del aislamiento y el del aislamiento y el factor de servicio del factor de servicio del motor.motor.


Información Acerca De Las Clases Información Acerca De Las Clases De AislamientoDe Aislamiento

Las clases de aislamiento mas comunes son clase Las clases de aislamiento mas comunes son clase B y FB y F

A 40°c 65°c 105°cB 40°c 90°c 130°cF 40°c 115°c 155°cH 40°c 140°c 180°c

Clase de aislamiento

Temperatura Ambiente

Aumento de Temperatura

Temperatura Total

S.F. - Service FactorS.F. - Service Factor

Factor de ServicioFactor de Servicio

Denota el numero por el Denota el numero por el cual se multiplica la cual se multiplica la potencia nominal para potencia nominal para determinar la máxima determinar la máxima sobrecarga permitida sobrecarga permitida continuamente continuamente Ejemplo – Un motor de 10HP con Ejemplo – Un motor de 10HP con un factor de servicio de 1.15 puede un factor de servicio de 1.15 puede ser llevado a 11.5 HP continuamente ser llevado a 11.5 HP continuamente sin exceder el aumento de sin exceder el aumento de temperatura permitido por su clase temperatura permitido por su clase de aislamientode aislamiento


Frame - CarcazaFrame - Carcaza

La designación de La designación de carcaza se refiere al carcaza se refiere al tamaño físico del motor tamaño físico del motor como también algunas como también algunas características del eje y características del eje y las dimensiones para el las dimensiones para el montaje.montaje.


Tipo de cerramientoTipo de cerramiento

determina el cerramiento determina el cerramiento del motor de acuerdo a las del motor de acuerdo a las condiciones ambientales condiciones ambientales en donde dicho motor va a en donde dicho motor va a operar.operar.


Tipos Tipos DDe Cerramiento e Cerramiento DDe e LLos os MotoresMotores

Abierto a prueba de goteo (Open Drip-proof (ODP))Abierto a prueba de goteo (Open Drip-proof (ODP)) Totalmente cerrado no-ventilado (Totally enclosed Totalmente cerrado no-ventilado (Totally enclosed

non-ventilated (TENV))non-ventilated (TENV)) Totalmente cerrado, refrigerado por ventilador Totalmente cerrado, refrigerado por ventilador

(Totally enclosed fan cooled (TEFC))(Totally enclosed fan cooled (TEFC)) Totalmente cerrado, refrigerado con ventilacion Totalmente cerrado, refrigerado con ventilacion

forzada (Totally enclosed blower cooled (TEBC))forzada (Totally enclosed blower cooled (TEBC))

ODPODP Open drip-proofOpen drip-proof

Abierto a prueba de goteoAbierto a prueba de goteo Ventilación abierta, Ventilación abierta,

permite la circulación de permite la circulación de aire fresco externo sobre aire fresco externo sobre y alrededor del bobinado y alrededor del bobinado del motor. Posee un bajo del motor. Posee un bajo grado de protección grado de protección contra el ingreso de contra el ingreso de líquidos o partículas líquidos o partículas sólidas al interior del sólidas al interior del cerramiento.cerramiento.


TENVTENV Totally enclosed Totally enclosed

non-ventilatednon-ventilatedTotalmente cerrado Totalmente cerrado no ventiladono ventilado

Totalmente cerrado, Totalmente cerrado, no posee ventilación no posee ventilación externa. externa. (convección)(convección)


TEFCTEFC Totally enclosed fan-Totally enclosed fan-

cooledcooled

Totalmente cerrado, Totalmente cerrado, refrigerado por ventiladorrefrigerado por ventilador

Totalmente cerrado, con Totalmente cerrado, con refrigeración externa por refrigeración externa por ventilador conectado al ventilador conectado al eje del motor.eje del motor.


Types of Motor EnclosuresTypes of Motor Enclosures

TEBCTEBC Totally enclosed blower-Totally enclosed blower-

cooledcooledTotalmente cerrado, con Totalmente cerrado, con ventilación forzadaventilación forzada

Totalmente cerrado con Totalmente cerrado con refrigeración externa por refrigeración externa por un moto-ventilador un moto-ventilador conectado a un control conectado a un control diferente al del motor.diferente al del motor.

Rangos De Velocidad TEFC Rangos De Velocidad TEFC

Torque Constante Torque Constante 4:14:1 (15-60 hz.)(15-60 hz.)

Torque ConstanteTorque Constante 10:110:1 (6-60 hz.)(6-60 hz.)

Torque Variable Torque Variable 1-60 hz. 1-60 hz. 2:1 (30-60 hz.) CT 2:1 (30-60 hz.) CT

Rangos De Velocidad Rangos De Velocidad TENV/TEBCTENV/TEBC

Torque Constante Torque Constante 0 a velocidad Base0 a velocidad Base100:1100:1 (0.6-60 (0.6-60

hz.)hz.)1000:11000:1 (0.06-60 (0.06-60

hz.)hz.)

Resumen De Constantes Y Resumen De Constantes Y Aspectos A Tener En Cuenta Aspectos A Tener En Cuenta Para La Selección Del MotorPara La Selección Del Motor

RPMRPM VoltajeVoltaje # de fases# de fases AmperiosAmperios Diseño NEMA Diseño NEMA Tamaño (carcaza) + Tamaño (carcaza) +

algún prefijo o sufijoalgún prefijo o sufijo

LocaciónLocación Orientación de montajeOrientación de montaje AplicaciónAplicación Tipo de cerramientoTipo de cerramiento Método de control de Método de control de

MotorMotor Inverter-DutyInverter-Duty

Inverter Duty – Motor de alta Inverter Duty – Motor de alta eficienciaeficiencia

Son motores que se usan en aplicaciones que requieran el uso de Variadores de frecuencia. Debido a su aislamiento especial, el Inverter Duty no necesita de reactores o cualquier filtro entre el variador y el motor, para la protección del sistema de aislamiento.

Yaskawa Electric America Technical Training ServicesYaskawa Electric America Technical Training Services

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