Motor Es

M O T O R E SM O T O R E SM O T O R E SM O T O R E SM O T O R E SM O T O R E SM O T O R E SM O T O R E S

DEFINICIONES

❚ MAQUINA ELECTRICA ROTATORIA:aparato eléctrico cuyo funcionamientodepende de la inducción electromagnética,constituido por elementos que puedenefectuar un movimiento relativo de rotacióny destinado a la transformación de energía.

❚ MOTOR: Máquina que transforma laenergía eléctrica en mecánica.

CLASIFICACION

❚ MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA:

❚ MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA:❙ Máquina Síncrona❙ Máquina Asíncrona❙ Máquina de Inducción

Motor tipo Jaula de Ardilla

Es un motor de inducción, en el cual losconductores del rotor son barrascolocadas en las ranuras del núcleosecundario, que se conectan en cortocircuito por medio de anillos en susextremos semejando una jaula de ardilla.

CLASIFICACION

❚ Según su eficiencia❙ Eficiencia Estándar❙ Alta Eficiencia❙ Eficiencia Premium

❚ Según su encerramiento❙ Motor Abierto❙ Motor Cerrado

MotorMotoreess dede InducciónInducción A/CA/C

Los motores Eléctricos ysistemas de transmisión demovimiento son responsablesdel 64% de la demandaEléctrica de la Industria.

! Altas corrientes de arranque.! Límite de Expansión de motores.! Imposibilidad para prender o apagar cuando se quiera.! Caídas de Voltaje / Disparos aleatorios.! Penalización por demanda máxima.! Ineficiencias a cargas menores a la nominal.

Problemas eléctricos comunesProblemas eléctricos comunes

MotorMotoreess dede InducciónInducción A/CA/C

" Alto Torque de arranque." Desgaste innecesario en la transmisión de

movimiento." Incremento de paradas imprevistas por

fallas mecánicas." Incremento del mantenimiento mecánico.

Problemas mecánicos comunesProblemas mecánicos comunes MotorMotoreess dede InducciónInducción A/CA/C

EFICIENCIAEFICIENCIA#La eficiencia en motores se define

como el cociente entre la potenciamecánica de salida del motor y lapotencia eléctrica entregada al motor,mas las perdidas que se tienen en elmismo.

PotenciaH.P. 1944 1955 1965 1981 19917,5 84,5 87,0 84,0 91,0 91,715 87,0 89,5 88,0 92,4 93,025 89,5 90,5 89,0 93,6 94,150 90,5 91,0 91,5 94,1 94,575 91,0 90,5 91,5 95,0 95,4100 91,5 92,0 92,0 95,0 96,2

AÑOS

MOTORES TRIFASICOSEVOLUCION DE LA EFICIENCIA

EFICIENCIAEFICIENCIA

Arranque de MotoresArranque de MotoresArranque de MotoresArranque de MotoresArranque de MotoresArranque de MotoresArranque de MotoresArranque de Motores

■ Arranque Directo■ Estrella - Triángulo■ Auto Transformador■ VSD / Variadores de Velocidad■ Arranque Suave

Opciones más popularesOpciones más populares

Arranque de MotoresArranque de MotoresArranque de MotoresArranque de MotoresArranque de MotoresArranque de MotoresArranque de MotoresArranque de Motores

■ Arrancadores de Solución salina.■ Bancos de resistencias.■ Motores de anillos rozantes.

Otras OpcionesOtras Opciones

❚ Corriente ❚ Torque

Cor

rient

e de

l Mot

or

Velocidad

In

6-10 x In

100% N

X To

rque

de

Mot

orN

omin

al

Velocidad 100% N

2.5

1Exceso de Torque

de Arranque

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Exceso de Corrientede Arranque

ArranqueArranqueArranqueArranqueArranqueArranqueArranqueArranque DirectoDirectoDirectoDirectoDirectoDirectoDirectoDirecto

Arranque DirectoArranque DirectoArranque DirectoArranque DirectoArranque DirectoArranque DirectoArranque DirectoArranque Directo

■ Relativo bajo costo inicial.

■ Simple.

Ventajas:Ventajas:

Arranque DirectoArranque DirectoArranque DirectoArranque DirectoArranque DirectoArranque DirectoArranque DirectoArranque Directo Desventajas:■ Mantenimiento del arrancador.■ Reemplazo de Contactores & Tiempo

muerto.■ No hay control de Torque.■ Altos picos de Corriente.■ Daños y costos de mantenimiento de

las partes mecánicas de transmisión de movimiento.

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† Corriente † Torque

Pico de Transiciónhasta 20 x In

Exceso deCorriente de Arranque

Cor

rient

e de

Mot

or

Velocidad 100% N

6-10 x In

In

X To

rque

de

Mot

orN

omin

al

Velocidad 100% N

2.5

1

Torque de DeltaTorque de EstrellaTorque de la CargaExceso de Torque de Aceleración

0.66

Estrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - Triángulo

Estrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - Triángulo

■ Relativo bajo costo inicial.

■ Simple.

Ventajas:

■ Confiable en Teoría – Sin embargoen la práctica ocasiona otro tipo deproblemas.

Estrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - TriánguloEstrella - Triángulo Desventajas:■ Mantenimiento del arrancador.■ Reemplazo de Contactores & Tiempo muerto.■ Reducción de Torque Fijo.■ Pico de Transición.■ Daños y costos de mantenimiento de las partes mecánicas de transmisión de movimiento.


Cor

rient

e de

Mot

or

Velocidad 100% N

6-10 x In

X To

rque

de

Mot

orN

omin

al

Velocidad 100% N

2.5

0.66

Torque de MotorTorque de la CargaAceleración Suave

In

Auto Auto Auto Auto Auto Auto Auto Auto TransformadorTransformadorTransformadorTransformadorTransformadorTransformadorTransformadorTransformador

Auto TransformadorAuto TransformadorAuto TransformadorAuto TransformadorAuto TransformadorAuto TransformadorAuto TransformadorAuto Transformador

■ Más control que el Estrella - Triángulo. ■ Tecnología probada.■ Confiable en Teoría – Sin embargo en la práctica ocasiona otro tipo de problemas.

Ventajas:

Desventajas:■ Mantenimiento del arrancador.■ Reemplazo de Contactores & Tiempo muerto.■ Dificultad de cambios en el diseño.■ Reemplazos costosos y demorados.■ Daños y costos de mantenimiento de las partes mecánicas de transmisión de movimiento.

Auto TransformadorAuto TransformadorAuto TransformadorAuto TransformadorAuto TransformadorAuto TransformadorAuto TransformadorAuto Transformador

VSD / VSD / VSD / VSD / VSD / VSD / VSD / VSD / Variador de VelocidadVariador de VelocidadVariador de VelocidadVariador de VelocidadVariador de VelocidadVariador de VelocidadVariador de VelocidadVariador de Velocidad

■ Control Completo - Bajos costos demantenimiento.

■ Tecnología probada.■ Cuando el motor necesita velocidad

variable, es la mejor solución.

Ventajas:

VSD / VSD / VSD / VSD / VSD / VSD / VSD / VSD / Variador de VelocidadVariador de VelocidadVariador de VelocidadVariador de VelocidadVariador de VelocidadVariador de VelocidadVariador de VelocidadVariador de Velocidad

Desventajas:

■ Alta inversión.

■ Complicada y demorada puesta enfuncionamiento.

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Cor

rient

e de

Mot

or

Velocidad 100% N

6-10 x In

Corriente de Arranque DirectoCorriente de Arranque de RampaCorriente de Arranque Limitada

X To

rque

de

Mot

orN

omin

al

Velocidad 100% N

2.5

0.66

Torque de Motor Torque de la Carga Torque de Powerboss Torque de Aceleración

1

1

Corriente de Arranqueno Usada

Torque de Arranque noUsado

Arranque SuaveArranque SuaveArranque SuaveArranque SuaveArranque SuaveArranque SuaveArranque SuaveArranque Suave


Ventajas:■ Baja inversión de capital.■ Tecnología probada.■ Cuando el motor NO necesita velocidad

variable, el Arranque Suave es la mejor solución.


■ No ahorra Energía Eléctrica

Desventajas:

En En En En En En En En ComparaciónComparaciónComparaciónComparaciónComparaciónComparaciónComparaciónComparación

El Arranque Suave es la mejorsolución para controlar un

motor durante su periodo dearranque.

Una vez el motor estaUna vez el motor estaUna vez el motor estaUna vez el motor estaUna vez el motor estaUna vez el motor estaUna vez el motor estaUna vez el motor estatrabajandotrabajandotrabajandotrabajandotrabajandotrabajandotrabajandotrabajando….….….….….….….….

Usted tiene un completo set de problemas:

En aplicaciones típicas los niveles de utilizaciónde los motores son aproximadamente el 50%,con pérdidas de energía estimadas entre el 40 yel 80% de las que se tendrían trabajando elmotor a plena carga.

Oficina de Eficiencia de Energía – Reino Unido

Las pérdidas generan ineficiencias adicionalesLas pérdidas generan ineficiencias adicionales

❚ Por consumos de energía malgastados:

❚ Calor

❚ Ruido

❚ Vibración

❚ Mayor mantenimiento y reducción de la vida útil.

❚ Problemas en el entorno de trabajo (Calor/ruido).

❚ Problemas estructurales (Vibración).

Una vez el motor estaUna vez el motor estaUna vez el motor estaUna vez el motor estaUna vez el motor estaUna vez el motor estaUna vez el motor estaUna vez el motor estatrabajando….trabajando….trabajando….trabajando….trabajando….trabajando….trabajando….trabajando….

El más Grande consumidor deenergía es el que mas abusa?

❚ Variaciones en la alimentación deldistribuidor de energía.

❚ Sobre dimensionamiento - por diseño.❚ Ciclo variable de trabajo.

Porque….Porque….Porque….Porque….Porque….Porque….Porque….Porque….

Motivos del sobreMotivos del sobredimensionamiento:dimensionamiento:

Extract form DETR Best Practice Guide 1998

Por Ejemplo -Por Ejemplo -Por Ejemplo -Por Ejemplo -Por Ejemplo -Por Ejemplo -Por Ejemplo -Por Ejemplo -Una Escalera EléctricaUna Escalera EléctricaUna Escalera EléctricaUna Escalera EléctricaUna Escalera EléctricaUna Escalera EléctricaUna Escalera EléctricaUna Escalera Eléctrica

❚ Torque del Motor vs Torque de la Carga

Tor

que

de M

otor

Ciclo de Carga Semanal

100%

Average Load

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

❚ Torque del Motor vs Torque de la Carga

Torq

ue d

e M

otor

Ciclo de trabajo del Torque de la Carga (Un Ciclo)

100%

MoldeCerrado

InyectandoPlásticodentro el

Molde

1. Plástico enfriando dentro el Molde.2. Ejecutando Plástico desde el Molde.3. Molde Cerrado.

InyectandoPlásticodentro el

Molde

Carga Promedio

Por Ejemplo -Por Ejemplo -Por Ejemplo -Por Ejemplo -Por Ejemplo -Por Ejemplo -Por Ejemplo -Por Ejemplo - Inyección de Plástico Inyección de Plástico Inyección de Plástico Inyección de Plástico Inyección de Plástico Inyección de Plástico Inyección de Plástico Inyección de Plástico

CONSUMO DE UN MOTOR

❚ POTENCIA EN KW O HP❚ HORAS DE TRABAJO AL DÍA❚ COSTO DEL KILOVATIO HORA $KW-H

EJEMPLO

❚ Realice los cálculos conun motor de su empresa.

❚ Cuantas veces ha pagadoel costo del motor?

❚ Vale la pena rebobinarlo?❚ Cuantos son los costos de

MANTENIMIENTO?❚ Costos del

sobredimensionamiento?

$ AL DIA96.000$ AL MES2’880.000$ AL AÑO35’040.000

$KW-H200H AL AÑO8.760H AL DÍA24KW20

AHORRO DE ENERGÍAAHORRO DE ENERGÍA

❚ A Una buena política para manejar suscostos de energía puede tener el mismoefecto que aumentar las ganancias en un20% en la compañía.

……Oficina de Eficencia de Energía – Reino Unido

INVESTIGACIONESINVESTIGACIONESEléctricasEléctricas

❚ Cual es su carga instalada?.❚ Costo unitario del Kilovatio hora (Kw./h).

❚ Impuestos adicionales.

❚ Demanda Máxima – Penalización, criterio.

❚ Voltaje de operación del sistema 220V 440V.❚ Caídas de Voltaje en horas pico.❚ Regularidad y costos en el suministro.❚ Regularidad de los pagos.

Comenzando susComenzando susInvestigaciones...Investigaciones...

❚ Arranques Directos, Características y precios.

❚ Arranques Y – D , Características y precios.

❚ VSD’s, Características y precios.

❚ Arranques Auto T, Características y precios.

❚ Costos de contactores.

❚ Regularidad de cambios de contactores.

❚ Promedio de costos de Ingeniería.

PLAN DE PLAN DE MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO

❚ Evaluación del equipo:❚ Levantamiento técnico.❚ Determinación de su estado actual.❚ Historial del equipo.❚ Diagnostico actual del equipo.❚ Plan general de trabajo.❚ Seguimiento.

MUCHAS GRACIAS!!MUCHAS GRACIAS!!

Ing. Germán Rodrigo Ospina [email protected]

Motor Es

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