Motores con capacitor

Colegio Vocacional Monseñor SanabriaAlonso Retana Corrales

Electrotecnia Sección 5-10

A)Dar una descripción general de los motores con condensador Los motores con condensador trabajan con C.A. monofásica y se

construyen para potencias que oscilan entre 1/20 CV a 10CV.

B)Cuales son sus características y aplicaciones Características: Es similar al de fase partida. Posee un condensador.

Trabaja con C.A. Y sus aplicaciones son: Acondicionamiento de frigoríficos, compresores, quemadores de aceites pesados, lavadoras, bombas y acondicionadores de aire.

C)En que se difieren de los motores de fase partida.Posee un elemento extra llamado “condensador” que se conecta en serie

con el arrollamiento auxiliar o de arranque.

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A) Explicar la constitución de un condensador con impregnación de aceite y de un condensador electrolítico

Condensador con impregnación de aceite: Contiene el dieléctrico constituido de papel impregnada en aceite. Los fabricantes utilizan distintas clases de aceite o de líquidos sintéticos como sustancia de impregnación.

Condensador Electrolítico: Consiste en 2 folios de aluminio separados por una finísima película de oxido de aluminio que constituye el medio aislante o dieléctrico del condensador.

B-En que se diferencian uno de otro y cuales son las aplicaciones de cada uno.C. con impregnación de aceite: Trabajan en motores de tipo 2 y 3, trabajan

permanentementeC. Electrolítico: Trabaja en motores de tipo 1 y 3, trabajan por unos segundos

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A-¿Como se expresa la capacidad de un condensador?Se mide e identifica en micro faradios (uF)B-¿Que precauciones hay que tomar al utilizar condensadores?Al sustituir un condensador se debe asegurar de que la tensión nominal de este último

es por lo menos igual a la del primero. Es preferible utilizar uno de tensión nominal superior

C-¿Como debe encargarse un nuevo condensador?Con V nominal parecido.Con tensión nominal mayor.Ponerle un interruptor que lo deje fuera de servicio

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A-Nombrar las partes principales de un motor con condensador de arranque e indicar la función de cada una.

B-Dibujar esquemáticamente estas diferentes partes. • Estator ranurado:• Rotor de jaula de ardilla:• Escudos o placas terminales:• Interruptor Centrifugo:• Condensador:

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Explicar el funcionamiento de un motor con condensador de arranque.

El arrollamiento de arranque esta conectado en serie con el interruptor centrífugo y con el condensador El interrup.se halla cerrado en el periodo de arranque, el arrollamiento principal y auxiliar quedan alimentados en paralelo por la tensión de red.

Cuando el motor alcanza el 75% de su velocidad el interrup. Se abre y desconecta el arrollamiento de arranque y el condensador, el arrollam. De trabajo sigue en servicio.

El campo magnético giratorio en el estator induce corrientes en las barras y anillos las cuales generan otro campo magnético. La relación de un campo sobre otro genera la rotación del motor.

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Enumerar las diversas etapas que comprende la identificación y localización de averías en un motor con condensador de arranque.

Inspección visualVerificación de los cojinetesInvestigar la existencia de posibles contactos a masa.Comprobación del comportamiento en servicio en cuanto a

velocidad de ruido.Verificación del condensador de arranque.

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Enumerar las operaciones que comprende la reparación y el rebobinado de un motor con condensador de arranque, uno de cuyos arrollamientos es defectuoso.

Toma de datosExtracción del arrollamiento defectuosoAislamiento de ranurasRebobinadoConexión del nuevo arrollamientoVerificación eléctrica del mismoImpregnación y Secado.

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A- Que tipo de condensador se usa normalmente en los motores con condensador de arranque.

B- Que dificultades pueden surgir si se usa otro tipo de condensador.

-Electrolítico.

-El encendido del motor puede darse durante un periodo mas largo de tiempo.

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Dibujar los esquemas lineal y circular de los arrollamientos estatóricos de un motor tetra polar con condensador de arranque. Poner debajo de cada polo una flecha que indique el sentido de circulación de la corriente.

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A-Dibujar el esquema estatórico de un motor con condensador de arranque provisto de dispositivo de protección térmica contra sobrecargas.

B-Explicar el funcionamiento de este circuito.

B- Cuando por el motor circula una corriente excesiva durante un breve intervalo de tiempo, el elemento de protección experimenta un calentamiento anormal y se curva lo suficiente para abrir los contactos, con lo cual deja el circuito interrumpido.

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A-Que anomalías puede ocurrirle a un motor con condensador de arranque cuyo dispositivo de protección contra sobrecargas es defectuoso.

B-Que procedimientos se recomiendan para determinar la naturaleza exacta del efecto.

Existiría vulnerabilidad a sobrecalentamientos, cortocircuitos, etc.Afectar el comportamiento en cuanto a servicio, velocidad, ruido, etc.

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A-Dibujar el esquema de un relé electromagnético de corriente de los usados para interrumpir el arrollamiento de arranque en un motor con condensador, y explicar el funcionamiento de dicho relé.

B-Porque se usa este relé en vez del interruptor centrifugo.

El funcionamiento del relé se basa en el hecho de que la corriente que circula por el arrollamiento de trabajo durante el periodo inicial de arranque es de 2 a 3 veces superior a la que lo atraviesa en régimen de servicio

Dadas las dificultades existentes para su entretenimiento o eventual substitución y por este motivo se recurre entonces al auxilio de un relé electromagnético exterior.

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Dibujar el esquema de un relé electromagnético de tensión de los empleados para desconectar el arrollamiento de arranque en un motor con condensador.

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A-Cuales son los motivos de que se fabriquen motores con condensadores susceptibles de trabajar a 2 tensiones de servicio distintas.

B-Que ventajas presentan frente a los motores construidos para una sola tensión de servicio.

A) Para que funcionen indistintamente a cualquiera de las 2 tensiones de servicio (115-230V) con disponibilidad de reconexión para una u otra tensión de servicio.

B )Funcionan con 115-230V Sea cual fuera la tensión de servicio el arrollamiento de arranque trabaja

siempre a la menor de las 2. Las 4 terminales del arrollamiento principal son accesibles.

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A-Describir la constitución básica de un motor para doble tensión de servicio y en especial la de sus arrollamientos estatóricos.

B-Explicar de que manera se utilizan los arrollamientos principales como autotransformadores.

Arrollamiento de trabajo (Dividido en 2 secciones iguales)Arrollamiento de arranque (1 sola sección)Interruptor centrifugoCondensadorLos arrollamientos principales se utilizan como autotransformadores ya que

se saca una derivación de en medio de ellos, por lo que las características de corriente y tensión son similares a las de dichos dispositivos.

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Explicar diversos métodos para rebobinar motores con condensador de arranque para 2 tensiones de servicio.

1-El primero consiste en bobinar cada sección separadamente, se empieza por ejecutar la primera sección igual que un motor de 1 tensión (cubriendo todos los polos), luego se ejecuta igual la 2 sección a base del mismo número de espiras y diámetro del hilo. Finalmente se bobina encima del arrollamiento de arranque, cuidando de desplazarlo 90º eléctricos.

2- Consiste en bobinar simultáneamente las 2 secciones del arrollamiento de trabajo utilizando 2 hilos independientes. En caso de que sea imposible interponer placas de material aislante entre los lados de las bobinas de cada sección alojados en la misma ranura, es necesario que el recubrimiento de los conductores sea de elevada calidad.

3-Bobinar todos los polos del arrollamiento de trabajo como en un motor para una sola tensión y luego conectar los polos de manera que cada mitad de los mismos constituya una sección. De modo análogo a lo que se expuso en el capitulo 1 para motores de fase partida.

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A-En un motor con condensador de arranque para doble tensión de servicio ¿Cómo están conectados los arrollamientos principales para el funcionamiento a la tensión mayor?

B-¿Cómo esta conectado el arrollamiento de arranque para el funcionamiento a la tensión menor?

Los arrollamientos principales en tensión máxima se conectan en serie con lo cual queda aplicada a cada una la mitad de tensión (115V)

El arrollamiento de arranque esta siempre en paralelo con una de las secciones del arrollamiento principal.

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A-Dibujar 2 esquemas simplificados de los arrollamientos estatóricos de un motor con condensador de arranque para doble tensión de servicio, conectados respectivamente para el funcionamiento a la tensión menor y a la tensión mayor

B- ¿Qué sucederá si la conexión para la tensión menor se alimenta con la tensión mayor, y viceversa

Como en uno y otro caso, las bobinas aplican una resistencia especifica para cada tipo de conexión, si se alimenta el motor con una tensión que no corresponde, se podría dañar el mismo por un exceso de corriente o bien, no funcionar a cabalidad.

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Dibujar el esquema circular de los arrollamientos estatóricos de un motor tetra polar para doble tensión de servicio, conectados para funcionar a la tensión menor.

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A- Explicar como se invierte el sentido de giro en un motor con condensador para doble tensión de servicio.

B- Cuantos terminales exteriores tiene un motor de esta clase con sentido de giro reversible? Y cuantos si su sentido de giro es irreversible.

Posee 4 terminales libres al exterior que son indispensables si se desea que el sentido de giro del motor pueda invertirse exteriormente. Para invertir el sentido de giro de la marcha basta permutar los terminales del arrollamiento de arranque con respecto a los del arrollamiento de trabajo (o viceversa)

Reversible 4 TerminalesIrreversible 2 Terminales

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A- Explicar como puede invertirse el sentido de giro de un condensador de arranque, por medio de un interruptor tripolar de cuchillas de 2 posiciones (conmutador).

B- ¿Qué sucederá si se conmuta rápidamente el interruptor de una posición a la otra?

A-Se puede invertir por medio de los conjuntos conformados de polo-tiro que cambiaria el sentido de giro inductor-inducido.

B – Si el motor lleva una velocidad muy elevada este va a disminuir a una velocidad de 0 y luego vuelve a comenzar su servicio.

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A-¿Cual es el principio de funcionamiento de un motor con inversión instantánea?

B- Dibujar el esquema de conexiones de motor con un interruptor tripolar de 2 posiciones.

C-¿Qué sucederá si se conmuta rápidamente el interruptor de una posición a la otra?

Por medio de un relé insertado que ejecuta las funciones de cortocircuitar el interruptor centrifugo y conectar el arrollamiento de arranque con polaridad opuesta.

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A-Dibujar el esquema estatórico de un motor con condensador de arranque para 2 tensiones de servicio y con el arrollamiento principal subdividido en 2 secciones.

B- Cual es la diferencia entre este tipo de motor y los tipos anteriores de motores para 2 tensiones de servicio.

Cuando el motor trabaja a 115V las conexiones se conectan en paralelo , el de arranque esta conectado siempre en paralelo con una sección del arrollamiento principal y no se podrá invertir el sentido de giro.Y cuando trabaja a 230V las 2 secciones del arrollamiento principal se conectan en serie con los que queda aplicada a cada una la mitad de la tension de servicio.

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Explicar detalladamente como pueden identificarse los terminales del arrollamiento de arranque cuando no lleva ninguna marca.

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Para poder invertir el sentido de giro en un motor con condensador de arranque suelen ser necesarios 4 terminales exteriores. Explicar como puede conseguirse el mismo resultado con solo 3 terminales exteriores.

Se subdivide el arrollamiento de trabajo en 2 secciones, estas secciones están permanentemente unidas en serie; las 2 terminales extremos del arrollamiento salen hacia la placa de bornes para conectarse a la red.

Uno de los terminales del circuito de arranque esta unido al punto medio del arrollamiento de trabajo y el otro sale al exterior.

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Dibujar el esquema simplificado de un motor con 3 terminales exteriores y sentido de giro reversible y explicar el circuito.

Según se conecte el terminal libre a uno u otro de los bornes de alimentación el circuito de arranque quedara conectado en paralelo con la sección 1 o con la sección 2 del arrollamiento de trabajo. El funcionamiento indica claramente que el sentido de circulación de la corriente por el circuito de arranque es contrario en los 2 casos y por consiguiente también el sentido de giro del motor.

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A)Dibujar el esquema de un motor con condensador de arranque para 2 velocidades de régimen, con 2 arrollamientos de trabajo y uno solo de arranque.

B)Explicar su funcionamiento.

La conexión de este motor le permite aumentar o disminuir la cantidad de espiras del arrollamiento de trabajo, ya que al aumentarlas, la impedancia aumenta y a su vez el deslizamiento entre los bobinados, disminuyendo la velocidad de régimen

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A-De que factor depende la velocidad de un motor con condensador de arranque, si se supone que la frecuencia permanece invariable.

B-Como se modifica este factor en un motor para 2 velocidades de régimen.

Modificar el numero de polos del arrollamiento de trabajo.

Por medio de los arrollamientos estatóricos.

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Que es un motor con condensador permanente. Y un motor con doble condensador.

En estos motores el condensador esta conectado en el circuito tanto durante el periodo de arranque como durante el de servicio, son similares a los motores con condensador de arranque.

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A-Dibujar el esquema simplificado de un motor con condensador permanente.

B-Enumerar diversas características y aplicaciones del mismo.C- Que tipo de condensador se emplea con este motor.

B- Estos presentan en comparación con los de condensador de arranque, un par bajo pero tienen una marcha más suave y silenciosa. Pueden ser conectados para una o dos tensiones de servicio.C- estos utilizan condensador de impregnación de aceite

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A-Que se entiende por deslizamiento de un motor. B-De que depende el deslizamiento y como puede

modificarse.Diferencia relativa entre la velocidad del campo

magnético y la velocidad del rotor.Depende de la aplicación y de la carga del motor.

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A-Como puede utilizarse el deslizamiento para variar la velocidad de un motor con condensador.

B-Dibujar el esquema simplificado de un motor con condensador permanente para 2 velocidades de régimen y explicar su principio de funcionamiento.

El deslizamiento entre los devanados es el que define la velocidad de régimen, por esto, se puede aumentar el numero de espiras del devanado de trabajo para cambiar el deslizamiento y disminuir la velocidad de régimen

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Dibujar el esquema de un motor hexapolar con condensador permanente para 2 velocidades de régimen conectado para trabajar a la velocidad mayor. Explicar el circuito.

Este es un diagrama de un motor hexapolar con opción de tres velocidades de régimen, dependiendo de la posición del interruptor, así va a ser la impedancia del circuito y por consiguiente la velocidad

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A-Dibujar el esquema de un motor con condensador permanente para 3 velocidades de régimen en el que se utiliza el principio del deslizamiento para variar la velocidad.

B-En que se parece este motor al de la pregunta anterior.

Se parece en que tiene la posibilidad de conectarse a varias tensiones de servicio, con solo cambiar un interruptor

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A-Que es un motor con doble condensador. B-Cuales son sus características y aplicaciones. C-En que se difiere del motor con condensador permanente.

-Son aquellos que arrancan siempre con una elevada capacidad en serie con el arrollamiento de arranque lo cual se traduce en par inicial muy grande. Una vez alcanzada cierta velocidad el interruptor centrífugo sustituye esta elevada capacidad por otra menor.

-Compresores, Cargadores para alimentación de hornos etc.-La capacidad del circuito no es siempre la misma ya que cambia por el

interruptor centrífugo.

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Explicar los diferentes métodos empleados para conseguir los dos valores de capacidad necesarios en un motor con doble condensador.

Para esto se colocan dos condensadores diferentes, uno electrolítico (que va a ser desconectado después del arranque) y uno de impregnación de aceite que se va a quedar trabajando

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A-Describir los condensadores que se utilizan en motores con doble condensador.

B-¿Que tipo de motor con doble condensador emplearía usted si pudiera elegir? ¿Porque?

Condensadores de papel impregnado con aceite de capacidad comprendida entre 4-16 μF

Prefiero el de “Dos tensiones de servicio con sentido de giro reversible exteriormente” porque:

Emplea un solo condensador en conjunción con autotransformador en vez de los 2 condensadores habituales.

Durante el periodo de arranque aumenta la energía almacenada.El sentido de giro puede invertirse permutando exteriormente los terminales

del circuito de arranque.

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A-Dibujar el esquema de un motor con doble condensador y describir con detalle el circuito y su funcionamiento.

B-Que sucederá si el condensador electrolítico es defectuoso. C-Y si lo es el condensador con papel impregnado.

En este tipo de motor, el capacitor electrolítico provee el par de arranque elevado y después de que se alcanza un 75% de velocidad, este se desconecta y queda trabajando el de impregnación de aceite como si fuera un motor de condensador permanente común .Si el electrolítico falla, el par de arranque disminuiría considerablemente.Si falla el de impregnación después de que se desconecta el de arranque, quedaría trabajando como un motor fase partida.

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A-Dibujar el esquema simplificado de un motor con doble condensador para 2 tensiones de servicio según que se emplee como unidad de doble capacidad un condensador/autotransformador o bien 2 condensadores independientes.

B-Cuantos terminales deben salir fuera del motor si se desea que el sentido de giro de este sea reversible exteriormente.

Para que el sentido de giro sea reversible deberían salir cuatro terminales.