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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN, HUMANAS Y TECNOLOGÍAS

TÍTULO DEL PROYECTO

MONITOREO DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS DE LOS MOTORES

TRIFÁSICOS DE INDUCCIÓN DE LAS BOMBAS DE PRESIÓN DEL ÁREA DE

MANTENIMIENTO, PARA DETERMINAR SU RENDIMIENTO EN EL SUMINISTRO

DE AGUA PARA “EL HOSPITAL GENERAL DOCENTE DE RIOBAMBA” DESDE

ABRIL HASTA JULIO 2014-2015.

AUTORES:

MERCHAN VELEZ JORGE LUIS

ZULA MIÑARCAJA DARIO JAVIER

ESCUELA:

ESCUELA DE EDUCACIÓN TÉCNICA, ESPECIALIDAD ELECTRICIDAD-

ELECTRONICA

AÑO LECTIVO

2013-2014

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TÍTULO DE LA TESIS

MONITOREO DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS DE LOS MOTORES

TRIFÁSICOS DE INDUCCIÓN DE LAS BOMBAS DE PRESIÓN DEL ÁREA DE

MANTENIMIENTO, PARA DETERMINAR SU RENDIMIENTO EN EL SUMINISTRO

DE AGUA PARA EL HOSPITAL GENERAL DOCENTE DE RIOBAMBA DESDE ABRIL

HASTA JULIO 2014-2015.

AUTORES

MERCHAN VELEZ JORGE LUIS, ZULA MIÑARCAJA DARIO JAVIER.

NOMBRE DEL DIRECTOR O TUTOR DEL PROYECTO O TESIS.

ING. IVAN SINALUISA

LUGAR DE REALIZACIÓN

HOSPITAL PROVINCIAL GENERAL DOCENTE DE LA CIUDAD DE RIOBAMBA

PROVINCIA DE CHIMBORAZO.

BENEFICIARIOS

Este estudio amplia los conocimientos técnicos de los parámetros eléctricos y mecánicos de

los motores trifásicos, como beneficiarios directos están: Hospital General Docente de

Riobamba, departamento de mantenimiento, usuarios y colectividad.

TIEMPO ESTIMADO DE REALIZACIÓN

Seis meses desde abril -septiembre del 2014

COSTO ESTIMADO Cuatrocientos dólares USD (400)

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CAPITULO I

1 MARCO REFERENCIAL

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la actualidad se puede determinar un bajo rendimiento de electrobombas, se observa que

existe falta de agua por algunos minutos en todo el hospital, esto significa que se no se da

prioridad a dar un mantenimiento o a renovar las máquinas.

El problema que encontramos en el hospital general docente de la ciudad de Riobamba, es que

los motores trifásicos de inducción de las bombas de presión constante tienen bajo

rendimiento, en lo que corresponde en el suministro suficiente y normal de agua porque no

tiene caudal constante induciendo que el personal apague la bomba por unos minutos cada

que la potencia de salida del motor haga que disminuya el caudal, así entonces la maquina

reinicia con una mejor eficacia.

Esto ocasiona el desabastecimiento general del líquido vital en el hospital en especial las áreas

de: Fisioterapia, Lavandería, y Cocina.

En el área de fisioterapia provocando que los pacientes que se encuentran en rehabilitación no

puedan cumplir a cabalidad la terapia que están realizando, esto causa que el rehabilitarte

pierda tiempo, dinero.

En lo que corresponde al área de lavandería, el ineficiente abastecimiento de agua retrasa

lavar la ropa cuya función la debería realizar normalmente para no causar contagio de

enfermedades.

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Así mismo en la elaboración de alimentos cuando no tienen suficiente destilo de agua no

podrán realizar a tiempo la preparación de comida ocasionando retraso de la comida de los

pacientes y usuarios.

En vista del problema presentado de las bombas en el área de mantenimiento vamos a hacer

un seguimiento y monitoreo para corregir los defectos, existen diferentes métodos invasivos y

no invasivos para la detección de fallos utilizando técnicas de análisis de datos de origen

eléctrico, mecánico, entre los cuales se pueden resaltar los siguientes: Tipo de motor 3∼ (Trifásico), Potencia (W), Voltaje (V), Tipo de conexión, Estrella Y o triangulo Δ, Corriente

(A), Frecuencia (Hz), Factor de potencia (cosφ) 0,81 y mecánicos como: Deslizamiento,

Velocidad nominal (RPM) y velocidad de sincronismo, Factor de servicio (SF) 1,15, contacto

entre estator y rotor (desalineación entre rotor y estator, fallas en los rodamientos).

Es importante aplicarlo en los motores del banco de presión constante del área de

mantenimiento del “Hospital General de la ciudad de Riobamba”, por cuanto este trabajo

investigativo va a contribuir a obtener y poner en ejecución estrategias de rendimiento

mecánico, para mejorar y fortalecer el desempeño y vida útil de los motores y este a su vez va

a permitir valorar el verdadero prestigio que se ha asimilado en la Escuela de Educación

Técnica.

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿EL RENDIMIENTO DE LOS MOTORES TRIFÁSICOS DE INDUCCIÓN DE LAS

BOMBAS DE PRESIÓN GARANTIZARA EL ABASTECIMIENTO NORMAL DE AGUA

PARA EL HOSPITAL GENERAL DOCENTE DE RIOBAMBA?

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1.3 OBJETIVOS

1.3.1 GENERAL:

Garantizar el normal y permanente suministro de agua para el Hospital General Docente de

Riobamba a través del mejoramiento del rendimiento de las bombas de presión, durante el

periodo abril-julio del 2014.

1.3.2 ESPECÍFICOS

• Investigar los fundamentos teóricos científicos acerca de parámetros eléctricos y

mecánicos de los motores trifásicos de inducción.

• Promover una política de mantenimiento preventivo al personal de mantenimiento de

motores, mediante un manual de mantenimiento preventivo.

• Proponer una instalación de un banco de capacitores que mejoren el factor de potencia

de las bombas.

1.3 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL PROBLEMA

Es pertinente realizar este trabajo en vista de múltiples problemas y dificultades que presentan

en el abastecimiento de agua, debido a la falta de monitoreo constantes ya se por falta de

tiempo o desinterés.

El proyecto es factible ya que se cuenta con bibliografía especializada y actualizada, la

colaboración de personal de mantenimiento acerca de los motores del banco de presión

constante del área de mantenimiento centro de la investigación. Se dará solución mediante la

elaboración de una guía que permita estimula a la renovación de motores obsoletos.

Es importante la realización de este tema investigativo en vista que el monitoreo de los

parámetros eléctricos y mecánicos, abre las puertas del aprendizaje especialmente para

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determinar la eficiencia de los motores trifásicos de las bombas, oportunidad que debe ser

valorada por personal de mantenimiento para desarrollar sus capacidades y fortalezas que

ofrece cada uno de ellos.

El personal de mantenimiento juega un rol fundamental al hablar de mejora el eficiente

suministro de agua, “el monitoreo” debe ser perenne y continuo para que el personal se

integre en los nuevos procesos de mantenimiento con dedicación e interés.

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CAPITULO II

2 MARCO TEÓRICO

2.1 ANTECEDENTES DE INVESTIGACIONES ANTERIORES CON RESPECTO

DEL PROBLEMA QUE SE INVESTIGA.

Una vez analizado investigaciones previas, se ha determinado que existen diferentes

propuestas de tesis en la biblioteca de la Facultad de Mecánica de la Escuela Superior

Politécnica de Chimborazo y también en otras Instituciones de Educación Superior, que tiene

relación con el tema de investigación que se está realizando con los siguientes temas:

Tanqueño Moreta J. (2012) “DISEÑO DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO

PREVENTIVO PLANIFICADO PARA LOS EQUIPOS DE LA CASA DE MÁQUINAS

DEL HOSPITAL GENERAL DOCENTE RIOBAMBA 2012” (Tesis de grado, Escuela

Superior Politécnica de Chimborazo)

http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/2399/1/25T00177.pdf

Mena Barros M. (2013) “ESTUDIO Y ANALISIS DE ESTABILIDAD DE LAS

MAQUINAS DE INDUCCION, APLICANDO SIMULACION EN MATLAB (2013)”

(Tesis de grado, Universidad Politécnica Salesiana)

http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/4260/1/UPS-CT002604.pdf

Castelli, Marcelo (2007) “METODOLOGÍA DE MONITOREO, DETECCIÓN Y

DIAGNÓSTICO DE FALLOS EN MOTORES ASÍNCRONOS DE INDUCCIÓN”

(Universidad de Montevideo-Uruguay, ALFEX S.A)

http://www.uruman.org/3er_congreso_docs/trabajos_tecnicos/TT%20Castelli

%20Andrade.pdf

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2.2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

2.2.1 ¿Qué es monitorear? Al establecer un nuevo programa de mantención correctivo (o

mejorar uno existente), la primera acción debe ser definir qué motores serán monitoreados. En

este punto, los aspectos a considerar son si se trata de motores de inducción trifásicos, su

eficiencia y arranque, y la estabilidad de funcionamiento. Cada situación es diferente y cada

equipo requiere consideración individual, pero los objetivos principales y planes básicos son

similares. Los motores que tienen una historia de pobre desempeño deben ser monitoreados

con mayor frecuencia.

Para el éxito de un programa de mantención correctivo, es vital que se defina la importancia

de los motores, que se establezca un horario rutinario, que se cumpla esa rutina y los ajustes

requeridos se ejecuten oportunamente.

Determinar el rendimiento inminente de motores requiere conocimiento y experiencia, así

como el uso de todos los recursos disponibles. Mientras más recursos estén a disposición del

técnico, será más factible predecir la longevidad de las máquinas.

Para un exitoso diagnóstico de la condición del motor, se deben realizar dinámicas (On-line,

con motor funcionando). De este modo, se pueden probar y analizar los numerosos

componentes del mismo, como el sistema de monitoreo, que consiste en adquirir los datos

exactos.

En este caso, el personal de mantenimiento puede efectivamente determinar su condición y

cuando se proyecta apropiadamente su tendencia, puede ayudar a predecir el probable futuro

del motor.

Por ejemplo, pueden identificar las distintas formas que están conectado un motor (estrella o

triangulo), así determinaremos con que voltajes esta funcionado. La conexión en estrella se

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designa por la letra Y. Se consigue uniendo los terminales negativos de las tres bobinas en un

punto común, que denominamos neutro y que normalmente se conecta a tierra. Los terminales

positivos se conectan a las fases Además, en la estrella los devanados de las fases están en

serie con los conductores de línea, por lo que las intensidades de fase y de línea serán iguales.

2.2.2 MOTORES ASÍNCRONOS TRIFÁSICOS

Los motores eléctricos son máquinas que convierten la energía eléctrica en energía mecánica

rotacional. Existen tres tipos de motores eléctricos: asíncrono o de inducción, síncrono y de

corriente continua. Todas ellas también presentan la propiedad de ser reversibles funcionando

como generadores de energía eléctrica. En los motores asíncronos trifásicos, el devanado del

estator se alimenta con corriente alterna trifásica desde la red, y por inducción en el rotor.

El rendimiento de las máquinas eléctricas es muy alto, pero presenta pérdidas que lo hacen

calentarse. Este suceso es muy importante ya que el aislamiento se deteriora con la

temperatura, y con esto la duración de la vida útil de la máquina. Si mejoramos el sistema de

enfriamiento de la máquina, podemos mejorar su rendimiento y con ello la potencia.

Principio de funcionamiento

Según la ley de Faraday, un campo magnético que varía con el tiempo produce una fuerza

electromotriz. La fuerza electromotriz no es otra cosa que un voltaje procedente de

conductores que se mueven en un campo magnético, o de un conductor entre un campo

magnético variable. Esta ley es la que rige el funcionamiento de un motor de inducción. En el

estator del motor de inducción, se aplica una corriente trifásica senoidal, el cual produce un

campo magnético giratorio de velocidad de rotación que viene dada por: N sinc = 120.fe/p

Donde:

N sinc: Velocidad de rotación del campo magnético

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Fe: Frecuencia del sistema en Hz

p: Numero de polos de la máquina

El campo magnético giratorio del estator inducirá una corriente en el rotor que se encuentra en

corto circuito a través de anillos en el caso del rotor jaula de ardilla o en una conexión

especial en el caso del rotor devanado.

El campo magnético inducido en el rotor interactuará con el campo magnético del estator

produciendo un par de giro en dirección del campo magnético del estator, debido al principio

de acción y reacción. La principal característica de los motores de inducción, es que la

velocidad angular del rotor siempre será menor a la velocidad del campo magnético del

estator, debido a que si estas velocidades son iguales, ya no existiría inducción en el rotor y

con ello tampoco el par de giro.

Componentes Los principales componentes de un motor eléctrico asíncrono trifásico son: la

carcasa, el estator y el rotor. El rotor es lo que diferencia un motor de jaula de ardilla con un

motor de rotor tipo bobinado. El estator es el mismo para cada tipo de motor asíncrono

trifásico.

También entre los componentes tenemos el ventilador, los cojinetes que dependiendo de la

posición del motor así será el tipo de cojinete, y escudos frontales y traseros.

2.2.3 PARAMETROS DE MOTORES

2.2.3.1 PARAMETROS ELÉCTRICOS

La potencia nominal de un motor eléctrico es la potencia mecánica disponible en el eje: se

expresa en Watt (W) o en caballos vapor (1 Hp = 745.7 W) o en caballo vapor métrico (1 CV

= 736 W); por comodidad se suele poner 1 CV = 1 Hp = 746 W

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La tensión nominal es la tensión concatenada, o sea entre dos fases, a los bornes del motor a

la potencia nominal. Para el dimensionamiento de la máquina el proyectista tiene en

consideración su valor: para un funcionamiento correcto del motor, y así pues de la

electrobomba, es necesario que la tensión de la red eléctrica de alimentación no se separe

mucho de este valor: la norma internacional al respecto impone que los aparatos a motor estén

en condiciones de suministrar su potencia nominal y por lo tanto funcionar correctamente,

cuando estén alimentados a una tensión que pueda variar dentro de ± 5% (6%) del valor

nominal.

La frecuencia nominal: generalmente 50 o 60 Hz - y el número de fase: generalmente se

tienen motores asincrónicos monofásicos o trifásicos.

La corriente nominal es la corriente absorbida por el motor cuando, alimentado a tensión y

frecuencia nominal, suministra la potencia nominal.

FACTOR DE POTENCIA

Triángulo de potencias El llamado triángulo de potencias es la mejor forma de ver y

comprender de forma gráfica qué es el factor de potencia o coseno de “fi” (Cos) y su estrecha

relación con los restantes tipos de potencia presentes en un circuito eléctrico de corriente

alterna.

Fig. #1

Como se podrá observar en el triángulo de la ilustración, el factor de potencia o coseno de “fi”

(CosØ) representa el valor del ángulo que se forma al representar gráficamente la potencia

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activa (P) y la potencia aparente (S), es decir, la relación existente entre la potencia real de

trabajo y la potencia total consumida por la carga o el consumidor conectado a un circuito

eléctrico de corriente alterna. Esta relación se puede representar también, de forma

matemática, por medio de la siguiente fórmula: CosØ= P/S

Lo «ideal» sería que el resultado fuera siempre igual a “1”, pues así habría una mejor

optimización y aprovechamiento del consumo de energía eléctrica, o sea, habría menos

pérdida de energía no aprovechada y una mayor eficiencia de trabajo en los generadores que

producen esa energía.

Tipos de conexión

La conexión en estrella se designa por la letra Y. Se consigue uniendo los terminales

negativos de las tres bobinas en un punto común, que denominamos neutro y que

normalmente se conecta a tierra. Los terminales positivos se conectan a las fases. En la

conexión en estrella, cada generador se comporta como si fuera monofásico y produjera una

tensión de fase o tensión simple. Estas tensiones serían U1, U2 y U3. La tensión compuesta es

la que aparecerá entre dos fases. Estas serán U12, U13 y U23, de manera que:

U12=U1-U2

Fig. #2

En la conexión en estrella:

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Cada una de las tensiones de línea, se encuentra adelantada 30º respecto a la tensión de fase

que tiene el mismo origen. Esto se aprecia claramente si representamos vectorialmente el

diagrama de tensiones de fase y de línea en una estrella:

Además, si te fijas en la estrella, puedes observar que los devanados de las fases están en serie

con los conductores de línea, por lo que las intensidades de fase y de línea serán iguales:

Conexión triangulo

Este tipo de conexión se realiza uniendo el final de una bobina con el principio de la

siguiente, hasta cerrar la conexión formando un triángulo. Es una conexión sin neutro. Las

fases salen de los vértices del triángulo. También se denomina conexión delta (Δ). Es fácil

observar, que en este tipo de conexión, las tensiones de fase y de línea son iguales, porque los

conductores de línea salen de los vértices del triángulo y la tensión entre ellos es producida

por la bobina correspondiente. Esto se observa en el siguiente diagrama:

Fig. #3

Entonces, en la conexión en triángulo:

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Esta conexión sólo utiliza tres conductores, puesto que no existe neutro. Si las tensiones

forman un sistema equilibrado, las intensidades de línea son, con respecto a las de fase:

Cada intensidad de línea se encuentra retrasada 30º respecto de la

intensidad de fase, como puedes observar si representamos vectorialmente las intensidades en

una conexión de fuentes en triángulo.

2.2.3.2 PARÁMETROS MECÁNICOS

La velocidad de rotación es el número de vueltas cumplidas por la bomba en una unidad de

tiempo; generalmente se indica con n y se mide rpm.

Todas las electrobombas Pentax disponen de motor asincrónico de 4 polos; considerando la

carrera media de los motores y siendo la energía eléctrica atribuida generalmente en redes con

frecuencia equivalente a 50 o 60 Hz, es más o menos n(60 Hz) = 3300 - 3550 rpm.

N= 60* frecuencia de red sobre número de polos

Velocidad de sincronismo. La velocidad de sincronismo en una máquina eléctrica de

corriente alterna es la velocidad a la que gira el campo magnético rotante Ns=120*f/2p

Dónde: f es frecuencia de línea y 2p par de polos

La velocidad de sincronismo en una máquina de corriente alterna depende de la polaridad y

de la frecuencia de la red de suministro eléctrico.

Deslizamiento Se llama deslizamiento a la diferencia de velocidad entre velocidad síncrona

Ns y la velocidad de rotor Nr expresada en tanto por uno o en % (a plena carga 3% < s < 8%)

Tipo de servicio

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Por servicio de cualquier máquina se entiende la carga a la cual la máquina misma es

sometida, incluyendo (si aplicables) los períodos de arranque, frenado eléctrico,

funcionamiento en vacío, reposo, además de su duración y la secuencia en el tiempo.

Sin detenernos en la descripción de los varios tipos de servicio definidos por la normativa

(continuo, de duración limitada, intermitente, etc.) conviene simplemente subrayar que toda

electrobomba Pentax es accionada por un motor a inducción, monofásico o trifásico según el

modelo, tipo cerrado y autoventilado, apto para el servicio continuo, o sea, en condiciones de

suministrar sin interrupciones los funcionamientos declarados en la placa.

Las clases de servicio de una máquina eléctrica según NEMA son:

S1: Servicio continúo. Trabaja a carga constante. Temperatura de régimen permanente.

S2: Servicio temporal. Trabaja en un tiempo breve. No se llega a alcanzar una temperatura

estable.

S3, S4 y S5: Servicio Intermitente. Serie continua de ciclos iguales de carga constante,

seguidos de períodos de reposo, sin alcanzar una temperatura constante.

S6, S7 y S8: Servicios Ininterrumpidos. Similar al anterior pero sin períodos de reposo.

CONTACTO ENTRE ESTATOR Y ROTOR

Las razones más comunes que conducen al contacto entre el rotor y el estator son las

siguientes:

Desaliniamiento entre rotor y estator

Fallas en los rodamientos

Desaliniamiento entre rotor y estator

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El alineamiento incorrecto ocurre cuando el eje del motor y el eje de la transmisión no están

en la misma línea. El alineamiento inadecuado produce excesiva vibración, ruido, incremento

en la temperatura del rodamiento y el acoplamiento, y fallo prematuro de acoplamientos y

rodamientos.

Fallas en los rodamientos del motor Normalmente los motores están equipados con

rodamientos de una sola hilera de bolas de ranura profunda. La designación completa de los

rodamientos se indica en la placa de características de la mayoría de motores.

Si el rodamiento del lado acople del motor se sustituye por un rodamiento de rodillos NU- o

NJ-, se podrán soportar fuerzas radiales superiores. Los rodamientos de rodillos son

especialmente adecuados para accionamientos por correas.

Cuando hay grandes fuerzas axiales, deberían usarse rodamientos de bolas de contacto

angular. Esta versión está disponible bajo demanda. Al solicitar un motor con rodamientos de

contacto angular, es necesario especificar el tipo de montaje y la dirección y la magnitud de la

fuerza axial.

2.2.4 DEFINICIONES TECNICAS EN UNA BOMBA

2.2.4.1 Caudal. Volumen divido en un tiempo o sea es la cantidad de agua que es capaz de

entregar una bomba en un lapso de tiempo determinado. El caudal se mide por lo general en:

litros/minutos l/m, metros cúbicos/hora m3/h, litros/segundos l/s. Galones por minuto gpm

etc.

El caudal de una bomba está determinado por la siguiente relación:

Caudal = cilindrada * velocidad

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El caudal así obtenido es llamado caudal teórico, que es simplemente superior al caudal real

en función del rendimiento volumétrico de la bomba, es decir de las fugas internas de la

misma.

Se define el rendimiento volumétrico como la relación entre el caudal real y el caudal teórico:

Este rendimiento volumétrico oscila entre el 80 y el 99% según el tipo de bomba, su

construcción y sus tolerancias internas, y según las condiciones específicas de velocidad,

presión, viscosidad del fluido, temperatura, etc.

El rendimiento total de una bomba es el producto de sus rendimientos volumétrico y

mecánico:

El rendimiento total de una bomba nueva puede oscilar entre el 50 y el 90%, valores que

disminuirán con el uso y el desgaste de los elementos de estanqueidad interna propia de la

bomba.

2.2.4.2 Presión. Fuerza aplicada a una superficie, ejemplo: una columna vertical de agua de

1 cm2 de área por una altura de 10 m, genera una presión sobre su base de 1kg/cm2 debido al

peso del agua contenida que en este caso es 1 litro. De este ensayo se define que 1kg/cm2 es

equivalente a 10 m.c.a. (metros columna de agua) de presión. En una bomba la presión es la

fuerza por unidad de área, que provoca una elevación. Comúnmente se conoce esta elevación

como Hm (altura manométrica). Otras unidades de presión son: psi, bar, atm.

2.2.4.3 Pérdidas de carga. Representan pérdidas de presión (m.c.a.), sufridas en la

conducción de un líquido. Esto significa que el agua al pasar por la tubería y accesorios

pierde presión, por esta razón el tubo debe ser del mayor diámetro posible, para disminuir la

velocidad y el roce.

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2.2.4.4 Potencia Absorbida; es la demandada por la bomba al motor, medida comúnmente

en hp, kW. Esto es el producto del caudal por la altura. Si la eficiencia de la bomba es alta

menor es la potencia demandada al motor. La fórmula es: P.abs.= (Q x H) / (75 x %).

2.2.4.5 Succión de una bomba. La altura de succión de las bombas de superficie está

limitada a 7 mts. aprox. dependiendo de la presión atmosférica disponible que, a nivel del

mar, es de 1 bar o 10 m.c.a., por lo que la tubería debe ser lo más corta y del mayor diámetro

para disminuir las pérdidas de carga. En bombas de gran tamaño, se debe calcular la altura de

succión tomando en consideración la curva de NPSH. De este modo se evitará la cavitación

(ebullición del agua debido a muy baja presión atmosférica), fenómeno físico químico que

deteriora prematuramente la bomba.

2.2.4.6 Cebado. Se entiende por cebado de una bomba cuando la tubería de succión es

hermética y está llena de agua libre de aire. Si el nivel de agua a bombear está más bajo que la

bomba, se debe instalar una válvula de pie, para que contenga la columna de agua cuando se

detenga la bomba.

2.2.4.7 Tuberías succión y descarga. Estas deben dimensionarse en función del caudal y

longitud, para velocidades máx. De 1,5 m/seg. Y mínimas pérdidas de carga Las tuberías no

deben ser soportadas por la bomba. Los diámetros de las bombas no indican el diámetro de las

cañerías, estas siempre deben ser calculadas. Lo recomendable es usar cañerías de diámetro

mayor a los de la bomba.

2.2.4.8 Punto de trabajo. Corresponde a un punto en la curva hidráulica, en el gráfico caudal

vs. Presión de servicio. Por lo general al centro de la curva tenemos la mayor eficiencia. Los

fabricantes entregan curvas de caudal vs. Presión, rendimiento, potencia absorbida, npsh

requerido.

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2.2.4.9 La Eficiencia: un dominio de mayor importancia identificado y seguido mediante el

monitoreo del motor es su eficiencia. Esta se define como la razón entre el trabajo útil

desarrollado y la energía consumida para ello. De manera simple, es el cociente entre las

potencias de salida y de entrada. Por lo general, se define en tres categorías:

2.2.4.10 Eficiencia nominal: Es el valor asignado a una partida de motores por el fabricante y

que figura en la placa del motor.

2.2.4.11 Eficiencia operativa: Es la verdadera eficiencia con la que trabaja el motor dentro

de las particulares condiciones de carga y ambiente en que opera.

2.2.4.12 Eficiencia mínima: Es el menor valor de eficiencia que un motor debe mantener

para ser aceptado dentro de una prueba muestral.

2.3 DEFINICIONES DE TÉRMINOS BÁSICOS.

El motor eléctrico: es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía mecánica

por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son máquinas

eléctricas rotatorias compuestas por un estator y un rotor.

Estator: Constituye la parte fija del motor. El estator es el elemento que opera como base,

permitiendo que desde ese punto se lleve a cabo la rotación del motor. El estator no se mueve

mecánicamente, pero si magnéticamente

La potencia eléctrica. Es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es

decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo

determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).

El (watt): unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades, equivalente a 1

Joule/segundo.

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Rotor: Constituye la parte móvil del motor. El rotor es el elemento de transferencia mecánica,

ya que de él depende la conversión de energía eléctrica a mecánica. Los rotores, son un

conjunto de láminas de acero al silicio que forman un paquete

La intensidad eléctrica: es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un

material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del

material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre

segundo), unidad que se denomina amperio.

Monitoreo: es el proceso sistemático de recolectar, analizar y utilizar información para hacer

seguimiento al progreso de un programa en pos de la consecución de sus objetivos, y para

guiar las decisiones de gestión. El monitoreo generalmente se dirige a los procesos en lo que

respecta a cómo, cuándo y dónde tienen lugar las actividades, quién las ejecuta y a cuántas

personas o entidades beneficia.

Los parámetros eléctricos: permiten diseñar y especificar los dispositivos de maniobra y

protección para el motor dependiendo del tipo de arranque y de la carga a accionar.

Parámetros mecánicos: el medio ambiente y las exigencias mecánicas permiten definir los

parámetros mecánicos del motor

El voltio, o volt, por símbolo V, es la unidad derivada del Sistema Internacional para el

potencial eléctrico, la fuerza electromotriz y la tensión eléctrica.

Rendimiento: El trabajo obtenido (trabajo útil) de su funcionamiento y el trabajo

suministrado o consumido por la máquina o el proceso.

El rendimiento de la bomba es el razón entre la potencia Pu suministrada al fluido y la

potencia Pnom de la bomba (o sea la potencia mecánica rendida por el motor eléctrico): ?p =

Pu / Pnom.

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Periodo: Tiempo necesario para que se produzca un ciclo completo. Se mide en segundos. Es

la inversa de la frecuencia (número de ciclos por segundo). El periodo es el tiempo necesario

para que el cigüeñal complete una vuelta.

Nema: National Electrical Manufacturers Association (Asociación Nacional de Fabricantes

Eléctricos) Este organismo es el responsable de numerosos estándares industriales comunes

usados en el campo de la electricidad.

2.4 HIPÓTESIS

El monitoreo de parámetros eléctricos y mecánicos de los motores trifásicos de inducción

mejoran el rendimiento de las bombas que suministran agua para el hospital desde el área de

mantenimiento eléctrico durante el periodo 2014-2015.

2.5 VARIABLES

2.5.1. INDEPENDIENTE

Rendimiento eficiente de las bombas.

2.5.2. DEPENDIENTE

Normal suministro de agua que necesitan en todo el hospital.