Motor Jaula de Ardilla y Polos Conmutables.docx

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

IV ELECTROMECÁNICA

INFORME

MOTOR JAULA DE ARDILLA

MOTOR POLOS CONMUTABLES

INTEGRANTES:

Toapanta Rosa

Almache Veronica

Eugenio Ricardo

Chiliquinga Leonardo

1 Maquinas Eléctricas


1. TEMA

Motor Asincrónico Trifásico con Rotor Jaula de Ardilla 004.003 Motor de Polos Conmutables 004.029a

2. OBJETIVOSOBJETIVO GENERAL

Realizar los diferentes tipos de arranque de un Motor Asincrónico Trifásico con Rotor Jaula de Ardilla 004.003 y de un Motor de Polos Conmutables 004.029a, características y tipo de conexión.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Identificar los tipos de arranque que tiene cada motor. Realizar las diferentes conexiones que puede tener un motor. Realizar la conexión en estrella y triangulo del motor jaula de ardilla y de polos

conmutables y medir sus velocidades. Conectar el motor con condensador y medir sus corrientes.

3. EQUIPOS

MOTOR ASINCRÓNICO TRIFÁSICO CON ROTOR JAULA DE ARDILLA 004.003

DESIGNACIÓN DE TERMINALES

U1 V1 W1 (U V W)

W2 U2 V2 (ZXY)POTENCIA DE SALIDA 300 WVOLTAJE NOMINAL 220 V “Y”

CORRIENTE NOMINAL 1.75 A

FRECUENCIA NOMINAL 60 HzCOS Φ 0.74

VELOCIDAD NOMINAL 1630Tabla 1. Características de Placa de un Motor Asincrónico Trifásico

con Rotor Jaula de Ardilla 004.003



MOTOR ASINCRÓNICO TRIFÁSICO DE POLOS CONMUTABLES 004.029a

DESIGNACIÓN DE TERMINALES

Ua Va Wa (L1 L2 L3)

Wb Ub Vb (Z X Y)POTENCIA DE SALIDA 0.21/0.31 KwVOLTAJE NOMINAL “Y” 220V AC

CORRIENTE NOMINAL 1.1/1.45 A

FRECUENCIA NOMINAL 60 HzCOS Φ 0.77/0.9

VELOCIDAD NOMINAL 1630/3000 RPM

Tabla 2. Características de Placa de un Motor de Polos Conmutables 004.029ª

MOTOR DE ARRANQUE POR CAPACITOR 004.006

POTENCIA DE SALIDA 0.23KwVOLTAJE NOMINAL 220V AC

CORRIENTE NOMINAL 1.6 A

FRECUENCIA NOMINAL 60 HzCOS Φ 0.98

VELOCIDAD NOMINAL 1750 RPM

Tabla 3. Características de Placa de un Motor de Polos Conmutables 004.029a

INTERRUPTOR ESTRELLA-TRIANGULO



FUENTE VARIABLE

1. FUNDAMENTO TEORICOMOTOR ASINCRÓNICO TRIFÁSICO CON ROTOR JAULA DE ARDILLA 004.003

Los conductores de éste, están conectados en cortocircuito en ambos extremos mediante anillos continuos. En los motores más grandes, los anillos extremos se sueldan con los conductores, en lugar de ser vaciados. Las barras del rotor de jaula de ardilla no siempre son paralelas a la longitud axial del rotor. Pueden estar desviados cierto ángulo con el eje del rotor para evitar los saltos y producir un par más uniforme, así como para reducir el zumbido magnético durante el funcionamiento del motor.

Ilustración 1. Partes de un Motor Asincrónico Trifásico con Rotor Jaula de Ardilla

Un rotor de jaula de ardilla es la parte que rota usada comúnmente en un motor de inducción de corriente alterna. Un motor eléctrico con un rotor de jaula de ardilla también se llama "motor de jaula de ardilla". En su forma instalada, es un cilindro montado en un eje. Internamente contiene barras conductoras longitudinales de aluminio o de cobre con surcos y conectados juntos en ambos extremos poniendo en cortocircuito los anillos que forman la jaula. El nombre se


http://es.wikipedia.org/wiki/Cortocircuito

http://es.wikipedia.org/wiki/Cobre

http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio

http://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_inducci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_inducci%C3%B3n


deriva de la semejanza entre esta jaula de anillos y barras y la rueda de un hámster (ruedas probablemente similares existen para las ardillas domésticas).1

Ilustración 2.Características del Rotor Jaula de Ardilla


El tipo de motor asíncrono trifásico de varias velocidades mas utilizado (podríamos decir que casi el único que se emplea actualmente) es el de un solo devanado en conexión Dahlander y por tanto es el que describiremos con detalle a continuación.

En la Ilustración 3, está representado el devanado de un motor asíncrono trifásico en conexión Dahlander, donde se pueden apreciar tanto las conexiones internas como las conexiones de la placa de bornes a la red, en sus dos posiciones de funcionamiento. Este motor esta diseñado para trabajar con cuatro polos, cuando se conecta en triángulo y dos polos, cuando se conecta en doble estrella, según se aprecia en el devanado de la fase U1-V1 resaltada en el dibujo.

1 http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/4007/1/T-ESPEL-0094.pdf


http://es.wikipedia.org/wiki/H%C3%A1mster


Ilustración 3. Conexiones Internas en Triangulo y Doble Estrelladel devanado de un Motor Dahlander de 4 y 2 polos

Según se aprecia en la Ilustración 3, para el arranque en la velocidad menor, no hay mas que aplicar la tensión de la red a los bornes U1, V1 y W1 de la placa de conexiones, por estar ya realizada la conexión triángulo, entre sus tres fases, en el interior del motor. Por el contrario, para la velocidad mayor, se deben de realizar dos operaciones: primeramente hay que cortocircuitar los bornes U1, V1 y W1, y a continuación, aplicar la tensión de la red a los bornes U2, V2 y W2, en su placa de conexiones. La conclusión obtenida de lo anteriormente expuesto es que, para el arranque automatizado de un motor en conexión Dahlander, se necesitan tres contactores. 2

También se aprecia en la Ilustración 3, que cuando se conecta el motor para la pequeña velocidad, se forma doble número de polos, por quedar todas las bobinas de una fase conectadas en serie, mientras que para la velocidad mayor, las bobinas de cada fase se conectan por mitades en paralelo, obteniéndose de esta forma, la mitad del número de polos que en el caso anterior. 3

2 ttp://endrino.pntic.mec.es/jhem0027/maquinaasincrona/motorasincrono1.htm

3 http://www.oocities.org/femado/INSTAL19.html



MOTORES DE ARRANQUE POR CAPACITOR

Como todos los motores eléctricos, está formado por un circuito magnético y dos eléctricos.

El circuito magnético está formado por el estator, donde se coloca el bobinado inductor y el rotor que incorpora el bobinado inducido, que en la mayoría de los casos suele ser de jaula de ardilla. De su nombre se desprende que utiliza un solo bobinado inductor, recorrido por una corriente alterna que crea un flujo también alterno, pero de dirección constante que, por sí solo, no es capaz de hacer girar al rotor. Si el rotor se encuentra ya girando, en los conductores del bobinado retórico se generan fuerzas electromotrices que hacen que por el bobinado rotórico circulen corrientes, que a su vez generan un flujo de reacción desfasado 90º eléctricos respecto del principal.

La interacción entre estos dos flujos hace que el motor se comporte como un motor bifásico y el rotor continúe girando4.

Estos motores monofásicos de corriente alterna cuyo rango va de fracciones de HP hasta 15 HP., se usan ampliamente con muchas aplicaciones de tipo monofásico tales como accionamiento a máquinas y herramientas como pueden ser taladros, pulidoras, motobombas, etc.

El capacitor se conecta en serie con el devanado de arranque y el switch o interruptor centrífugo

4 Mot(1999). Motor arranque capacitor.Consultado:Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos73/motor-arranque-capacitador-capacitador-marcha/motor-arranque-capacitador-capacitador-marcha.shtml#ixzz2W3b8M4iO


http://www.monografias.com/trabajos7/swich/swich.shtml#swi


2. PROCEDIMIENTO

MOTOR ASINCRONICO TRIFASICO CON ROTOR JAULA DE ARDILLA 004.003

Realizar el tipo de arranque de la conexión de un Motor Asincrónico Trifásico con Rotor Jaula de Ardilla 004.003. Arranque conexión estrella-triangulo

Colocar el amperímetro para cada una de las conexiones y en las terminales correctas.

Determinar el voltaje que debemos aplicar en cada conexión.

Tomar datos del voltaje aplicado, corriente de arranque, velocidad, corriente nominal y la corriente de placa del motor.


Realizar los diferentes tipos de arranque de las conexiones de un Motor Asincrónico Trifásico de Polos Conmutables 004.029a

Arranque conexión estrella Arranque conexión doble estrella Colocar el amperímetro para cada una de las conexiones y en las terminales

correctas. Determinar el voltaje que debemos aplicar en cada conexión.

Tomar datos del voltaje aplicado, corriente de arranque, velocidad, corriente nominal, la corriente de placa del motor y el sentido de giro para cada caso.

MOTOR DE ARRANQUE POR CAPACITOR

Realizar la conexión de acuerdo al diagrama de placa de conexión de un motor de arranque por capacitor.

Colocar el amperímetro para cada una de las conexiones y en las terminales correctas.

Tomar datos del voltaje aplicado, corriente de arranque, velocidad, corriente nominal, la corriente de placa del motor.

3. RESULTADOS OBTENIDOS:



MOTOR 004.003 ROTOR JAULA DE ARDILLA

ARRANQUE CONEXION ESTRELLA-TRIANGULO

Conexión Vap Iarr S IN

Y 130 1.8 1800 0.6∆ 130 1.8 1800 2.2

Tabla 4. Datos obtenidos en el Arranque Conexión Estrella-Triangulo de un Motor 004.003 Rotor Jaula de Ardilla

V L=√3V fV f=

220

√3

V f=127,01

Voltaje Aplicado

V ap=127,01→Calculado

V ap=130→Fuente

MOTOR 004.029a DE POLOS CONMUTABLES

ARRANQUE CONEXIÓN ESTRELLA

Vap Iarr IN de Placa IN S Sentido de giro130 0.65 1.1-1.45 0.2 1780

Tabla 5. Datos obtenidos en el Arranque Conexión Estrella de un Motor 004.029a de Polos Conmutables

ARRANQUE CONEXIÓN DOBLE ESTRELLA




Tabla 6. Datos obtenidos en el Arranque Conexión Doble Estrella de un Motor 004.029a de Polos Conmutables

MOTOR DE ARRANQUE CON CONDENSADOR

Vap Iarr IN de Placa I en vacio S130 6 1.6 2 1800

Tabla 7. Datos obtenidos en el motor con condensador

1. ANALISIS DE RESULTADOS

ARRANQUE CONEXION ESTRELLA-TRIANGULO

En una conexión estrella triangulo el voltaje aplicado es 130V ya que se energiza por la conexión en estrella y se aplica el voltaje de triangulo ya que este limita la corriente de los bobinados. La corriente de arranque nos dio en forma experimental un valor de 1.8 amperios menor a las corrientes de arranque en conexiones separadas de triangulo y estrella. La corriente nominal de cada conexión se ve en relación al voltaje que soporta cada bobinado.

Ilustración 4. Conexión Estrella-Triangulo

Conexión Vap Iarr s IN

Y 130 1.8 1800 0.6



∆ 130 1.8 1800 2.2Tabla 8. Datos obtenidos en el Arranque Conexión Estrella-Triangulo de un Motor 004.003 Rotor Jaula de Ardilla


Este motor está diseñado para trabajar con cuatro polos, cuando se conecta en triángulo y dos polos, cuando se conecta en doble estrella. En este caso hemos realizado dos tipos de conexiones en estrella y doble estrella lo que podemos determinar, que la velocidad y la corriente de arranque son menores en comparación a la conexión en doble estrella, ya que este motor posee dos tipos de conexiones para poder variar la velocidad y cada conexión posee diferente potencia para cada bobinado

Estos motores solo pueden tener dos velocidades una lenta y otra rápida es decir (2 y 4 o 6 y 12 polos).

ARRANQUE CONEXIÓN ESTRELLA

Ilustración 5. Conexión Estrella Motor 004.029a Polos Conmutables

Vap Iarr IN de Placa IN s Sentido de giro130 0.65 1.1-1.45 0.2 1780



Tabla 9. Datos obtenidos en el Arranque Conexión Estrella de un Motor 004.029a de Polos Conmutables

ARRANQUE CONEXIÓN DOBLE ESTRELLA

Ilustración 6. Conexión Doble Estrella Motor 004.029a Polos Conmutables


Tabla 10. Datos obtenidos en el Arranque Conexión Doble Estrella de un Motor 004.029a de Polos Conmutables

MOTOR DE ARRANQUE POR CONDENSADOR

Se observa que a diferencia de los otros motores este consta de un condensador pero en si se puede observar que tanto las corrientes de arranque como la de vacío son similares a las del motor jaula de ardilla por lo tanto se puede ver que su velocidad también es parecida.

2. CONCLUSIONES

MOTOR 004.003 ROTOR JAULA DE ARDILLA



Se verifico mediante cálculos el voltaje que debemos aplicar en la conexión para no dañar el equipo.

Se realizó pequeñas comparaciones con los datos de placa del motor y los datos obtenidos en el laboratorio.

Se analizó que en una conexión Estrella-Triangulo, se conecta el motor en, se conecta el motor en Y pero se aplica el voltaje de una conexión en ∆.


Se identificó que un Motor de Polos Conmutables nos da dos tipos de velocidad una en conexión Y y otra en conexión ∆.

Se verifico que este tipo de motor en cualquiera de sus conexiones tendrá el mismo sentido de giro.

Se analizó que en las dos conexiones a un voltaje constante varia la I arr, la IN

y la velocidad dependiendo del tipo de conexión.

MOTOR 004.006 CON CONDENSADOR

Los motores de arranque con condensador son similares al de jaula de ardilla y rotor bobinado si se los compara con su corriente de arranque y de vacío.

3. RECOMENDACIONES

Tomar precaución al momento de aplicar el voltaje, estar seguro del voltaje que se va aplicar en cada tipo de conexión.

Realizar los cálculos pertinentes para saber que voltaje que se va aplicar. Tomar en cuenta, datos de placa del cada motor para no sobre sobrepasar

la corriente nominal. Investigar sobre los Motores de Polos Conmutables, Motores con

condensador.

Cortar la alimentación de la fuente de alimentación antes de realizar una nueva conexión.

Verificar las conexiones y en lo posible lo revise el docente antes de energizar el circuito.

4. BIBLIOGRAFIA



1http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/4007/1/T-ESPEL-0094.pdf 2http://endrino.pntic.mec.es/jhem0027/maquinaasincrona/

motorasincrono1.htm 3http://www.oocities.org/femado/INSTAL19.htm 4Mot(1999). Motor arranque capacitor.Consultado: Disponible en:

http://www.monografias.com/trabajos73/motor-arranque-capacitador-capacitador-marcha/motor-arranque-capacitador-capacitador-marcha.shtml#ixzz2W3b8M4iO


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