MAQUINAS-ELECTRICAS.ppt

Maquinas rotativas ac

1. MAQUINAS ELECTRICAS

2. 1. DEFINICION Y TIPOS DE MAQUINAS ELECTRICAS
•Unamáquinaeléctricaesundispositivoquetransformalaenergía
eléctricaenmecánica(oalrevés),obien,enenergíaeléctricapero
conotrascaracterísticas,pasandoestaenergíaporunaetapade
almacenamientoenuncampomagnético.
•Seclasificanentresgrupos:
–Generadores:transformanenergíamecánicaeneléctrica.
–Motores:transformanenergíaeléctricaenmecánica.
–Transformadores:conservanlaformadelaenergíapero
transformansuscaracterísticas.
•Unamáquinaeléctricatieneuncircuitomagnéticoydoscircuitos
eléctricos.

3. Deacuerdoalafuentedetensiónquealimentelamáquina,podemos
realizarlasiguienteclasificación:
Máquinasdecorrientedirecta(continua)(DC)
Motoresdecorrientealterna(AC)
1. DEFINICION Y TIPOS DE MAQUINAS ELECTRICAS
Desde una visión mecánica, las máquinas eléctricas se pueden clasificar
en:
Rotativas (Generadores y Motores): están provistas de partes
móviles.
Estáticas (Transformadores): no disponen de partes móviles.

4. 1. DEFINICION Y TIPOS DE MAQUINAS ELECTRICAS

5. 2. TRANSFORMADORES
•Máquina eléctrica estática.
•Alimentada con c.a.
•2 arrollamientos (primario y secundario)
•Transforma la relación V-I. Sirve para variar la tensión de red.
•Permite el transporte de energía eléctrica a grandes distancias.

6. 2. TRANSFORMADORES

7. 2. TRANSFORMADORES
•LlamamosBobina primaria o "primario"a aquella que recibe el
voltaje de entrada y Bobina secundaria o "secundario"a aquella
que entrega el voltaje transformado.
FUNCIONAMIENTO:
-La Bobina primaria recibe un voltaje alterno que hará circular por
ella una corriente alterna.
-Esta corriente inducirá un flujo magnético alterno en el núcleo de
hierro.
-Como el bobinado secundario está arrollado sobre el mismo núcleo
de hierro, el flujo magnético circulará a través de las espiras de
éste, provocando una inducción electromagnética.
-Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras del
“secundario", se generará por el alambre del secundario una
tensión. En este bobinado secundario habría una corriente si hay
una carga conectada (el secundario está conectado a una
resistencia por ejemplo). Simuladorelectromagnetismo

8. 2. TRANSFORMADORES
•La razón de transformación del voltaje entre el bobinado “primario" y
el “secundario" depende del número de vueltas que tenga cada uno.
•Fórmula:
•Entonces:Vs = Ns x Vp / Np
•Un transformador puede ser "elevador o reductor" dependiendo del
número de espiras de cada bobinado.
RELACION DE TRANSFORMACION

9. 3. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE CONTINUA (DC)Sistema
Eléctrico
Maquina
Eléctrica
Sistema
Mecánico
Flujo de energía como MOTORMOTOR
Flujo de energía como GENERADORGENERADOR
Las máquinas eléctricas rotativas son convertidores electromecánicos
capaces de transformar energía desde un sistema eléctrico a un sistema
mecánico o viceversa.

10. 3. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE CONTINUA (DC)
3.1 COMPONENTES PRINCIPALES

11. 3. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE CONTINUA (DC)
•Armazón
•Imán permanente o electroimán
•Escobillas y portaescobillas
Estator
Constituye la parte fija de la máquina. Su función es
suministrar el flujo magnético que será usado por el
bobinado del rotor para realizar su movimiento
giratorio (motor) o inducir corriente (dinamo).
Está formado por
3.1 COMPONENTES PRINCIPALES

12. 3. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE CONTINUA (DC)
3.1 COMPONENTES PRINCIPALES
Rotor
•Eje
•Núcleo y Devanado
•Colector
Constituye la parte móvil, proporciona el
parpara mover a la carga (motor) o la
corriente inducida (dinamo).
Está formado por

13. 3. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE CONTINUA (DC)
3.2 MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA
Velocidad giro:
n = K x (V/)
K = constante que disminuye a
mayor nº de pares de polos.
V = tensión de red (12-24V)
= flujo magnético creado por el
bobinado inductor.

14. 3. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE CONTINUA (DC)
3.2 MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA
VideomotorDC VideomotorDC2

15. 3. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE CONTINUA (DC)
3.2 MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA

16. 3. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE CONTINUA (DC)
3.2 MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA

17. 3. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE CONTINUA (DC)
3.2 MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA
-Tienen un elevado par de arranque (pueden vencer fácilmente la carga inicial para
empezar a girar).
-Consumen mucha intensidad en el arranque (es necesario un reostato de arranque).
-La velocidad es variable con la carga. Si esta es muy baja, tienden a embalarse, por
lo que un operario debe controlar la velocidad con el reostato (el motor no se puede dejar
funcionando solo).

18. 3. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE CONTINUA (DC)
3.2 MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA
-Tienen un elevado par de arranque, aunque menor que los motores SERIE.
-Consumen mucha intensidad en el arranque (es necesario un reostato de arranque).
-La velocidad es casi constante con la carga. El motivo es que el flujo generado por el
bobinado inductor es constante, por ser la corriente inductora constante. Solo varía la
corriente en el bobinado inducido. En el motor SERIE, varían a la vez la corriente en el
inductor e inducido y por tanto varía el flujo inductor.
-Al ser motores estables en la marcha, se suelen emplear en el accionamiento de
máquinas-herramientas, ya que no se requiere la vigilancia permanente por parte de un
operario.

19. 3. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE CONTINUA (DC)
3.2 MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA
-Al igual que los motores PARALELO, se suelen emplear en el accionamiento de
máquinas-herramientas.

20. 3. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE CONTINUA (DC)
3.2 MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA

21. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS (90% de los motores industriales)

22. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS COMPONENTES

23. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS COMPONENTES

24. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS COMPONENTES

25. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS COMPONENTES
Rotor jaula ardilla Rotor bobinado

26. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS COMPONENTES
DESPIECE MOTOR JAULA ARDILLA

27. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS COMPONENTES
DESPIECE MOTOR JAULA ARDILLA

28. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS COMPONENTES
DESPIECE MOTOR ROTOR BOBINADO (ANILLOS ROZANTES)
VideomotorAC
Bobinado motor AC
VideomotorAC
(lata)

29. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS
FUNCIONAMIENTO
Cuando las corrientes
trifásicas son aplicadas a
los bobinados, el campo
magnético gira a una
velocidad constante y
hace que el rotor gire.

30. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS
FUNCIONAMIENTO

31. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS
FUNCIONAMIENTO
VideomotorAC1
VideomotorAC2
VideomotorAC3

32. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS
FUNCIONAMIENTO
VELOCIDAD DE ROTACION DEL CAMPO MAGNETICO GIRATORIO
(VELOCIDAD DE SINCRONISMO)
ns= velocidad de rotación (revoluciones por minuto, r.p.m)
f = frecuencia de la corriente alterna (50 Hz)
p = número de pares de polos (los motores habituales tienen 1 par de polos, uno norte y otro
sur)
VELOCIDAD DE ROTACION DEL ROTOR (VELOCIDAD REAL)
La velocidad del rotor nunca es la misma que la del campo generado en el estator (velocidad
síncrona) pues, en ese caso, el movimiento relativo entre ambos sería nulo y desaparecería la
f.e.m. y corrientes inducidas, desapareciendo el par de fuerzas que provocan el movimiento de
rotación.
Esta diferencia entre las velocidades del campo y del rotor da lugar al concepto de
deslizamiento.
El valor del deslizamiento puede darse en valor absoluto (r.p.m) o relativo (%).

33. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS
FUNCIONAMIENTO

34. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS
CONEXIONADO
CAJA DE BORNAS
CONEXION EN TRIANGULO

35. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS
CONEXIONADO
CAJA DE BORNAS
CONEXION EN TRIANGULO

36. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.1 MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS
CONEXIONADO
-La placa de características de cualquier motor trifásico nos va a indicar dos
tensiones a las que podemos conectar dicho motor.
-Si la línea nos suministra la tensión menor podremos conectarlo en triángulo.
-Si la línea nos suministra la tensión mayor podremos conectarlo en estrella.

37. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.2 MOTORES ASINCRONOS MONOFASICOS
Elcampomagnéticoproducidoporunacorrientemonofásica
enunabobinaestásiempresobreelejedelamisma(esdecir
noseproduceuncampomagnéticogiratorio),sibien
variarásuvalorysentido.
Losmotoresdeinducciónmonofásicosllevanunestatoren
cuyopaquetedechapasvanalojadosdosbobinados(el
principalyelauxiliarodearranque).Paraelrotorseutilizan
rotoresdejauladeardilla.
Elbobinadoprincipal,vacolocadoen2/3delasranurasdel
estator.Elbobinadoauxiliarvaalojadoenelterciorestantede
ranuras,desfasadoenelespacio90º.
Paraqueseproduzcauncampogiratorioenelestatores
condiciónnecesariaquehayaundesfaseeneltiempoentrela
corrientedelbobinadoauxiliarylacorrientedelbobinado
principal.Estoseconsiguenormalmenteconuncondensador,
llamado“condensadordearranque”.

38. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.2 MOTORES ASINCRONOS MONOFASICOS

39. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.2 MOTORES ASINCRONOS MONOFASICOS
La caja de bornes de un motor monofásico tiene tres
bornes:
1 = Común (C)
2 = Bobinado auxiliar (S)
3 = Bobinado principal (R)
Para identificar cual es cada uno de los bobinados, si estos
no vienen marcados, podemos medir la resistencia entre
los diferentes bornes con el polímetro:
-Entre 1 y 2 = 13 Ohmios (Bobinado auxiliar, más
resistencia)
-Entre 1 y 3 = 7 Ohmios (Bobinado principal, menos
resistencia)
-Entre 2 y 3 = 20 Ohmios (Es la suma de la resistencia de
llos dos bobinados)

40. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.2 MOTORES ASINCRONOS MONOFASICOS
Cuandosealimentaelmotorconcorrientepara
quearranque,enprincipiolacorrientepasa
sóloporelbobinadoprincipal(sinqueelmotor
puedamoverseaún),comoestacorrientees
muyelevada,elcampomagnéticoactivaelrelé
yseconectalaramadealimentaciónhaciael
bobinadoauxiliarparapermitirelarranque,esta
ramaauxiliartieneincorporadoenserieel
condensadordearranqueparaprovocarel
desfasedecorriente.
Unavezenmarchaelmotor,elconsumode
corrientedisminuyeyelrelédearranque
desconectalaalimentaciónalbobinadoauxiliar.
CONEXION CON RELE DE ARRANQUE Y CONDENSADOR DE ARRANQUE

41. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.2 MOTORES ASINCRONOS MONOFASICOS
OTROS SISTEMAS, RELÉ, PTC Y CONDENSADORES: COMPARATIVA

42. 4. MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC)
4.2 MOTORES ASINCRONOS MONOFASICOS
OTROS SISTEMAS, RELÉ, PTC Y CONDENSADORES: COMPARATIVA