Maquinas Electricas Asincronas PDF
April 8, 2023 | Author: Anonymous | Category: N/A
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Ing. HUBER MURILLO MANRIQUE ESPECIALISTA EN MAQUINAS MAQUINAS ELECTRICAS MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
ING. HUBER MURILLO M
CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS ELECTRICAS ROTATIVAS DE INDUCION VELOCIDAD CONSTANTE USO SENCILLO
ASINCRONO ASINCRON O
ROBUSTO BAJO COSTO ADQUISICION
CORRIENTE ALTERNA
BAJO COSTO MANTO. VELOCIDAD CONSTANTE USO COMPLEJO
SINCRONO
MAQUINAS ELECTRICAS DE INDEUCCION
AMPLIA GAMA DE CONTROL ALTO COSTO ADQUISICION ALTO COSTO MANTO. VELOCIDAD VARIABLE NECESITA UNA FUENTE DC
CORRIENTE CONTINUA
AMPLIA GAMA DE CONTROL ALTO COSTO ADQUISICION ALTO COSTO MANTO.
1
UNIVERSO TECNOLOGICO DE LOS MOTORES ELECTRICOS DE CORRIENTE ALTERNA SLIPT SLI PT - PHA PHASE SE CAPACITOR DE PARTIDA
JAULA DE ARDILLA
CAPACITOR PERMANENTE POLOS SOMBREADOS
ASINCRONO ASINCRON O
CAPACITOR DE 2 VALORES
ROTOR BOBINADO
MONOFASICO MOTOR CORRIENT ALTERNA
UNIVERSAL TRIFASICO
REPULSION RELUCTANCIA
SINCRONO
HISTERISIS JAULA DE ARDILLA
ASINCRONO ASINCRON O
ROTOR BOBINADO
La máquinas de CA son los mas utilizados por que que la distribución de energía eléctrica es hecha normalmente en corriente alterna. Los motores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía eléctrica en energía macánica. MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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UNIVERSO TECNOLOGICO DE LOS GENERADORES ELECTRICOS DE CORRIENTE ALTERNA JAULA DE ARDILLA ARDILLA + BANCO DE CONDENSADORES
ASINCRONO ASINCRON O ROTOR BOBINADO + BANCO DE CONDENSADORES
MONOFASICO GENERADORES DE CORRIENTE ALTERNA
Anillos rozantes e inductivos
SINCRONO
POLOS SALIENTES POLOS LIZOS IMAN PERMANENTE
TRIFASICO
SINCRONO
POLOS SALIENTES POLOS LIZOS
En la industria mayormente se utilizan generadores de inducción de CA debido a que son compatibles con los grandes centros de producción, p roducción, transporte y utilización de energía dentro de los SEPs. Los generadores síncronos de inducción son máquinas destinadas destinadas a transformar la energía mecánica en energía eléctrica. Los generadores generadores monofásicos se utilizan en cargas pequeña pequeñass < 20 KW. Los grandes generadores generadores son trifásic trifásicos os > 20 KW. MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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UNIVERSO TECNOLOGICO DE LOS GENERADORES Y MOTORES ELECTRICOS DE CORRIENTE CONTINUA IMAN PERMANENTE EXCITACION SHUNT
SIMPLE EXCITACION
EXCITACION INDEPENDIEN. EXCITACION SERIE EXCITACION COMPUESTA PASO CORTO
ADITIVO MOTORES Y GENERADORES DE CC
EXCITACION COMPUESTA PASO LARGO COMPUESTA EXCITACION INDEPENDIEN. EXCITACION COMPUESTA PASO CORTO
SUSTRACTIVO
EXCITACION COMPUESTA PASO LARGO COMPUESTA EXCITACION INDEPENDIEN. MOTOR DE PASOS
ESPECIALES
SISTEMAS WARD LEONARD
Los máquinas de corriente continua son reversibles y por tanto pueden ser utilizados como generadores ó motores según sea el caso. MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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CONSTITUCION MECANICA Una máquina asíncrona de inducción de corriente alterna esta conformada escen-cialmente por las partes que a continuación se nombran : 4
10
3
1
2
6
1. 1.-- Cánc Cáncam amo. o. 2.- Placa Placa de identifi identificac cación ión.. 3.- Carcaz Carcaza a ó armaz armazón. ón. 4.- Tapa Tapa del vennt venntilad ilador. or. 5.- Rotor. 6.- Eje. 7. 7.-- Caja Caja de de con conex exion iones es.. 8. 8.-- Estator. 9. 9.-- Es Escud cudos os ó ta tapa pas. s. 10.-- Arrolla 10. Arrollamie miento ntos. s. 11.-- Roda 11. Rodami mien ento tos. s. 12.-- Agujer 12. Agujero o de dren drenaje aje..
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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CONSTITUCION MECANICA Los motores eléctricos son construídos según las normas : -
IEC C - 34 - 7 ( International electrotechnical comission IE comission ) NEMA MG1 - 4 . 03 ( National Electrical Electrical Manufactures Association )
ROTOR .- Es la parte móbil móbil de la máquina máquina que a su vez cont contiene iene dos partes partes : utilizado dependiendo Eje.- Material flexión y de de acero su diseño los mas utilizados de sonla: tracción, - SA SAE E 1045 1045 y SA SAE E 1060 1060 - VCL 100 Y VCL150 VCL150 ( aceros aceros bonifi bonificad cados os ). Jaula de ardilla .- Es el circuito circuito eléctrico eléctrico del rotor rotor estas pueden pueden ser : - Simp Simple le jaul jaula. a. - Dobl oble jau jaula la.. - Ranu Ranura ra prof profun unda da.. CONSTRUCTIVAS.- Se entiende FORMAS CONSTRUCTIVAS.entiende por forma forma const constructi ructiva va a la disposición de sus partes en relación con su fijación en su puesto de trabajo. Se halla especificado en la norma IEC 34 - 7. MATERIALES FERROMAGNETICOS .- Confor Conformad mados os por por : - Al Alea eaci cion ones es de acer acero o - carb carbon ono o ( obso obsole leto to ) - Ale Aleaci acione oness de ace acero ro - silici silicio. o. ( excele excelente nte ) - Ace Acero ro trat tratado ado.. ( no recome recomenda ndable ble )
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CONSTITUCION MECANICA CARCAZA ARROLLAMIENTOS
CANCAMO
PLACA DE DATOS
ESCUDO L.A
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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CONSTITUCION MECANICA ESCUDO L.A
RODAMIENTO
EJE CHAVETA
CARCAZA ESTATORICA
ARROLLAMIENTOS
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
ROTOR TIPO JAULA DE ARDILLA ING. HUBER MURILLO M
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CONSTITUCION MECANICA
AGUJERO DE DRENAJE
CAJA DE CONEXIONES CARCAZA ESTATORICA
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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CONSTITUCION MECANICA
VENTILADOR
TAPA DEL VENTILADOR
TAPA DEL VENTILADOR
VENTILADOR
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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LOS RODAMIENTOS
CUIDADOS DE LOS RODAMIENTOS EN EL L.A y L.O.A
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RODAMIENTOS RADIALES
RIGIDO DE BOLAS A ROTULA
RODAMIENTOS DE BOLAS
RIGIDO DE BOLAS
RIGIDO DE BOLAS CONTACTO ANGULAR
RODAMIENTOS RADIALES
DE RODILLOS CONICOS
RODAMIENTOS DE RODILLOS
DE ROILLOS A ROTULAS
RODILLOS CILINDRICOS
DE AGUJAS
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RODAMIENTOS RADIALES
OTROS
RODAMIENTOS AXIALES
AXIALES DE BOLAS
AXIALES DE RODILLOS A ROTULA
UTILIZADOS EN BAJAS VELOCIDADES
UTILIZADOS EN ALTAS VELOCIDADES
10
CARGAS CON ALTOS ES FUERZOS
DE FACIL INSTALACION
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KIT DE 06 PIEZAS FAMILIA DE EXTRACTORES DE GARRAS REVERSIBLES PARA EXTRAER PIEZAS INTERNAS O EXTERNAS
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CALENTADORES INDUCTIVOS COMPLETAMEN TE AUTOMATICOS PARA DIVERSOS TIPOS DE RODAMIENTOS SON UTILIZADOS PARA LA MANTENCION DE MAQUINAS ROTATIVAS.
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TERMOMETRO DE PRECISION Es de alta calidad de simple funcion y ofrece excelentes cualidades en un amplio margen de aplicaciones. • Medi Medida da rráp ápid ida a y pr prec ecis isa. a. • Rango – 50 a 900 °°C C. • Usa Usa var varie ieda dad d de so sond ndas as • Robu Robust sta a con const stru rucc cció ión. n. • Tr Trab abaj aja a con con pi pila las. s.
TACOMETRO OPTICO DIGITAL Tacómetro digital de alta calidad de función simple, preciso y controlado por microprocesador para mediciones ópticas ó por contacto rotatorias. La unidad puede ser equipado con sensor de control remoto y adaptador de contacto. Control por microcesador. Sistema de lentes ópticos. Amplia gama de velocidad. Alta resolución. Alta precisión. Operativo bajo luz ambiente. ambiente.
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ANALIZADOR DEL ESTADO DEL ACEITE. Detecta y mide la constante dielectrica del aceite. Determinar el grado del cambio sufrido por la constante dieléctrica del aceite. Permite al usuario conocer los intervalos óptimos para el cambio del aceite. Indica : - Conteniedo de agua. - Exi Existe stenci nciaa de part partícu ículas las.. - Niv Nivele eless de de oxid oxidaci ación. ón. - Pre Prese sent ntaa una lec lectu tura ra . alfanumérica.
MEDIDOR DE VIBRACIONES Son instrumentos de monitoreo MULTI MUL TI – PAR PARAME AMENTR NTRO O capaces de medir vibraciones e identificar las cuasas que la producen tales como : Desequilibrios, desalienamientos, holguras, etc. Miden altas frecuencias . Muy sencibles y robustos. Incluye dos sondas estandar.
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ESTETOSCOPIO ELCTRONICO • Muy fácil de utilizar. • Construcción robusta. • Salida para grabacion. • Cinta de demostración
. de los sonidos graba. .dos para sus repectivas certificaciones. • Sencibles y robustos . auriculares. • Incluye dos sondas . estandar.
ANALIZADORES DE VIBRACIONES Disponobles en simple ó doble canal. Especialmente usados campo. en trabajos de Recopilan las vibraciones existentes en los rodajes. Incluye manuales de manejo y equipo. Puerto de conexión con los demás perifércos. Muy facil de manejar. manejar.
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Para reducir costos por daños a la maquinaria y paradas imprevistas resulta imprescindible la utilización del mantenimiento predictivo
DIRECCIONAMIENTO DEL AIRE EN EL PROCESO DE VENTILACION
DETALLES DE LA TAPA DEL VENTILADOR MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
DETALLES DEL VENTILADOR CANCAMO ESCUDO LOA ING. HUBER MURILLO M
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VENTILADOR CLASE C
TAPA DE VENTILADOR METALICO DE FIERRO TROQUELADO MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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CONSTITUCION MECANICA
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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CONSTITUCION ELECTROMECANICA DE UN MOTOR JAULA DE ARDILLA
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CARCAZA ACABADA DE FIERRRO FUNDIDO DONDE SE INCLUYEN : CANCAMO Y PATAS.
BASE DEL MOTOR MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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CHAPAS ESTATORICAS Y ROTORICAS DE ACERO AL SILICIO ( 2.5 % ) DE UN MOTOR TIPO NV160L4
CHAPAS ESTATORICAS Y ROTORICAS DE ACERO AL SILICIO ( 2.5% ) DE UN MOTOR TIPO NV160L2 MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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MEDIDAS GEOMETRICAS DE LAS CHAPAS ESTATORICAS DE UN MOTOR TIPO NV160L2 De.
Garganta de la ranura
T
Ranuras estatóricas Canal de seguro y alimeamiento
D
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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DOBLE JAULA
CLASIFICACION DE LOS ROTORES SEGUN EL TIPO DE JAULA DE ARDILLA
UNA JAULA
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CHAPA ROTORICA DOBLE JAULA JAULA DE ARRANQUE EJE DE ACERO
JAULA DE TRABAJO
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
EJE DE ACERO
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CHAPA MAGNETICA DE UN MOTOR UNIVERSAL
CHAPA DEL ROTOR DE POLOS LIZOS
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
CHAPA DEL ESTATOR DE POLOS SALIENTES
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ESTATORES ARMADURAS DE MOTORES Y ALTERNADORES
CABEZAS DE BOBINAS
CARCAZA ESTATOR BOBINADA PAQUETE ESTATORICO
CARCAZA ESTATORICA BOBINADA Y BARNIZADA LISTA PARA EL TRATAMIENTO TERMICO. NOTECE QUE LAS CABESAS DE BOBINAS HAN SIDO MUY BIEN AMARRADOS
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CABEZAS DE BOBINAS
L
PAQUETE MAGNETICO ESTATORICO
SEPARADOR DE CABEZAS DE BOBINAS
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CARCAZA BOBINADA LISTA PARA SER INSTALADA EN LA CARCAZA ING. HUBER MURILLO M
CARCAZA ESTATORICA BOBINADA
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DATALLE DE LAS ALETAS UBICADAS EN EL ANILLO DE CORTOCIRCUITO
EJE ROTOR TIPO NV100L4
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JAULA DE ARDILLA SIMPLIFICADA BARRAS DEL ROTOR DE ALUMINIO
ANILLO TERMINAL TERMINAL DE ALUMINO
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
ANILLO TERMINA TERMINAL L DE ALUMINIO
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EJE ROTOR
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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EJE ROTOR
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MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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TAPA DE CONEXIONES Y SUS ACCESORIOS
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TABLERO DE BORNES
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PROTECCION MECANICA IP55 ( ANILLO VERING )
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ACCESORIOS DE PROTECCION ELECTRICA
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ARMADO DE UN MOTOR
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MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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MATERIALES AISLANTES
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CONSTITUCION ELECTRICA
Materiales aislantes. aislantes. Presentan una resistividad bastante elevada (varios megohmios) debido a las corrientes de fuga que circulan en forma transversal y superficial. Las principales cracterísticas son: Eléctricas.- Resistencia de aislamiento, aislamiento, rigidéz rigidéz dieléctrica, dieléctrica, constante Dieléctrica entre otros. Mecánicas.- Resistencia a la tracción, comprensión, cortadura, flexión, al arco y choque. Físicas.Escencialmente Escencialmente son el peso específico y porosidad. Térmicas.- Calor específico, específico, conductividad térmica y temperatura temperatura de seguridad.
MATERIALES AISLANTES
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FUNCIONES DE LOS MATERIALES AISLANTES ➨
➨
Aislar eléctricamente los conductores entre sí y estos mismos conductores respecto a tierra o a una masa. Modificar, en gran proporción, el campo eléctrico que los atraviesa.
MATERIALES AISLANTES
HM
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MATERIALES AISLANTES Se demomina así a todos los materiales que al paso de la corriente ofrecen una baja conductividad se caracterizan por : Presentan una : Alta resistencia. Alta resistividad. Baja conductividad Por tanto la corriente eléctrica que circula por ellos se denomina corriente de fuga ( su valor es muy pequeño del orden de los microamperios ).
MATERIALES AISLANTES
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HM
CLASIFICACION GENERAL DE LOS MATERIALES AISLANTES UTILIZADOS EN ELECTROTECNIA
Clases de aislamiento Temperatura ambiente C° Sobre elevacion máxima de temperatura C°
Y
A
40
40
E
B
45
60
75 75
80 100 125 #
40
40
F
40
H
C
40 40
Diferencia máxima entre el punto mas caliente y el 5 5 5 10 15 15 15 bobinado ó sistema conductor Temperatura límite C° 90 105 120 130 155 180 & NOTAS : #
Temperaturas mayores de 125 °C.
&
Temperaturas superiores a 180 °C.
MATERIALES AISLANTES
HM
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PROPIEDADES DE LOS MATERIALES AISLANTES PROPIEDADES ELECTRICAS
• Re Resi sist sten enci cia a de ais aisla lami mien ento to.. • Resist Resistenc encia ia de ais aislam lamien iento to sup superf erfici icial. al. • Res Resist istenc encia ia de sil silami amient ento o tra transv nsvers ersal. al. • Rig igid idéz éz di die elé léct ctri rica ca.. • Co Cons nsta tant nte e di diel eléc éctr tric ica. a. • Fa Fact cto or de pé pérd rdid ida as. • Fa Fact cto or de po pote tenc ncia ia.. • Res esis iste tenc ncia ia al arc arco. o. MATERIALES AISLANTES
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HM
ENSAYOS DE LOS MATERIALES AISLANTES ENSAYO DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO ENSAYO DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO SUPERFICIAL
FUENTE VARIABLE DE ALTA TENSION
TRANSVERSAL
FUENTE VARIABLE DE ALTA TENSION ELECTRODOS
ELECTRODOS
MATERIAL AISLANTE MATERIAL AISLANTE MATERIALES AISLANTES
HM
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PROPIEDADES DE LOS MATERIALES AISLANTES PROPIEDADES MECANICAS
• Re Resi sist sten enci cia a a la la tra tracc cció ión. n. • Resi Resist sten enci cia a a la co comp mpre resi sión ón.. • Re Resi sist sten enci cia a a la flflex exió ión. n. • Re Resi sist sten enci cia a a la la cor corta tadu dura ra.. • Re Resi sist sten enci cia a al ch choq oque ue.. • Dureza. • Límite elástico. • Maquinabilidad. MATERIALES AISLANTES
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HM
MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO TRANSVERSAL GALVANOMETRO
+
MEGOMETRO
Rx
1000 Vdc Rp
_
MATERIALES AISLANTES
HM
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PROPIEDADES DE LOS MATERIALES AISLANTES PROPIEDADES QUIMICAS
• Res esis iste tenc ncia ia al ozo ozono no • Resi Resist sten enci cia a a la lu luzz sol solar ar • Re Resi sist sten enci cia a a los los ácid ácidos os y alc alcál ális isis is.. • Re Resi sist sten enci cia a a lo loss ace aceitites es.. PROPIEDADES FISICAS
• Peso específico. • Porosidad. • Higroscopicidad. MATERIALES AISLANTES
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HM
ENSAYOS DE RIGIDÉZ DIELÉCTRICA
φ 25 mm
Probeta
φ 25 mm
φ 50 mm
φ 50 mm
φ 25 mm φ 25 mm
Probeta
Probeta
φ 25 mm
φ 25 mm
Cuando el espesor del
Cuando el espesor del
aislante es 3mm.
aislante es 3mm.
MATERIALES AISLANTES
HM
Probeta
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PROPIEDADES DE LOS MATERIALES AISLANTES PROPIEDADES TERMICAS
• Calor es específico. • Conductividad. • Inflamabililiidad. • Temperatura de de seguridad.
MATERIALES AISLANTES
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MATERIALES AISLANTES ( NORMA IEC 34-1 ITEM 15 ). Los papeles aislantes utilizados en máquinas rotativas son : - El my myla larr (13 (130°C 0°C), ), nom nomex ex-m -myl ylarar-nom nomex ex (15 (155°C 5°C)) y no nome mexx (180°C). Espesores: 0.15, 0.20, 0.25, 0.30 y 0.35 mm, etc. - Lo Loss tubo tuboss aisl aislan ante tess (spag (spague uett ttys ys)) y cint cintas as de de amar amarre. re. - Bar arni nizz segm segmen enta tant nte e de imp impre regn gnac ació ión n - Ma Mate teri rial ales es co cond nduc ucto tore ress ais aisla lado dos. s. - Al Alam ambre bress esma esmaltltado adoss dobl doble e esma esmaltlte e clase clase H (180 (180°C) °C),, fabricado bajo las normas ASTM-B3 y NEMA 1000 MW SECCION 30-C. - Ca Cabl bles es de de conex conexió ión n fabri fabrica cado do con con norm normas as VDE VDE 047 0472, 2, H ( 180°) son cables con dos cubiertas de silicón y fibra de vidrio siliconado. Las secciones son : de 0.5 a 150 mm².
MATERIALES AISLANTES
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PAPELES AISLANTES EN LA CARCAZA ESTATORICA CARCAZA ESTATORICA LISTA PARA SER BOBINADA PROCEDIMIENTO EN LA PREPARACION DE PAPELES AISLANTES PARA : . CARTUCHOS. . TEJAS. . SEPARADOR DE MEDIO CANAL
MATERIALES AISLANTES
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CLASIFICACION DE LOS MATERIALES AISLANTES RESISTIVIDAD OHMIOS 10
10
8
10
6
10
MICA POLIMEROS VIDRIO
COBRE
1.- La te temper mperatura atura de la clase es promedio.
TRANSIST SILICON ALUMINIO
2.- La vi vida da de los m matria atriales les aislantes varían según la Tambiente.
PLATA
CONDUCTORES
SEMICOND.
AISLANTES
TIEMPO DE VIDA DE LOS MATERIALES AISLANTES CLASE
TEMP °C
TIEMPO DE VIDA VIDA DE LOS MATERIALES AISLANTES
VIDA ( HORAS )
Tamb. °C
Vida aislamiento. ( HORAS )
A
105
20000
30
250000
B
130
20000
40
100000
F
155
20000
50
60000
H
180
20000
60
30000
VIDA DEL AISLAMIENTO VS TEMPERATURA DE TRABAJO HORAS 1’000,000 CLASE F
600,00 400,000 200,000 100 ,000 80,0000 60,000 40,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 1,000 800 600 4 00 200 100 60 MATERIALES AISLANTES
CLASE H
CLASE A
CLASE B
80
100 120
140
160
180
200
220 240
260 °C
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MATERIALES AISLANTES DENTRO DE UNA RANURA ESTATORICA CONDUCTORES DE COBRE
CORTE TRANSVERSAL DEL NUCLEO ESTATORICO CONJUNTAMENTE CON LOS ARROLLAMIENTOS
TEJA
CARTUCHO SEPARADOR MEDIO CANAL
RANURA TRAPEZOIDAL
ESPESOR PESO mm
Gr Gr..
SIRVE PARA MAQUINAS ROTATIVAS DE ……. HP . CA CART RTUR URCH CHO O
0.14
150
0.18
190
…… 0.5
0.23
255
0.5 A 15
0.35 0.45
430 560
16 A 100 100 A 310
TEJA TEJA
SEP. SEP. ME MED. D. CA CANA NAL L SEP. SEP.CA CAB. B. BOBI BOBIN. N. … A 16
……. 0.5
…A 3
16 A 100
3 A 16
0.5 A 15
100 A 310
16 A 60
16 A 100 100 A 310
100 A 310 100 A 310
60 A 310 60 A 310
CONTINUACIÓN es un film polyester y está hecho de tereftalato tereftalato de polietileno, que es de El mylar es polimero formado por la reacción de condensación d e eti etilenglicol lenglicol y del ácido tereftálatico. fabricado a base de fibras cort cortas as (borra) y de pequeñas partículas El nomex es nomex es fabricado fibrosas liantes (fibrides) (fibrides) de aramid (polyam ida aromático), esto produce un papel sintético flexible flexible y sólido q ue posee las excelentes propiedades eléctricas, térmicas, químicas y mecán icas. Las normas lo han seleccionado como materia materiall aislante clase H. Estos materiales se presentan en los siguientes espesores: 0.15 mm., 0.20 m m., 0.25 mm., 0.30 mm . y 0.35 mm , etc etc.. El nomex-mylar-nomex está compu esto por un film de polyester MILAR revestido en sus dos caras por NO MEX, tiene una temperatura de operación clase "F" 155ºC. y goza de muy b uenas propiedades eléctricas, mecánicas, térmicas y químicas. PAPEL AISLANTE AISLANTE CLASE F ( N OMEX - MYLAR - NOMEX ) Espesor Usado ( mm ) 0 .1 3 0 .1 8 0 .2 5 0 .3 0 0 .3 8 MATERIALES AISLANTES
Rigidéz Dielectrica ( Kv/mm ) 27 33 34 34 34
Constante Dieléctrica a 1000 Hz. 2 .3 2 .5 2 .6 2 .8 3 .0
Tensión de perforación ( Kv ) 7 9 12 15 20 ING. HUBER MURILLO M
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CONTINUACIÓN
OTROS AMTERIALES AISLANTES -
Aislamientos de ranuras :
.. Tejas. Separadores de medio canal. . Separadores de cabezas de bobinas. - Tubos aislantes ( spaguetys ) - Cintas de amarre. - Bar Barniz niz segmen segmentan tante te d dee impre impregna gnació ción. n. MATERIALES CONDUCTORES AISLADOS -
Alambres esmaltados ( según normas ) . ASTM ASTM - B3 . NEMA 100 MW SECCION 30 - C, doble esmalte y clase H.
-
Cables de conexión ( Según normas ) . VDE 0472 ( Resistencia térmica, mecánica y humedad ). . UL 758 ( Resistencia a la llama y mecánica ). . Temperatura de servicio : - 60°C a + 250°C. . Cable de cobre flexible, aislado con caucho de silicona recubierto con una trensa de fibra de vidrio siliconado para 1000 Voltios.
MATERIALES AISLANTES
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CONDCUTORES ELECTRICOS AISLADOS
CONDCUTORES ELECTRICOS SON DEBIDAMENTE AISLADOS PREPARADOS ESPECIALMENTE PARA MAQUINAS ELECTRICAS ROTATIVAS Y ESTAN CONFORMADOS POR : CONDUCTOR DE COBRE ELECTROLITICO, FORRO DE SILICONA Y SILICONA Y TRENASA DE FIBRA DE VIDRIO SILICONADA
MATERIALES AISLANTES
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CONDCUTORES ELECTRICOS AISLADOS
MATERIALES AISLANTES
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CONDCUTORES ELECTRICOS AISLADOS
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CONDCUTORES ELECTRICOS AISLADOS
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CONDCUTORES ELECTRICOS AISLADOS
MATERIALES AISLANTES
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CONDCUTORES ELECTRICOS AISLADOS
MATERIALES AISLANTES
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CONDCUTORES ELECTRICOS AISLADOS
MATERIALES AISLANTES
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CONDCUTORES ELECTRICOS AISLADOS
MATERIALES AISLANTES
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HM
CONDCUTORES ELECTRICOS AISLADOS
MATERIALES AISLANTES
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CONDCUTORES ELECTRICOS AISLADOS
MATERIALES AISLANTES
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MATERIALES CONDCUTORES
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Conductores Funciones : • Los conducto conductores res eléctri eléctricos cos son son los elemen elemen-tos del circuito cuya finalidad es la de transmitir energía eléctrica desde la fuente hasta la carga. • Brinda Brindarr la segur seguridad idad requeri requerida da en las Normas Internacionales. MATERIALES CONDCUTORES
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MATERIALES CONDUCTORES PLATINA FORRADA
ALAMBRES ESMALTADOS
MATERIALES CONDCUTORES
HM
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MATERIALES CONDUCTORES
Se demomina así a todos los materiales que permiten el paso continuo de la corriente eléctrica facilidad (alta conductividad) , cuando con estagran sometido a una diferencia de OBJETIVOS potencial. Se caracterizan por : Presentar una :
Baja resistencia. Baja resitividad. Alta conductividad conductividad
Los más conocidos conocidos son : COBRE Y ALUMINIO ALUMINIO MATERIALES CONDCUTORES
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52
MATERIALES CONDUCTORES
MATERIALES CONDUCTORES
HM
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PROPIEDADES DE LOS MATERIALES CONDUCTORES PROPIEDADES ELECTRICAS
• Resist Resistenc encia, ia, resist resistivi ividad dad y cond conduct uctivi ivida dad d eléctrica.
PROPIEDADES MECANICAS
• Coef Coefic icie ient nte e de de tra traba bajo jo a : - La tracción. - La compresión ión. - L la la ffllexión. - La co cortadura. MATERIALES CONDCUTORES
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Conductividad
MATERIALES CONDCUTORES
HM
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PROPIEDADES DE LOS MATERIALES CONDUCTORES PROPIEDADES FISICO QUIMICAS
• Peso Peso esp espec ecíf ífic ico o y den densi sida dad. d. • Calor e esspecífico. • Calo Calorr y temp temper erat atur ura a de fusi fusión ón.. • Cond Conduc uctitivi vida dad d térm térmic ica. a. • Coef Coefic icie ient nte e de de d dililat atac ació ión n lin linea eal.l.
MATERIALES CONDCUTORES
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MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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CARACTERISTICAS NOMINALES Los parámetros que definen el comportamiento de las máquinas rotativas, la mayor parte de éstos parámetros estan inscritos en la placa de datos y/o identificación ubicado en la parte superior de los motores. Las más importantes son : 1.1.2.2.3.3.4.-
POTE POTEN NCIA CIA NOMI NOMINA NAL. L. CORR CORRIIENT ENTE N NO OMINA INAL VELO VELOCI CID DAD NO NOMI MINA NAL. L. TAM TAMAÑO AÑO Y FOR FORMA MA CONSTR CONSTRUCT UCTIVA IVA ( Seg Según ún normas normas ) . IEC 34 - 7 . NEMA MG 1.11.31 5.5.GR GRAD ADO O DE PROT PROTEC ECCI CIÓN ÓN norm norma a IEC 34 - 5 6.6.FACTO ACTOR RD DE ES SE ERVI VICI CIO. O. 7.- TEM TEMPER PERATU ATURA RA AM AMBI BIENT ENTE E ( IEC 34 -1 ) 8.8.FREC FRECUE UENC NCIA IA DE ARRA ARRANQ NQUE UES. S. 9.- LIM LIMITA ITACIO CIONES NES DE LAS LAS C CORR ORRIEN IENTES TES DE A ARR RRANQ ANQUE UE 10.- ALTITUD 11.11.- PA PAR R VEL VELOCI OCIDAD DAD no norma rma IE IEC C 34 - 12 12.12.- FACT FACTOR OR DE POTE POTE 13. 13.-
EFICI FICIE ENCIA CIA . STANDART . ALTA EFICIENCIA..
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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55
PLACA DE ESPECIFICACIONES DE MOTORES ASINCRONOS PEQUEÑOS
WEG MOTORES S.A. C.P. D20 89 250 JARAGUA DO SOUL SC MADE IN BRAZIL FRAME
HP/ KW
V - ∆
V -Y
HZ
A
A
RPM
SF
PF
INSOL.
1
2
3
6
4
5
R
S
Tambient. 40 °C
1
Y
T
6
R
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
2
3
4
5
S
T ING. HUBER MURILLO M
ESPECIFICACIONES NOMINALES DE LOS MOTORES ASINCRONOS A CONTINUACION CONTINUACION PRE PRESENTAMOS SENTAMOS LAS CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS MAS IMPORTANTES IMPORTANTES A UTILIZARSE UTILIZARSE EN LA OPERACION DE LOS MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS DE MEDIA TENSION PARA USO INDUSTRIAL. INDUSTRIAL. TIENE LA CAPACIDAD DE ARRANCAR CON CARGA PARA LO CUAL DEBERA SELECCIONARSE EL TIPO DE ARRANQUE ADECUADO.
GENERAL GENER AL ELECT ELECTRIC RIC - ASINC ASINCHRONOU HRONOUS S MOTOR RATED HP 21,000
RPM 1200
FREQ 60 HZ
VOLTS 6,600
AMPER. 1404
PHASE 3
PF 0.90
CODE B
CODE ABZ 1200
SF 1. 25
ESTATOR Y
ISOLAT. F
CAUTION
BEFORE INSTALLING OR OPERATING READ
FRAME 9398 NORMA NEMA CAT: GEK - 42582 MADE IN USA
56
PLACA DE ESPECIFICACIONES DE MOTORES ASINCRONOS GRANDES
THREE PHASE INDUCTION MOTOR C.P. D20 89 250 JARAGUA DO SOUL SC SANTA SANTA CATAR CATARINA INA - MAD MADE E IN IN B BRAZ RAZIL IL MSNM
FRAME
Tambient. 40 °C
KW
HZ
PRIMARIO
HP
V
A
∆
MOD.
V
A
Y
N° V
A
DUTY
ROD. L.A
Y
T RISE °C EF ( 100 ) EF ( 75 )
ROD L.O.A.
IP
PF SF
SECUNDARIO
INSOL.
RPM
% %
TERMICAMENTE PROTEGIDO
CODIFICACION DE LOS MOTORES TRIFASICOS GRANDES MOD.
K
A
F
800
C
MODELO LINEA DEL MOTOR .. . . .
Standart. Alata eficiencia Contra explosión Motofreno. KAF , etc. TIPO DE MOTOR A Motor de anillos G Motor de jaula
CARCAZAS : 355, 400, 450, 500 PERFORACION DE PATAS L, A, B, C, D, E
SISTEMA DE REFRIGERACION A Abierto( auto auto ventilado ). F Intercambi Intercambiador ador de calor aire - aire. W Intercambiador Intercambiador de calor aire - agua. I Ventilación forzada ( independient independiente e ) co con n intercambiador intercambiador de calor aire - aire. D Auto ventilado por ductos. T Ventilación forzada ( in independiente dependiente ) por ductos. L Ventilación forzada ( independiente independiente ) por intercambiador intercambiador de calor calor aire - agua. V Ventilación forzada ( independiente independiente ) abierto. abierto. MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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TIPOS DE CONEXION EN MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS Existen dos tipos : • Mot Motor or tr trifá ifásic sico o tip tipo o jau jaula la de a ardi rdilla lla.. • Mot Motor or tr trifá ifásic sico o titipo po ja jaula ula d de e ar ardil dilla la
CONEXIONES INTERNAS Este tipo de conexiones se realizan cuando el motor se halla en el proceso del bobinado , donde las cabezas de los arrollamientos no estan amarrados, y por tanto se puede unir los grupos de cada fase tal como lo estipula el diseño . Existen dos tipos y son : V/2
V/2 V/2
V/2
I/2
I I
I V
CONEXION SERIE MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
I
I/2
V
CONEXION PARALELO ING. HUBER MURILLO M
TIPOS DE CONEXION EN MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS CONEXIONES EXTERNAS Este tipo de conexiones se realizan cuando el motor se halla completamente armado, listo para la venta. Este tipo de conexiones se efectúan, en la caja de cconexiones, onexiones, optando un esquema determinado en el diseño de la máquina. A continuación los tipos de conex conexiones iones externas : I FASE VLL VLL
I FASE
VLL
VLL
TRIANGULO SERIE
TRIANGULO PARALELO
Consta unicamente de 03 terminales y sus conexiones conexiones toman la forma de un triángulo, pudiendo ser en serie ó paralelo. MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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TIPOS DE CONEXION EN MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS 1
1
NORMA USA
220 V
6
7 220 V
9
440 V
4
6
7
9
220 V
3
4
3
5
5
2
8 TRIANGULO SERIE 09 TERMINALES
6 220 V
ESTRELLA TRIANGULO
4
1
220 V 3 4
6 5
3
220 V
TRIANGULO PARALELO 09 TERMINALES
1 380 V
2
8
5
2 TRIANGULO 06 TERMINALES
2
ESTRELLA 06 TERMINALES MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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TIPOS DE CONEXION EN MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS CONEXION MULTIPLE
6
3
12
1
7
ES EL RESULTADO DE LAS COMBINACIONES ESTRELLA Y TRIANGULO ( SERIE Y PARALELO ) ACOMODADA
9 11
8
5
2
PARA DOS SE UTILIZA UTILIZAN N TENSIONES. 220 , 380, 440 y 760 VOLTIOS
10 4
ARRANQUE DIRECTO VOLTAJE
L1
L2
L3
UNIR
220 V ∆ ∆
( 1,6,7,12 )
( 2,4,8,10 )
( 3,5,9,11 )
----------------------------
380 V Y Y
( 1,7 )
( 2,8 )
( 3,9 )
( 4,5,6,10,1 4,5,6,10,11,12 1,12 )
( 2,10 )
( 3,11 )
( 4,7 ) ( 5,8 ) ( 6,9 )
440 V ∆
( 1,12 )
ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO VOLTAJE 220 V ∆ ∆ 440 V ∆
U
V
W
( 1, 1,7 7 ) ( 2,8 ) ( 3,9 ) 1
2
3
X
Y
Z
UNIR
( 4, 4,10 10 ) ( 5,11 ) ( 6,12 6,12 ) 10
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
11
12
( 4,7 ) ( 5,8 ) ( 6,9 ) ING. HUBER MURILLO M
60
TIPOS DE CONEXION EN MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS 6
1 L1
L3
POTENCIA CONSTANTE #
4
6
BOBINADOS DHALANDER
3
1
#
2 2 L2 3 L3
5 L2
# L1 4
5 BAJA VELOCIDAD
ALTA VELOCIDAD
POR CAMBIO DEL NUMEROS DE POLOS
BOBINADO DHALANDER - POTENCIA CONSTANTE V E LO CID A D ALTA
H ILOS L IN E A 4, 5, 6
U NIR 1, 2, 3
P OL OS CONS EC.
C ON E X ION PAR ALE LO
B AJA
1, 2, 3
---- --- -
C ONV E N CIO.
S E R IE
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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7
TIPOS DE CONEXION EN MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS 1
6
L1
L3
PAR CONSTANTE #
BAJA VELOCIDAD
6
BOBINADOS DHALANDER
4
L1
ALTA VELOCIDAD 3
2
1
# 5
#
4
L2
3 5 L3
2 L2
POR CAMBIO DEL NUMEROS DE POLOS
BOBINADO DHALANDER - PAR CONSTANTE VE LOCIDAD ALTA BA J A
HILOS L INE A 4, 5, 6 1, 2, 3
UNIR 1, 2, 3 ---- --- -
P O L OS CONSE C. CONV ENCIO.
CONE X ION PARA LELO S E RIE
8
61
TIPOS DE CONEXION EN MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS 6
1 L1
L3
POTENCIA CONSTANTE #
4
6
BOBINADOS PAM
3
1
#
2 2 L2 3 L3
5 L2
# L1 4
5 BAJA VELOCIDAD
ALTA VELOCIDAD
POR CAMBIO DEL NUMEROS DE POLOS
A2.- BOBINA BOBINADOS DOS PAM ( RELAC RELACION ION DIFEREN DIFERENTE TE A VELOC VELOCIDADES IDADES 2 a 1 ) BOBINADOS PAM - POTENCIA CONSTANTE V E L O C ID A D AL TA BAJA
H IL O S L IN E A 4, 5, 6 1, 2, 3
U N IR 1, 2, 3 - -- - - - - -
P O LOS CO NS EC . C O N V E N C IO .
C O N E X IO N PA RA LE LO S E R IE
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
9
ING. HUBER MURILLO M
TIPOS DE CONEXION EN MOTORES ASINCRONOS TRIFASICOS 1
6
L1
L3
PAR CONSTANTE
BAJA VELOCIDAD
6
BOBINADOS PAM
# ALTA VELOCIDAD 3
4
L1
2
1
# 5
#
4
L2
3 5
2 L2
L3
POR CAMBIO DEL NUMEROS DE POLOS
BOBINADOS PAM - PAR CONSTANTE VELOCIDAD ALTA ALTA BAJA
HILOS L LIINEA 4, 5, 6 1, 2, 3
UNIR 1, 2, 3 --------
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
POLOS CO CONSE NSEC. C. CONVENCIO.
CONEXION PAR PARALE ALELO LO SERIE 10
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62
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
ING. HUBER MURILLO M
DEVANADOS Los devanados de un motor de inducción son distribuidos en las ranuras del paquete magnético estatórico. Estos arrollamientos crearán la FMM.Los devanados devana dos estan compuestos compuestos por : -
Espira. Bobina. Grupo Fase Bobinado
Los devanados de un motor de inducción son distribuidos en las ranuras del paquete magnético estatórico. Estos arrollamientos crearán la FMM. La características del bobinado trifásico entero de 24 ranuras : - Desfasaje. - Paso. - Polo. - Núm Número ero de ranura ranurass po porr p polo olo y ffase ase ( q ). … Entero y fraccionario. - Ti Tipo poss de bobi bobina nado doss : . Concentrado y distribuido. . De una y doble capa. . Mixto, ondulado, imbricado
63
BOBINADO TRIFASICO Y SUS PARTES PRINCIPALES POLO
BOBINA
PASO
1
2 3 4
GRUPO
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
INICIO FASE FIN FASE
1
6
2
4
3
U
Z
V
X
W
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
5 Y
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FACTOR DE BOBINADO - Paso.Paso.- Es Es la diferencia entre los números de ranura (hipotético) en los cuales son colocados los lados de la bobina. El paso puede ser: Paso Completo (Yc).- Si el paso es igual al intervalo polar: Yc = S 1 / P Donde: P = Número de polos
S1 = Número de ranuras estatóricas
Paso Recortado (Y).- Facilita la colocación de las bobinas, se ahorra alambre esmaltado en el bobinado y mejora las ca-racterísticas de las máquinas eléctricas rotativas. ( práctico ) Y = ( 5/6) Y c (q).- Una - Número de ranuras por polo y fase (q). Una característica muy importante de todo bobinado de corriente alterna es el número de ranuras que ocupa una fase por polo.
q = S1 / m x p p donde m = número de fases.
q entero.entero.- Cada grupo del bobinado tendrá el mismo número de bobinas en serie. q fraccionario.fraccionario.- Los grupos del bobinado tienen un n número úmero desigual de bobinas en conectadas en serie.
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64
FACTOR DE BOBINADO . Factor de bobinado (kw).- (kw).- Es un indicador menor que la unidad, que reúne dos conceptos teniendo en cuenta que las fuerzas electromotrices de los diferentes radio vectores es-tan desfasados entre sí y se componen vectorialmente.
Kw = Kp . Kd
. Factor de paso (Kp).- Nos (Kp).- Nos dá la idea de la cantidad de flujo concatenado por una bobina; cuando el Yc = Y sucede Kp =1, esto indica que se h habrá abrá concatenado todo el flujo. Kp = Sen { Y x 90 / Y c } . Factor de Distribución (Kd).- Aparece (Kd).- Aparece en un grupo de bobi-nas que no tienen el mismo eje magnético debido a que la tensión inducida en el grupo de bobinas es menor que la suma aritmética de la tensión inducida en cada bobina.
Kd
=
Sen (q . α / 2 ) / [ q . Sen (α / 2 ) ) ]
Donde : α = ( P / 2 ) ( 360 / S1 ) grados eléctricos.
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FACTOR DE BOBINADO - Concéntrico.- Es Concéntrico.- Es un bobinado distribuído donde las bobinas individuales de cada fase por polo son concéntricas y tienen pasos diferentes. En los bobinados concéntricos Kd = 1, debido a que el grupo de bobinas tienen el mismo eje magnético. Por tanto solo se ten tendrá drá que realizar el cálculo del factor de paso:
Kp = Sen ( Yi x 90 / Yc )
factor de paso promedio
Yi = ( N1 Y1 + N2 Y2 +…... + NN YN. ) / ( N1 + N2 +……+ NN ) N1 = Número de vueltas de la bobina 1 1 NN = Número de vueltas de la bobina N. Y1 = Paso de la bobina 1 YN = Paso de la bobina N Yi = Paso promedio Pero sabemos que los arrollamientos en máquinas asíncronas trifásicas el número de vueltas de todas las bobinas son iguales, por tanto podemos afirmar que: N1 = N2 = .... = = NN = N N Reemplazando este valor en el paso promedio tenemos: Yi = (Y1 + Y2 +..+ YN) / n Donde : n = es el número de bobinas en serie.
Kw
= Kp
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65
TIPOS DE BOBINADOS
INICIO
FIN
INICIO
FIN
BOBINADO IMBRICADO
BOBINADO CONCENTRICO
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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CONEXION DE GRUPOS DE BOBINAS DE MOTORES TRIFASICOS DE 2 POLOS C
A
B
A
B
C
12 TERMINALES ∆∆
1
4 12
9
2
C
A
5
10
B
7
3
A
6
11
8 B
C
- YY - ∆ - Y
09 TERMINALES YY - Y
1
4
9
2
C
A
5
7
B
3
A
6
8 B
C
06 TERMINALES A
A
1
6
2
4
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
3
ARRANQUE Y - ∆
5 ING. HUBER MURILLO M
66
CONEXION DE GRUPOS DE BOBINAS DE MOTORES TRIFASICOS DE 2 POLOS C
A
B
A
B
C
12 TERMINALES ∆∆
1
4 12
9
2
C
A
5
10
B
7
3
A
6
11
8 B
C
- YY - ∆ - Y
09 TERMINALES YY - Y
1
4
9
2
C
A
5
7
B
3
6
A
8 B
C
06 TERMINALES A
A
1
6
2
4
3
ARRANQUE Y - ∆
5
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
ING. HUBER MURILLO M
CONEXION DE GRUPOS DE BOBINAS DE MOTORES TRIFASICOS DE 2 POLOS C
A
B
A
B
C
06 TERMINALES ∆∆
1
6 A
2
C
B
4
3
A
- YY
5 C
B
03 TERMINALES YY
1
2
MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
3 ING. HUBER MURILLO M
67
CONEXION DE GRUPOS DE BOBINAS DE MOTORES TRIFASICOS DE 4 POLOS C
A
1
B
12
A
2
4
3
12 TERMINALES
A
1
C
B
C
5
∆∆
A
9 2 10 12 TERMINALES
C
A
B
7
6
- YY - ∆ - Y
C
B
B
A
8
B
C
10
9
11
PASO PASO CO CORT RTO O
A
C
B
A
B
C
3
11 4 12 5 7 ∆ ∆ - YY - ∆ - Y PASO PASO LARG LARGO O
6
8
CALCULO DE LOS ARAROLLAMIENTOS EN MOTORES TRIFASICOS 1.- PARAMETROS ELECTRICOS.- ELECTRICOS.- Cuando por algún motivo se se tienen que cambiar los parámetros originales de una máquina rotativa, resulta de mucha importancia comprobar la potencia nominal de la máquina con el nuevo bobinado, ya que podemos dimensionarlo conociendo sus medidas geométricas. DIMENSIONAMIENTO DE LA MÁQUINA -
Método D²L
HP = 1.558 E - 4. EF. FP. A1. Kw. Bg. ns. D². L / Ke
HP = Potencia nominal EF = Eficiencia (catálogo fabricante) FP = Factor de potencia (catálogo fabricante) D = Diám etro interno del estator (m) L = Longitud del paquete magnético (m) Bg = Inducción magnética en el entrehierro (tesla) KE = Factor de caída de tensión a condiciones normales. A1 = Densidad lineal (ver (ver tabla). ns = 120 . F / p velocidad síncrona Kw = Factor de bobinado La tensión aplicada a una fase se relaciona con la tensión inducida por el siguiente factor: Ke = Ef / Vf Donde Ke = ( 0.93 ..... 0.98 ) Donde Ke depende de la potencia y del número de polos del motor, pero como la potencia ( parámetros de dimensionamiento ) depende directamente del diámetro externo del estator (De) es que Ke = f ( De, p ).
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68
CALCULO DE LOS ARAROLLAMIENTOS EN MOTORES TRIFASICOS - Método DL
HP = 4.96E-5. EF. FP. S1.D. L. Acu. J1. KW. BG. ns
Acu = Ku Aran Aranura ura S1 = Número de ranuras ranuras es estatóric tatóricas as Acu = Z1 . acu acu = Area ne neta ta de lo loss alambr alambres es en mano. Acu son el área de cobre neta por ranu ranura ra (mm²) y Kcu es factor de utilización de ranura - Corriente nominal de línea (de placa IL = KW / ( √ 3 . VL . FP . EF ) Amp MAGNETICOS.- Las fuerzas magnetomotrices resultantes están 2.- PARAMETROS MAGNETICOS.desfasadas en 120° en el espacio y la componente fundamental de estas ondas periódicas pueden expresarse expresarse como o ondas ndas sinu sinusoidales. soidales. La ecuación de f.e.m. inducida por fase (ley de Faraday) en los devanados se deduce que: Ef = 4.44 . F . N1 . Kw . φ p Ef N1 φp D Bg Vf
= = = = = =
F.E.M. inducida por fase en Voltios F # de vueltas en serie de la fase. Kw Flujo por polo Ap Diámetro interno del estator (m) L Inducción magnética en el entrehierro (tesla) Tensión de fase en Voltios.
(1) = Frecuencia (Hz) = Factor de bobinado. = Area por polo = Longit. paquete magnét. (m) p = # de polos
φp = BG . Ap = BG ( π . D . L / p ) BG MAX = ( π / 2 ) . BG
(2) (3)
CALCULO DE LOS ARAROLLAMIENTOS EN MOTORES TRIFASICOS - INDUCCIÓN EN EL ENTREHIERRO ( BG MAX ) BG MAX = 0.38 . p . VL . a / D . L . F . Z1 . S1 S1 . Kw (Tesla) ( 4 ) S1 = # de ranuras en el estator Z1 = # total de conductores por ranura. a = Factor de conexión. Los motores motore s asíncronos trifásicos se fabrican con: 0.6 < BG MAX < 1.0 1 .0 Tesla El número total de conductores por ranura " Z1" de un motor puede ser estimado suponiendo BG MAX = 0.8 Tesla, y reemplazando este valor en la ecuación ( 4 ). Tabla 1.- Factor de conexión "a". Conexión del bobinado Símbol o 01 estrella serie Y 02 estrellas paralelo YY 0 03 3 estrellas paralelo YYY 01 triángulo serie ∆ 02 triángulos paralelo ∆∆ 03 triángulos paralelo ∆∆∆
"a" 1 2 3 √ 3 2√3 3√3
Conociendo el flujo máximo por polo de la máquina podemos encontrar las inducciones en el diente y corona: MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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CALCULO DE LOS ARAROLLAMIENTOS EN MOTORES TRIFASICOS - INDUCCIÓN EN EL DIENTE ( B D MAX )
BD MAX = π . D . BG
MAX
/ T1 . S1 . 0.95
(Tesla)
(5)
T1 = Ancho del diente (m) El factor de apilamiento es 0.95. Experimentalmente se ha encontrado que los valores permisibles de las inducciones en el diente son: 1.5 < BD MAX < 1.9 Tesla - INDUCCIÓN EN LA CORONA(BC MAX)
BC MAX = D . BG MAX / C1 . p . 0.95
(Tesla)
(6)
C1 = Ancho del diente (m) . Los fabricantes de máquinas rotativas recomiendan utilizar las siguientes inducciones en la corona. 1.5 < BC MAX < 1.8 Tesla Experimentalmente se ha encontrado que las inducciones máximas permisibles en motores eléctricos, dependiendo del material ferromagnético estatórico ( por ejemplo si se usa acero H23 al silicio ) son las siguientes: Tabla 2.- Inducciones máximas de la máquina. Inducc ducció ión n Acer Acero o al al sililiici cio o Ac Acer ero o al ca carb rbon ono o Bd max max 1.9 1.9 Tes Tesla 1.6 1.6 Tes Tesla Bc max Bg max
1.8 Tesla 1.0 Tesla
1.4 Tesla 0.6 Tesla
CALCULO DE LOS ARAROLLAMIENTOS EN MOTORES TRIFASICOS 3.- PARAMETROS TERMICOS . .- Los parámetros térmicos nos dan la información sobre el calentamiento de los bobinados y por ende del motor. Q = J. A - Densidad de corriente (J) (J) Scu J = IL / a . Scu
Amp / mm²
Tabla 3.- Densidad de corriente (J) Clas Clase e de Ais Aisla lamie mient nto o Den Densi sidad dad de corri corrien ente te (J) (J) B 2 ... 4 F 4 ... 6 H 5 ... 9
Amp Amp./m ./mm m
La densidad de corriente debe elegirse teniendo en cuenta la selección de la clase de aislamiento a usarse. Experimentalmente se tienen los resultados de la tabla . Tabla 4.- Intervalos de los parámetros térmicos Intervalos de Q Clase de aislamiento 1000 ... 1500 B (130° C.) 1500 ... 1800 F (155° C.) 1800 ... 2250 H (180° c.) MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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CALCULO DE LOS ARAROLLAMIENTOS EN MOTORES TRIFASICOS - Densidad lineal de corriente corr iente (A) .- .- La corriente distribuida en todo el entrehierro es igual a ( Ic . S1 . Z1 ), siendo Ic = I L / a y si a esta magnitud la dividimos en entre tre la longitud del entrehierro πD, tendremos el concepto de densidad lineal.
A = ( IL . S1 . Z1 ) / ( a . π D )
( Amp / cm )
D = Diámetro interno del estator en cm. Scu = Sección neta (útil) del cobre en mm2. Cada uno de estos parámetros aisladamente tiene una influencia sobre las características elec-tromagnéticas de la máquina, pero el producto de ambos ejerce efecto decisivo sobre el calentamiento de los bobinados, tomándose como un índice seguro de la sobreelevación de temperatura. Los valores recomendables de Q constituyen una información para la previsión del calentamiento, siendo estos datos enteramente empíricos ( producto de la experiencia ) y suelen ubicarse en la tabla N° 4.
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CALCULO DE LOS ARAROLLAMIENTOS EN MOTORES TRIFASICOS 4.- CAMBIOS DE T ENSIÓN, FRECUENCIA Y POLARIDAD POLARIDAD - Cambio de la tensión nominal del motor.- motor.- Se considera que no se altera el tipo de bobinado, por tanto, las características del mismo seguirán siendo las mismas. Solo se cambiarádel el alambre número de por bobina Z1' caso ( # deaplicar conductores por tes ranura nueva ), y la sección en vueltas mano A'cu). En este las siguientes siguien relaciones:
Z1' = Z1 . VL' / VL
y
A'cu
=
Acu . Z1 / Z1'
Z1 = # total de vueltas vueltas en la ranura antigua Z1' = # total de vu vueltas eltas en la ranura nuev nueva a VL = Tensión de la red antigua en Voltios. VL' = Tensión de la red nueva en Voltios. Acu = Area Area de Cu neto a antigu ntigua a en mm2 Acu'= Area de Cu n neto eto nu nueva eva en mm2. Encontrados los nuevos parámetros chequear la potencia del motor (no debe variar). - Cambio de frecuencia de la red.red.- En En este caso la tensión de la red y el tipo de bobinado seguirán siendo los mismos ( manteniendo constante los parámetros magnéticos y densidades de corriente). Al cambiar la frecuencia se debe cumplir: HP' = HP . F / F' F' , S1' = S1 . F / F' y A'cu = Acu . F' / F HP = Potencia en el eje antigua F = Frecuencia de la red antigua
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HP' = Potencia en eleje nueva F' = Frecuencia de la red nueva. ING. HUBER MURILLO M
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CALCULO DE LOS ARAROLLAMIENTOS EN MOTORES TRIFASICOS - Cambiando la polaridad del motor.- motor.- Si por algún motivo se cambia la velocidad del motor y se mantienen constante la tensión, frecuencia y tipo de bobinado; entonces, seguir los siguientes pasos: a.- Utilizando los métodos de dimensionamiento, calcular la n nueva ueva potencia de la máquina. b.- Por el diseño antíguo del entrehierro, sse e recomienda hacer este cambio cuando los RPM' deseados sean menor que los RPM ya establecidos (RPM' > RPM). c.- Con esta n nueva ueva polaridad verificar los parámetros magnéticos, especialmente las inducciones en los dientes y corona de la máquina. d.- Verificar la compatibilidad de ranuras del estator (S1) y del rotor (S2) con la nueva nueva polaridad. Si todos estos pasos se han cumplido, proceder al cálculo de los demás parámetros que permitan la realización completa de la reparación. Finalmente verificar la nueva nueva potencia nominal utilizando:
HP' = ( J1' / J1 ) . ( Kw' Kw' / Kw ) . ( Bd' Bd' / Bd ) . HP J1' y J1 densidades de corriente n nueva ueva y antigua antigua Kw' y Kw factor de bobinado nuevo y antiguo Bd' y Bd inducciones en el diente n nuevo uevo y antiguo HP' y HP potencia nueva y antigua.
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ENSAYOS DE MAQUINAS ASINCRONAS NORM NO RMA A IE IEC C 34 - 2 - 1999 1999 - SU SUIZ IZA A - ZURI ZURICH CH ENSAYOS DE RUTINA 1.2.2.3.4.4.5. 5.-6.6.-
Ensayo Ensayo de la resisten resistencia cia en en frío frío de estator estator y rotor. rotor. En Ensa sayo yo del del ais aisla lami mien ento to.. Ensayo Ensayo de la la polari polaridad dad de la la bobin bobina a de campo. campo. En Ensa sayo yo de de tens tensió ión n ap aplilica cada da En Ensa sayo yo en vací vacío. o. En Ensa sayo yo de cort corto o ccir ircu cuitito o
ENSAYOS PROTOTIPO ( ADEMÁS DE LO ANTERIOR ) 1. 1.-2.3.4.5. 5.-6. 6.-7.-
En Ensa sayo yo de alta alta te tens nsió ión. n. Ensayo Ensayo de de la resis resisten tencia cia en en calien caliente te de est estato atorr y rotor. rotor. Ensayo Ensayo con car carga ga 25, 50, 75, 100, 100, 125 % de Pnom. Pnom. Ensayo Ensayo de elevaci elevación ón de la tem temper peratu atura. ra. En Ensa sayo yo del del niv nivel el de ruid ruido. o. En Ensa sayo yo de vibr vibrac ació ión. n. Contra Contraste ste del sistem sistema a de ven ventil tilaci ación. ón.
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PROTOCOLO DE PRUEBAS PARA MOTORES DE INDUCCION ASINCRONOS TRIFASICOS
VER EN LOS LABORATORIOS LABORATORIOS RESPECTIVOS MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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TABLA N° 1.- RESISTEN CIA DE AISLAMIENTO D EV EVAN A AD DO ESTATOR
T ER ER MI MIN AL AL E ES S U1 - U2 V1 - V2 W1 - W2 vs MASA
Raisl. ( MΩ )
OBSERVACIONES
TABLA N° 2.- RESISTENC IA OHMICA POR FASE DE DEV VANA NADO DO
T ERM ERMIINA NALE LES S
Rfase ( Ω ) *
Voltios
Amper. Rfase ( Ω ) **
T amb. ( C° )
U1 - U2 V1 - V2 W1 - W2 * Utilizando un puente Wheatstone. * Utilizando una bateria, voltímetro y amperímetro. ESTATOR
TABLA N° 3.- P RUEBA DE LA IMPEDANCIA ESTATORICA DE DEVA VANA NADO DO TE TERM RMIINA NALE LES S U1 - U2 ESTATOR V1 - V2 W1 - W2
V (V (Vol olti tios os))
I ( Amp. Amp. )
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Z ( Ω )
OBSERVACIONES
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TABL TABLA A N° 4.- PRUEBA DE VACIO V LINEA
I LINEA
P NUCLEO
Q NUCLEO
S APARENTE VELOCID.
( VOLTIOS )
( AMPERIOS )
( VATIOS )
( VARS )
( VOLT– AMP )
COS θ
RPM
TABLA A N° 5.- PRUEBA DE CORTO CORTO CIRCUITO ( ROTOR BLOQUEA BLOQUEADO DO ) TABL V LINEA
( VOLTIOS )
I LINEA
RS
RT
R
ST
( AMPERIOS )
S
T
P ACTIVA
Q REACTIVA
S APAREN TE COS θ
VATIOS
VARS
VOLT-AMP.
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TABLA N° 6.- PRUEBA CON CARGA ( PRUEBA AL FRENO ) GENERADOR MOTOR TIPO JAULA DE ARDILLA DC VDC IDC VRS IR PTOTAL Q TOTAL S
EFICIEN
VELOC. COS θ
VOL. AMP.
%
RPM
VOLT. AMP.
VATIOS
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VATIOS
V - A
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Instrumentos de CA.
ES
Instrumentos de CC.
A
BANCO DE RESISTENC.
A1 Wm G CC
V
M 3φ
A2
+ Vf -
V
R S
F1
A
DT
T
V U1 V1 W1
R ADJ
F2
U2 V2 W2
ARRANCADOR Y -
∆
R
S
T
I
T
V
VATIMETRO
R
S
I*
A
RT R S
T
LL.T H.MURILLO
PRINCIPALES PRINCIPA LES NORMAS IEC UTILIZADAS UTILIZADAS EN MAQUINAS ELECTRICAS N ° N o r m a T i tu l o IEC 34 - 7 Maqu Maquina inass eléctr eléctrica icass girato giratori rias as IEC 34 - 6 Maqu Maquina inass eléctr eléctrica icass girat girator oria iass IEC / gabinetes a prueba 10 79 - Carcazas de explosión para equipos eléctricos IEC 34 - 2 Maqu Maquina inass eléctr eléctrica icass girat girator oria iass IEC 72 -1 Maqu Maquina inass el eléctr éctrica icass girat girator oria iass IEC 34 - 5 Car Carcaz caza a / gab gabine inete te de equi equipos pos eléctricos – Protección. IE IEC C 85 85 Mate Materi rial ales es ai aisl slan ante tess elé eléct ctri rico coss IEC 34 -1 -1 Maqu Maquina inass e eléct léctri ricas cas girato giratori rias as IEC 34 - 9 Maqu Maquina inass eléctr eléctrica icass girato giratori rias as Maquinass eléct eléctrica ricass giratori giratorias as ISO 1680 Maquina 1 IEC 72 - 1 Maqu Maquina inass el eléctr éctrica icass girato giratori rias as IEC 34 - 8 Maqu Maquina inass eléctr eléctrica icass girat girator oria iass IE C 7 9 - 0 M at at eriales el elé ccttricos MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
Asu n to Cla Clasif sifica icació ción n de las las formas formas ccons onstru tructi ctiva vass y montajes Clasif Clasifica icació ción n de los los métodos métodos de e enf nfri riami amient ento o Clasificación Caract Caracter eríst ística icass - Método Métodoss de ensa ensayo yoss Dimensi Dimensione oness y pot potenc encia iass - Normali Normalizac zación. ión. Grado de protección mecán ica proporcionada proporcionada por las carcazas y gabinetes. Cl Cla asi siffic icac ació ión n tér térmi mica ca Mot Motor ores es de inducci inducción ón – Especif Especifica icacio ciones nes Lími Límites tes de ruido ruido – Especif Especifica icacio ciones nes Niv Nivel el de ruido ruido tr transmiti ansmitido do a través través del del ai aire re Métodos de medición - Métodos de e ensayos. nsayos. Motor Motores es de inducci inducción ón de ja jaula ula de ar ardil dilla la cerrados. Normalización de dimensiones y potencias. Ide Identi ntifi ficac cación ión de los los termin terminal ales es y sent sentido ido de de rotación - Normalización. Re eg g lla as ge gen e errales pa para atm ós ósferas ex exp llo osivas . ING. HUBER MURILLO M
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PRUEBAS DE RUTINA
Nombre
Descripción
Normas
1.- Resisten Resistencia cia DC Medi Medida da de de la resis resistenc tencia ia eestato statorica rica..
IEEE 112 / 1978 Hacer corrección
Medida resistencia resistencia rotórica ( R, Bob. ) Ite Item m 4.1 2.- En vacío
A temp. de trabajo
Medida de la corrie riente, te, tensión y
IEEE 112 / 1978 A tensión y fecuencia fecuencia
Potencia activa .en la entrada.
Ite Item m 4.6
3.- Roto Rotorr bloque bloqueado ado Med Medida ida de la corriente corriente,, tensión, tensión,
4.- Alto Alto te tennsi sióón
Notas
nominales.
IEEE 112 / 1978 . A tensión reducida.
potencia en la entrada, torque
Ite Item m 4.8
. A tensión nominal.
Apliliccad adoo a lloos bboobin inaados
IEEE 112 / 1978 Peligro.Peligro
desconecta-dos están en
Ite Item m 6.2
Prueba destructiva.
función del frame.
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PRUEBAS TIPO
Nombre
Descripción
Normas
Notas
1.- Torque
Medida de las caracte
IEEE 112 / 1978
Torque Torqu e vs Velocidad Velocidad
-rísticas -rísti cas del torque
Item 4.9.2 Método 4.
Corriente vs Velocidad
Dete Determ rmin inac ació iónn de deTm Tmax ax..
IEEE 112 / 1978
en los bobinados
Item 5.1 Método 3
Medidas de: Corriente,
IEEE 112 / 1978
Curvas de performance
Pin,Pout, RPM nom.l
Item 4.2, 4.4 4.4,, 4.5, 4.7
A 100,75,50 % de carga carga
EF, FP, s, Torque nom.
Me Metod todoo B
2.2.- Te Temp mper erat atur uraa
3.- Carga
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PRUEBA DE CORTO CIRCUITO CORRIENTE VS Zcc , XL , R 20
) 18 %16 ( A I 14 C N 12 A D E 10 P M I 8 , A I C 6 N E 4 T O 2 P
Z R XL PTENCIA
0 0
50
100
150
200
250
300
CORRIENTE ( % ) MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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PRUEBA DE DE CORTO CIR CIRCUITO CUITO CORRIENTE VS FACTOR DE POTENCIA 37.5 37
( 36.5 A I C 36 N E 35.5 T O P 35 E D 34.5 R O 34 T C 33.5 A F
F.P
33
32.5 0
50
100
150
200
250
300
CORRIENTE ( % ) MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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PRUEBA DE VACIO
TENSION vs POTENCIA POTENCIA
120
100
% ( P A I C N E T O P
80
60
POTENCIA
40
20
0 0
20
40
60
80
100
120
140
TENSION ( VOLTIOS )
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PRUEBA DE VACIO TENSION VS FACTOR DE POTENCIA 100
( A I C N E T O P E D R O T C A F
90 80 70 60 50
F.P
40 30 20 10 0 0
20
40
60
80
100
120
140
TENSION ( VOLTIOS )
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PRUEBA PRUEB A DE V VA ACIO TENSION TE NSION VS DESLIZA DESLIZAMIENT MIENT O 60
50
% ( S 40 O T N 30 E I M A Z I 20 L S E D
S
10
0 0
20
40
60
80
100
120
140
TENSION ( VOLTIOS ) MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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PRUEBA DE VACIO TENSION vs Ivacio 40
O I R 35 E P M 30 A ( O 25 I C A V 20 E D 15 E T N 10 E I R R 5 O C
Ivacio
0 0
20
40
60
80
100
120
140
TENSION ( VOLTIOS ) MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICAS
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COMPONENTES DE PERDIDAS TIPICAS DE UN MOTOR ELECTRICO DE CONSTRUCCION NORMAL DENOMINACIÓN DE C Ciircuito estatórico Ciircuito rotórico C Nú N úcleo F Frricción y ventilación A Ad dicionales con carga O Ottros
PÉRDIDAS ( % DE PT OT AL ) 35 18 20 9 16 2
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