Conocimiento del motor de inducción monofásico jaula de ardilla

    1. Objetivo
    2. Consideraciones teóricas
    3. Conocer externamente al motor monofásico y hacer un dibujo en tres vistas
    4. Estator
    5. Rotor
    6. Carcasa
    7. Base
    8. Caja de conexiones
    9. Cojinetes
    10. Bibliografía

    Objetivo

    Al término de la práctica el alumno identificara las partes principales que integran al motor monofásico jaula de ardilla así como conocerá el uso que esto tienen en el funcionamiento del motor.

    Consideraciones teóricas

    Inducción (electricidad), generación de una corriente eléctrica en un conductor en movimiento en el interior de un campo magnético (de aquí el nombre completo, inducción electromagnética). El efecto fue descubierto por el físico británico Michael Faraday y condujo directamente al desarrollo del generador eléctrico rotatorio, que convierte el movimiento mecánico en energía eléctrica.

    Se diseñan dos tipos básicos de motores para funcionar con corriente alterna polifásica: Los motores síncronos y los motores de inducción. El motor síncrono es en esencia un alternador trifásico que funciona a la inversa. Los imanes del campo se montan sobre un rotor y se excitan mediante corriente continua, y las bobinas de la armadura están divididas en tres partes y alimentadas con corriente alterna trifásica. La variación de las tres ondas de corriente en la armadura provoca una reacción magnética variable con los polos de los imanes del campo, y hace que el campo gire a una velocidad constante, que se determina por la frecuencia de la corriente en la línea de potencia de corriente alterna.

    La velocidad constante de un motor síncrono es ventajosa en ciertos aparatos. Sin embargo, no puede utilizarse este tipo de motores en aplicaciones en las que la carga mecánica sobre el motor llega a ser muy grande, ya que si el motor reduce su velocidad cuando está bajo carga puede quedar fuera de fase con la frecuencia de la corriente y llegar a pararse. Los motores síncronos pueden funcionar con una fuente de potencia monofásica mediante la inclusión de los elementos de circuito adecuados para conseguir un campo magnético rotatorio.

    El más simple de todos los tipos de motores eléctricos es el motor de inducción de jaula de ardilla que se usa con alimentación trifásica. La armadura de este tipo de motor consiste en tres bobinas fijas y es similar a la del motor síncrono. El elemento rotatorio consiste en un núcleo, en el que se incluye una serie de conductores de gran capacidad colocados en círculo alrededor del árbol y paralelos a él. Cuando no tienen núcleo, los conductores del rotor se parecen en su forma a las jaulas cilíndricas que se usaban para las ardillas. El flujo de la corriente trifásica dentro de las bobinas de la armadura fija genera un campo magnético rotatorio, y éste induce una corriente en los conductores de la jaula. La reacción magnética entre el campo rotatorio y los conductores del rotor que transportan la corriente hace que éste gire. Si el rotor da vueltas exactamente a la misma velocidad que el campo magnético, no habrá en él corrientes inducidas, y, por tanto, el rotor no debería girar a una velocidad síncrona. En funcionamiento, la velocidad de rotación del rotor y la del campo difieren entre sí de un 2 a un 5%. Esta diferencia de velocidad se conoce como caída.

    Los motores con rotores del tipo jaula de ardilla se pueden usar con corriente alterna monofásica utilizando varios dispositivos de inductancia y capacitancia, que alteren las características del voltaje monofásico y lo hagan parecido al bifásico. Estos motores se denominan motores multifásicos o motores de condensador (o de capacidad), según los dispositivos que usen. Los motores de jaula de ardilla monofásicos no tienen un par de arranque grande, y se utilizan motores de repulsión-inducción para las aplicaciones en las que se requiere el par. Este tipo de motores pueden ser multifásicos o de condensador, pero disponen de un interruptor manual o automático que permite que fluya la corriente entre las escobillas del conmutador cuando se arranca el motor, y los circuitos cortos de todos los segmentos del conmutador, después de que el motor alcance una velocidad crítica. Los motores de repulsión-inducción se denominan así debido a que su par de arranque depende de la repulsión entre el rotor y el estátor, y su par, mientras está en funcionamiento, depende de la inducción. Los motores de baterías en serie con conmutadores, que funcionan tanto con corriente continua como con corriente alterna, se denominan motores universales. Éstos se fabrican en tamaños pequeños y se utilizan en aparatos domésticos.




    Desarrollo

    Conocer externamente al motor monofásico y hacer un dibujo en tres vistas

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    • 1. Tomar los datos de placa del dicho motor

    Motor CA abierto con protección térmica automática

    Modelo. FD14446MBESW07 SERIE 21-E-00

    CP. ¼ KW. 0.187 FASES 1 Hz. 60

    RPM. 1725 V. 127 A. 5.5 W. 390

    AISL. CL "B" SERVICIO CONTINUO 40ºC AMB MAX.

    • 2. Elaborar el marcado y desarmado del motor

    • 3. Destapar el motor y dibujar sus partes mediante un diagrama en explosión anotar el nombre de cada parte y el uso que tiene para el motor.

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    Estator

    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. Existen dos tipos de estatores

    a)     Estator de polos salientes

    b)     Estator rasurado

     

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    El estator está constituido principalmente de un conjunto de láminas  de acero al silicio (y se les llama "paquete"), que tienen la habilidad de permitir que pase a través de ellas el flujo magnético con facilidad; la parte metálica del estator y los devanados proveen los polos magnéticos.

    Los polos de un motor siempre son pares (pueden ser 2, 4, 6, 8, 10, etc.,), por ello el mínimo de polos que puede tener un motor para funcionar es dos (un norte y un sur).

     Rotor

    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, y pueden ser básicamente de tres tipos [figura 1.13]:

     a)     Rotor ranurado

    b)     Rotor de polos salientes

    c)      Rotor jaula de ardilla

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    Carcasa

    La carcasa es la parte que protege y cubre al estator y al rotor, el material empleado para su fabricación depende del tipo de motor, de su diseño y su aplicación. Así pues, la carcasa puede ser:

    a)     Totalmente cerrada

    b)     Abierta

    c)      A prueba de goteo

    d)     A prueba de explosiones

    e)     De tipo sumergible

    Base

    La base es el elemento en donde se soporta toda la fuerza mecánica de operación del motor, puede ser de dos tipos:

    a)     Base frontal

    b)     Base lateral

    Caja de conexiones

    Por lo general, en la mayoría de los casos los motores eléctricos cuentan con caja de conexiones. La caja de conexiones es un elemento que protege a los conductores que alimentan al motor, resguardándolos de la operación mecánica del mismo, y contra cualquier elemento que pudiera dañarlos.

    Tapas

    Son los elementos que van a sostener en la gran mayoría de los casos a los cojinetes o rodamientos que soportan la acción del rotor.

    Cojinetes

    También conocidos como rodamientos, contribuyen a la óptima operación de las partes giratorias del motor. Se utilizan para sostener y fijar ejes mecánicos, y para reducir la fricción, lo que contribuye a lograr que se consuma menos potencia. Los cojinetes pueden dividirse en dos clases generales:

    a)     Cojinetes de deslizamiento [ver figura 1.14].- Operan el base al principio de la película de aceite, esto es, que existe una delgada capa de lubricante entre la barra del eje y la superficie de apoyo.

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    b)     Cojinetes de rodamiento [véase figura 1.15].- Se utilizan con preferencia en vez de los cojinetes de deslizamiento por varias razones:

    ?         Tienen un menor coeficiente de fricción, especialmente en el arranque.

    ?         Son compactos en su diseño

    ?         Tienen una alta precisión de operación.

    ?         No se desgastan tanto como los cojinetes de tipo deslizante.

    ?         Se remplazan fácilmente debido a sus tamaños estándares

    • 4. Armado del motor

    Bibliografía

    Enciclopedia Microsoft encarta 2006

    http://usuarios.lycos.es/mugresoft/partes_fundamentales_de_un%20motor_el...

     

     

     

     

    Autor:

    Andrés Fragoso

    afragoso_13[arroba]hotmail.com



    Artículo original: Monografías.com

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