16 Ago
Componentes Fundamentales del Motor Eléctrico
La constitución del motor eléctrico comprende una carcasa, una parte fija o estator y una parte giratoria o rotor.
El Estator
El estator consiste en un anillo cilíndrico compuesto por chapas metálicas prensadas y ajustadas a presión en la carcasa del motor. En su superficie interna se disponen las ranuras en las que se alojan los conductores de los devanados.
El Rotor
El rotor se dispone de modo que pueda girar alrededor del mismo eje que el estator. Consiste en un cilindro formado también por chapas magnéticas prensadas, con ranuras en su periferia. En estas ranuras se alojan los conductores que constituyen los devanados rotóricos.
Motores Bobinados: Aspectos Constructivos
En los motores bobinados, el rotor se cierra en cortocircuito desde el exterior a través de unas escobillas y anillos rozantes.
Parámetros Eléctricos Clave del Motor
- Intensidad Nominal: Corriente que el motor absorbe de la red para producir la potencia nominal en su eje.
- Intensidad de Arranque: Es la corriente que el motor absorbe de la red en el momento del arranque. Esta intensidad es mayor que la intensidad nominal del motor.
- Potencia en kW: Potencia eléctrica.
- Potencia en CV: Potencia mecánica.
- Coseno de φ (Factor de Potencia): A plena carga suele tomar valores de entre 0.80 y 0.90, y en vacío toma valores cercanos a 0.60.
- Tensión en Estrella: 230/400V.
- Tensión en Triángulo: 400/690V.
Métodos de Arranque de Motores Eléctricos
Arranque por Conexión Directa a la Red
El arranque de motores pequeños por conexión directa a la red no ocasiona perturbaciones significativas. Según los fabricantes de motores, en potencias superiores a 1.5 kW, será necesario colocar un dispositivo limitador. Este tipo de arranque consiste, simplemente, en conectar los devanados estatóricos a la red, previamente dispuestos en estrella o en triángulo. Los interruptores pueden ser manuales o controlados eléctricamente.
Arranque Estrella-Triángulo
El arranque estrella-triángulo consiste en alimentar el motor a la red en conexión estrella durante el arranque y la aceleración, para luego pasar dicha conexión a triángulo cuando la velocidad se ha estabilizado. Esta conexión solo es posible en motores de jaula de ardilla cuya conexión definitiva a la red es en triángulo.
Arrancadores Estáticos
Los arrancadores estáticos son dispositivos semiconductores que se intercalan entre la red y el motor. Se utilizan para motores trifásicos de jaula de ardilla, de potencias pequeñas o medianas. El par aumenta entre unos valores de 0.2 Mn y 1.5 Mn.
Dispositivos de Control y Protección para Motores
El Contactor
El contactor es un dispositivo de conmutación que se acciona electromagnéticamente. Un dato importante del contactor es la tensión nominal de empleo (Ue), que es la máxima aplicable a sus contactos.
Una característica importante para elegir un contactor es la naturaleza y su modo de ser conmutado. Los contactos de un contactor soportan:
- En el instante del cierre: Intensidad de establecimiento.
- Mientras están cerrados: Intensidad de consumo nominal.
- En el instante de apertura en carga: Intensidad de corte.
Un contactor puede conectar y desconectar un receptor de determinada corriente nominal (In). La categoría de empleo del contactor los define:
- Categoría AC1: Cuando conmuta cargas resistivas.
- Categoría AC3: Cuando conmuta motores trifásicos y estos estabilizan su velocidad de régimen.
- Categoría AC4: Cuando conmuta motores trifásicos en condiciones especiales.
Activación del Contactor
La activación del contactor es la puesta en tensión de su bobina, con el consiguiente cierre de sus contactos. El tiempo de activación se define como el que transcurre entre la puesta en tensión de su bobina y el cierre de los contactos.
El Relé Térmico
El relé térmico es un dispositivo de detección de sobrecargas basado en su efecto térmico. El elemento detector es una lámina compuesta por dos metales soldados, cuyos coeficientes de dilatación térmica son distintos. Al ser recorrida por la intensidad a controlar, se produce un curvamiento hacia el lado opuesto al metal que más se dilata. Igual efecto se produce si la intensidad no la recorre, pero la calienta indirectamente.
Los Fusibles
Los fusibles son dispositivos de protección frente a sobreintensidades. Aplicados a la protección de motores eléctricos, complementan la protección que proporcionan los relés térmicos. Una característica importante de un fusible es su corriente asignada, que se define como el valor de la corriente que lo atraviesa, a partir del cual su fusión se producirá en un tiempo más o menos largo.
El Disyuntor
El disyuntor es un interruptor automático que desconecta el motor de la red en las siguientes situaciones:
- Manualmente.
- Cuando está sometido a una sobrecarga.
- Cuando se produce un cortocircuito en su línea de alimentación.
Este dispositivo agrupa, inicialmente, las funciones del interruptor, del relé térmico y de los fusibles en un solo bloque.
Detectores de Temperatura
Los detectores de temperatura no protegen adecuadamente al motor si están regulados a la intensidad nominal. En tal circunstancia, se recurre a controlar directamente la temperatura de los devanados mediante los detectores adecuados. Dichos detectores son unas pequeñas pastillas que se introducen entre los devanados, cuya resistencia aumenta rápidamente cuando la temperatura supera ciertos límites.
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