Los motores eléctricos

Los motores eléctricos son uno de los componentes más utilizados e importantes en el sector industrial. La confiabilidad de estos equipos depende en mucho de darles el mantenimiento adecuado en el momento en que realmente lo necesiten. Estudios de confiabilidad indican que aproximadamente el 50 % de las fallas en motores son del tipo mecánico y el 50% restante son del tipo eléctrico.

Vibratec tiene las herramientas necesarias para verificar tanto la parte mecánica (vibraciones, ultrasonido y termografía) como la parte eléctrica (análisis de circuito eléctrico y termografía).

Falla de Rodamientos

Entre las fallas eléctricas, se pueden dividir en 5 grandes zonas de falla, las cuales son:

• Circuito de alimentación

• Embobinado del estator

• Rotor del motor (fallas de barras)

• Entrehierro

• Aislamiento

Uno de los métodos mas utilizados en la actualidad para la detección de fallas eléctricas en motores es el análisis de circuito eléctrico ó MCA motor circuit analysis por sus siglas en inglés.

El método del MCA consiste en analizar 15 variables eléctricas del motor, entre ellas la impedancia entre fases, ángulo de fase, desbalance de fases, relación corriente frecuencia, inductancia mutua entre el rotor y el estator, resistencia del aislamiento, etc. El motor es analizado en este caso como si fuera, que de hecho lo es, un circuito eléctrico.

Fallas a ser detectadas con el MCA y que están englobadas dentro de las 5 zonas de falla ya mencionadas.

• Circuito de alimentación

o Contactos flojos

o Falla en los cables

• Estator

o Corto en la espira

o Corto entre vueltas

o Corto entre fases

o Desbalance de fases

• Rotor

o Barras rotas o en mal estado

o Porosidades

• Entrehierro

o Falta de concentricidad entre el rotor y el estator

• Aislamiento

o Falla de aislamiento

CAMBIO DEL SENTIDO DE GIRO DEL MOTOR UNIVERSAL

El sentido de rotación o giro de algunos Motores Universales de aparatos accionados con ellos no puede

ser cambiado, ya que al hacerlo, podrían dañarse dichos aparatos o las personas que los operan, por lo que

antes de efectuar un cambio de sentido en la rotación de un motor, debe analizar cuidadosamente las consecuencias.

El cambio de sentido de giro del motor universal, lo puede realizar cambiando las conexiones de los

carbones o escobillas, tal como se ve en la Figura 1.60. Otras veces, se montan dos devanados en el estator

por los que la corriente circula en sentido opuesto, y se invierte el sentido de giro con un conmutador exterior.

Motor eléctrico

Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.

Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.

Fundamentos de operación de los motores eléctricos

En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo norte (N) y polo sur (S), que son las regiones donde se concentran las líneas de fuerza de un imán. Un motor para funcionar se vale de las fuerzas de atracción y repulsión que existen entre los polos. De acuerdo con esto, todo motor tiene que estar formado con polos alternados entre el estator y el rotor, ya que los polos magnéticos iguales se repelen, y polos magnéticos diferentes se atraen, produciendo así el movimiento de rotación. En la figura se muestra como se produce el movimiento de rotación en un motor eléctrico.

Un motor eléctrico opera primordialmente en base a dos principios: El de inducción, descubierto por Michael Faraday en 1831; que señala, que si un conductor se mueve a través de un campo magnético o está situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de intensidad variable, se induce una corriente eléctrica en el primer conductor. Y el principio que André Ampére observo en 1820, en el que establece: que si una corriente pasa a través de un conductor situado en el interior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza mecánica o f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre el conductor.

Partes fundamentales de un motor eléctrico

Dentro de las características fundamentales de los motores eléctricos, éstos se hallan formados por varios elementos, sin embargo, las partes principales son: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las tapas y los cojinetes. No obstante, un motor puede funcionar solo con el estator y el rotor.

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 ranurado.

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:

a) Rotor ranurado

b) Rotor de polos salientes

c) Rotor jaula de ardilla

Tipos de motores eléctricos y características

Los Motores de Corriente Directa [C.D.] o Corriente Continua [C.C.]: Se utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, además, se utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilas o baterías.

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