Maquinas especiales.

Maquinas Especiales

Resumen- Este documento presenta la plantilla para las XI Jornadas de Ingeniería Telemática (JITEL 2013). El área de Telemática de la Universidad de Granada (UGR) es la encargada de la organización de esta edición de las JITEL. El abstract de la comunicación debe contener entre 100 y 150 palabras. El tipo de letra es Times New Roman en negrita con tamaño 9 puntos, tal y como aparece en esta plantilla. No debe

a la dirección electrónica del comité técnico del congreso (jitel13@ugr.es). Para más información sobre la organización y desarrollo del congreso, se puede consultar la dirección: http://www.jitel.org.

Palabras Clave- jitel, telemática

1. Introducción

En este documento se desea dar una completa explicación sobre las maquinas especiales las cuales son compuestas de las máquinas de inducción monofásica y del motor universal trifásico, donde se tomara en cuenta de cada una de las maquinas antes mencionadas factores como lo son su principio de funcionamiento, el principio de construcción, el modelado de cada una de las diferentes configuraciones de cada una de las máquinas y la utilización de cada uno de estos modelos.

1. MOTOR DE INDUCCION

Los motores de inducción si bien no tienes presentación a nivel industrial, si la tiene a nivel domestico y en el sector de servicios casi todas las neveras, refrigeradores y expositores de frio comerciales en los supermercados están accionados por compresores cuyos motores son monofásicos; lo mismo que en las lavadoras domesticas, portones de garaje, etc.

Los motores monofásicos de inducción poseen una grave desventaja, puesto que solo ahí una fase en el devanado del estator, el campo magnético en un motor monofásico de inducción no rota en su lugar primero pulsa con  gran  intensidad, luego con menos intensidad pero permanece siempre en la misma dirección, puesto que no posee campo magnético rotacional en el estator, un motor monofásico de inducción no posee par de arranque.

Es fácil de observar examinando el motor cuando su rotor esta estacionario que el flujo del estator de la maquina aumenta primero y luego decrece, pero siempre apunta en la misma dirección ya que el campo magnético del estator no rota no existe un movimiento relativo entre el campo del estator y los bornes del motor. Por tanto no posee algún voltaje inducido debido al movimiento relativo en el motor, no fluye corriente debido al movimiento relativo en el rotor y tampoco posee par inducido. Se induce un voltaje en las barras del rotor por acción del transformador ya que las barras están cortocircuitadas, fluye una corriente en el rotor. Este campo magnético esta alineado con el campo magnético del estator y no produce par neto sobre el rotor.

Como el rotor esta detenido, el motor parece un transformador con el devanado secundario cortocircuitado.

La mayoría de los motores monofásicos son “motores pequeños” de caballaje fraccionado (menores a 1HP), pero algunos motores se fabrican en tamaño normal de 1.5 a 10 HP de 115V hasta los 230V en servicio monofásico.

Los motores monofásicos de inducción experimentan una grave desventaja ya que solo poseen un devanado en el estator es por esto que se generan diversos métodos para inicial el giro del rotor y por lo tanto existe una clasificación de los motores monofásicos basada en los diferentes métodos particulares del arranque. Existen tres tipos de técnicas o diferentes métodos para lograr que uno de los dos campos magnéticos giratorios sea mas fuerte que el otro en el motor y en consecuencia dar un apoyo inicial en una y otra dirección.

A continuación se mencionaran los diferentes tipos de configuraciones de los motores de inducción:

1.  Motor de fase partida por resistencia.

 En principio si partimos del concepto de motor de inducción y construimos un motor monofásico de inducción con rotor de jaula de ardilla, se obtiene una maquina cuyo par de arranque se evidenciaría en la Fig 1.

[pic 1]

1. [1] Par de arranque en un motor de inducción de fase partida.
   

Esta maquina no va a poseer un par de arranque y por ello no podrá vencer en vacío sus propios rozamientos.

Por esto el motor debe poseer un campo bifásico a partir de dos devanados desfasados 90° en el espacio y recorridos por corrientes que también van desfasadas 90°, lo cual se evidencia en la Fig. 2.

[pic 2]

1. [1] Par de arranque en un motor de inducción de fase partida.

Entre el devanado principal y el devanado de arranque poseen un desfase de 90°. Estos devanados conectados en paralelo y son alimentados con una tensión de red (230V aproximadamente), donde se obtiene un desfase entre las corrientes de 30°, por esto el campo giratorio se encuentra “deformado”, donde tiene un par de arranque muy bajo, posee un mal rendimiento, el par es muy inestable ante las variaciones de carga y las altas vibraciones.

El control de la velocidad de estos motores es relativamente difícil porque la velocidad síncrona del flujo rotatorio del estator queda determinada por la frecuencia y el numero de polos desarrollados en el devanado principal del estator; la capacidad del devanado de arranque se basa solo en el trabajo intermitente , los motores de fase partida de mejor diseño tienen relevadores térmicos interconstruidos los cuales van conectados en serie con el terminal de la línea, para desconectar el motor del suministro siempre y cuando que la temperatura sea muy elevada.

1. Motor de fase partida arranque por capacitor.

Como medio de mejorar el par relativamente bajo del motor de fase partida por resistencia se le adiciona una capacitancia al devanado auxiliar para producir una relación casi real de 90° entre las corrientes de los devanados de arranque  y de marcha en vez de los 30° del modelo de motor de fase partida por resistencia,  donde también eleva el par de arranque a los limites normales aproximando a los valores del par nominal. En la Fig 3 y Fig 4 se puede evidenciar el esquema del motor monofásico y la grafica de par que presenta el motor monofásico respectivamente.

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