• Author / Uploaded
• Jose Alberto Molina Sosa

• Categories
• Transformador
• Corriente eléctrica
• Inductor
• Generador eléctrico
• Motor eléctrico

Citation preview

ACRONIMOS FEM: Fuerza Electromotriz SEP: Sistema Eléctrico de Potencia Kv: Kilo Volts Km: Kilometro E: Voltaje inducido

θ: Flujo magnético N: Numero de espiras

: Números de revoluciones por minuto. : Frecuencia de la red. : Número de pares de polos de la maquina. (N): Norte.

(S): Sur. (C.D): Corriente Directa. (C.C): Corriente Continua. (C.A.): Corriente Alterna. %: Porciento. r.p.m.: Revoluciones Por Minuto. V: voltaje. º: Grados. ºC: Grados Centígrados. IEC: Comisión Electrotécnica Internacional. P: Potencia en W.

I: Corriente en amperios Cos φ: Factor de potencia. (FS): Factor de Servicio. Ps: Es la potencia de salida. Pe: Es la potencia de entrada. 1

HP: Caballos de fuerza. KW-H: Kilo watts-hora. (RC): Resistencia de carga. (FCEM): Fuerza contra electromotriz. (MKG): Par resistente de la máquina accionada. D.D.P.: Diferencia De Potencial. Ra: Resistencia de aislamiento mínima en megaohms a 40°C. KV: Voltaje de operación del motor (en KV). OD: Diámetro total de la laminación. ID: Diámetro interno de la laminación. DM: Diámetro medio de la laminación. S: Altura de la ranura. HE: Altura efectiva de respaldo de la armadura. Ø: Líneas = B×A E: Volts F: Frecuencia en Hz B: Líneas/ A: Area en CAD/CAM (Computer Aided desing/ Computer Aided Machinery) CAMT (Computer Aided Maintenance)

2

LISTA DE FIGURAS Fig. 1.1 Generación de un voltaje inducido moviendo un conductor por un campo magnético. Fig. 1.2.- Cuando el imán en forma de barra se produce una corriente en el sentido indicado. El campo magnético debido a la corriente inducida en la espira produce un campo magnético que ejerce una fuerza sobre el imán, oponiéndose a su movimiento hacia la derecha.

Fig. 1.3. Regla de la mano izquierda. Fig. 2.1.- Generador eléctrico Fig. 2.2.- Transformador eléctrico Fig.-2.3.- Transformador Fig.-2.4.- Representación de los polos entre el rotor y el estator.

Fig.2.5.-Diagrama esquemático de la conexión de un motor de c.d. en conexión derivado (shunt) o paralelo. Fig.2.6.- Tres formas para mostrar las conexiones de un motor c.d. de dos polos en conexión paralelo (derivado) o shunt. Fig.2.7.- Esquema de conexión de un motor utilizado como generador de devanado compuesto CD.

Fig. 2.8.- Motor monofásico con espira en cortocircuito Fig. 2.9.- Motor monofásico con espira en cortocircuito Fig. 4.1.- Esquema representativo de los pasos a seguir para la prueba de resistencia de aislamiento.

Fig. 4.2.- Determinación de la geometría del estator Fig. 4.3.- Esquema representativo de la prueba toroidal.

3

LISTA DE TABLAS

Tabla 4.1.- tabla de registro en la prueba de I.P Tabla. 4.2.- tabla para el procedimiento de la prueba toroidal.

4

RESUMEN

En el siguiente trabajo de investigación tratado sobre mantenimiento a los motores se proporciona la información para tener un mejor concepto sobre ellos, además de que muestra las partes del motor en sus diferentes tipos, características, etc. Además de que proporciona la información para tener un mayor tiempo de vida útil de la maquina. Tomando en cuenta el trabajo que realiza cada tipo de maquina en sus diferentes campos de trabajo se deben tomar el tiempo de verificación de trabajo correcto. El mantenimiento en las maquinas eléctricas es importante ya que con ello se pueden reducir los daños en los equipos, los tipos de mantenimiento son de mucha importancia, tales como el mantenimiento preventivo, que se encarga que detectar los posibles daños en la unidad. El mantenimiento correctivo es el que se encarga de corregir los daños provocados en el sistema una vez averiado cada componente de este.

5

CAPITULO 1 FUNDAMENTOS TEÓRICOS. 1.1.- Antecedentes Actualmente las empresas se han visto en la necesidad de implementar planes de mantenimiento preventivo y a través de estos prolongar el funcionamiento de sus equipos para prestar un servicio sin demoras ni fallas. Para alcanzar el objetivo, y conformar una serie de antecedentes precisos, para fortalecer la investigación los cuales sirven de sustento para la realización del presente trabajo especial de grado se ha realizado una consulta bibliográfica a estudios que se basan en planes de mantenimiento preventivos, de estos se analizo lo siguiente. Tisoy (2005) diseño de un plan de mantenimiento preventivo para la maquinaria pesada de la empresa; Maquinarias Piare Acarigua. Siendo una investigación de tipo especial con un diseño no experimental, utilizando la técnica de recolección de datos y el instrumento aplicado es una encuesta valida por expertos, concluyendo con lo antes expuesto que se puede ver la importancia que tiene para la empresa antes mencionada , la elaboración de plan de mantenimiento preventivo a las maquinarias de esta empresa, para incrementar los niveles de disponibilidad y confiabilidad de las unidades, así como también minimizar los costos en la actividad de mantenimiento. Los antecedentes expuestos son le base de la presente investigación sobre planes de mantenimientos preventivos implementados a diversas maquinas ya que es una actividad de suma importancia y en todos los casos de relevante necesidad, para los motores diesel de flota de gandolas de la empresa acitracmor tanto para disminuir costos en reparación como aumentar la vida útil de las unidades.

1.2.-La ley de inducción Faraday. [1] La ley de inducción electromagnética de Faraday. En 1831, Joseph Faraday hizo uno de los más importantes descubrimientos en electromagnetismo, que en la actualidad se conoce como: “La ley de inducción electromagnética Faraday”, que relaciona fundamentalmente el voltaje y el flujo en el circuito. Esta ley se enuncia en los puntos siguientes: Si se tiene un flojo magnético que eslabona a una espira y, además, varía con el tiempo, se induce un voltaje entre terminales. El valor del voltaje inducido es proporcional al índice de cambio de flujo en el circuito. Por definición y de acuerdo al sistema internacional de unidades (SIU), cuando el flujo dentro de la espira varia en 1 weber por segundo, se induce un voltaje de 1 volt entre sus terminales; en consecuencia, si un flujo varía dentro de una bobina de N espiras, el voltaje inducido se da por la expresión:

6

Donde: E = VOLTAJE INDUCIDO EN VOLTS N = NUMERO DE ESPIRAS EN LA BOBINA. = CAMBIO DE FLUJO DENTRO DE LA ESPIRA O BOBINA (WEBER). = INTERVALO DE TIEMPO DURANTE EL CUAL EL FLUJO CAMBIA (S). La ley de Faraday establece las bases para las aplicaciones prácticas en el estudio de transformadores, generadores y motores de corriente alterna.

Fig. 1.1 Generación de un voltaje inducido moviendo un conductor por un campo magnético.

1.3.- Ley de Lenz. [2] El signo negativo de la ley de Faraday está relacionado con la dirección de la f.e.m. inducida. La dirección y sentido de la f.e.m. y de la corriente inducida pueden determinarse mediante un principio físico llamado ley de Lenz: La f.e.m. y la corriente inducidas poseen una dirección y sentido tal que tienden a oponer a la variación que las produce. Este enunciado de la ley de Lenz no especifica el tipo de variación que acusa la f.e.m. y la corriente inducidas. Lo cual intencionalmente queda sin concretas para cubrir una diversidad de condiciones. La figura muestra una barra magnética que se mueve acercándose a una espira de resistencia R. El movimiento del imán hacia la derecha induce una f.e.m. y una corriente en la espira. La ley de Lenz establece que esta f.e.m. y la correspondiente corriente inducida deberán tener una dirección que se oponga al movimiento del imán. Es decir, la corriente inducida en la espira produce un campo magnético el cual ejerce una fuerza dirigida hacia la izquierda cuando el imán se aproxima por la derecha. La siguiente 7

figura muestra el momento magnético inducido en la espira de corriente cuando el imán se acerca hacia esta.

Fig. 1.2.- Cuando el imán en forma de barra se produce una corriente en el sentido indicado. El campo magnético debido a la corriente inducida en la espira produce un campo magnético que ejerce una fuerza sobre el imán, oponiéndose a su movimiento hacia la derecha.

La espira actúa como un imán con su polo norte a la izquierda y el sur a la derecha y dado que los polos iguales se repelen, el momento magnético inducido de la espira repele al imán, por lo que la espira reacciona oponiéndose al movimiento de acercamiento del imán a la espira. Se puede enunciar la ley de Lenz de forma alternativa en términos del flujo magnético de la siguiente forma: Cuando se produce una variación del flujo magnético que atraviesa una superficie, el campo magnético debido a la corriente inducida genera un flujo magnético sobre la misma superficie que se opone a dicha variación.

1.4.- La ley de la mano izquierda. [3] Otra forma de determinar la dirección de rotación del rotor en un motor, es la aplicación de la llamada regla de la mano izquierda, que consiste en colocar los dedos de la mano izquierda de manera que formen un ángulo recto entre sí. Una vez colocados en la forma antes descrita, se gira la mano hasta lograr que el dedo índice apunte en la dirección del flujo del campo. Después se gira la mano de manera que el dedo medio apunte en la dirección convencional del flujo de corriente. El otro dedo, indica la trayectoria del movimiento de conductor.

Fig. 1.3.- Regla de la mano izquierda 8

1.5.- EL Campo magnético. [1] El Campo Magnético es el mecanismo fundamental mediante el cual los motores, en generadores y transformadores convierten la energía de una forma en otra. La manera como el campo magnético actúa en los diferentes equipos, se puede describir mediante cuatro principios básicos, que son: 

Al circular corriente por un conductor se produce un campo magnético alrededor de él.



Si a través de una espira se pasa un campo magnético variable con el tiempo, se induce un voltaje en dicha espira.(Esta es la base de la acción transformadora).



Si un conductor por el cual circula corriente, se encuentra dentro de un campo magnético, se produce una fuerza sobre dicho conductor. (Esta es la base de la acción motora).



Cuando un conductor en movimiento se encuentra inmerso dentro de un campo magnético, en dicho conductor se induce un voltaje. (Esta es la base de la acción generadora.).

1.6.- sistema eléctrico de potencia (SEP). [5] Un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP), es el conjunto de centrales generadoras, de líneas de transmisión interconectadas entre sí y de sistemas de distribución esenciales para el consumo de energía eléctrica. El Sistema Eléctrico de Potencia (SEP) está formado por tres partes principales: generación, transmisión y distribución; siendo: - La GENERACIÓN, es donde se produce la energía eléctrica, por medio de las centrales generadoras, las que representan el centro de producción, y dependiendo de la fuente primaria de energía, se pueden clasificar en: * CENTRALES HIDROELÉCTRICAS * CENTRALES TERMOELÉCTRICAS * CENTRALES GEOTERMOELÉCTRICAS * CENTRALES NUCLEOELÉCTRICAS * CENTRALES DE CICLO COMBINADO * CENTRALES DE TURBO-GAS * CENTRALES EÓLICAS 9

* CENTRALES SOLARES Las centrales generadoras se construyen de tal forma, que por las características del terreno se adaptan para su mejor funcionamiento, rendimiento y rentabilidad. En régimen normal, todas las unidades generadoras del sistema se encuentran en " sincronismo ", es decir, mantienen ángulos de cargas constantes. En este régimen, la frecuencia debe ser nominal ( 60 Hz. ) o muy cercana a ésta. Los voltajes de generación varían de 2.4 a 24 kV. , dependiendo del tipo de central. Las características de las centrales eléctricas se relacionan con la subestación y la línea de transmisión en función de la potencia, la distancia a que se transmite y al área por servir. - LÍNEAS DE TRANSMISIÓN, son los elementos encargados de transmitir la energía eléctrica, desde los centros de generación a los centros de consumo, a través de distintas etapas de transformación de voltaje; las cuales también se interconectan con el sistema eléctrico de potencia (SEP). Los voltajes de transmisión utilizadas en este país son: 115, 230 y 400 kV. Una de las formas de clasificar las líneas de transmisión, es de acuerdo a su longitud, siendo: a) Línea corta de menos de 80 Km. b) Línea media de entre 80 y 240 Km. c) Línea larga de 240 Km. y más - SUBESTACIONES ELÉCTRICAS, en función a su diseño son las encargadas en interconectar líneas de transmisión de distintas centrales generadoras, transformar los niveles de voltajes para su transmisión o consumo. Las subestaciones eléctricas por su tipo de servicio se clasifican en: * SUBESTACIONES ELEVADORAS * SUBESTACIONES REDUCTORAS * SUBESTACIONES COMPENSADORAS * SUBESTACIONES DE MANIOBRA O SWITCHEO * SUBESTACIÓN PRINCIPAL DEL SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN * SUBESTACIÓN DE DISTRIBUCIÓN * SUBESTACIONES RECTIFICADORAS

10

* SUBESTACIONES INVERSORAS Sin duda la denominación de una subestación como transmisión o distribución es independiente de las tensiones involucradas, y está determinada por el fin a que se destinó. El objetivo a cumplir por una subestación es determinante en su ubicación física. Para esto, las subestaciones de transmisión están ubicadas alejadas de los centros urbanos, esto facilita, el acceso de líneas de alta tensión y la localización de terrenos lo suficientemente grandes para albergar en forma segura los delicados equipos para el manejo de alta tensión. Por otra parte las subestaciones de distribución deben construirse en función del crecimiento de la carga, es decir, deben estar ubicadas en los centros de carga de áreas urbanizadas para, de esta forma, asegurar la calidad y continuidad del servicio al usuario. Es claro que por las características funcionales de cada subestación, no deben mezclarse en una instalación, equipos de transmisión y distribución. La utilización de este tipo de subestaciones debe limitarse exclusivamente a aquellos casos de claras justificaciones técnico económico. Las subestaciones de distribución son alimentadas desde las subestaciones de transmisión con líneas o cables de potencia a la tensión de 230 o 85 kV, es lógico suponer que esta tensión no debe considerarse como de transmisión ni distribución para esta condición intermedia, se desarrolla el concepto de subtransmisión. Los niveles de tensión para su aplicación e interpretación se consideran conforme lo indican las tarifas para la venta de energía eléctrica en su sección de aspectos generales, siendo: a) Baja tensión es el servicio que se suministra en niveles de tensión menores o iguales a 1 kV. b) Media tensión en el servicio que se suministra en niveles de tensión mayores a 1 kV., pero menores o iguales a 35 kV. c) Alta tensión a nivel subtransmisión es el servicio que se suministra en niveles de tensión mayor a 35 kV., pero menores a 220 kV. d) Alta tensión a nivel transmisión es el servicio que se suministra en niveles de tensión iguales o mayores a 220 kV. Actualmente en nuestro país, la industria eléctrica está incrementando día con día su actividad, ya que tiene que satisfacer la demanda de su gran población. Es por esto, que el Sector Eléctrico tiene que desarrollar nuevas técnicas y métodos para su utilización en el suministro de energía eléctrica; ya que al haber más actividad, es inminente la urgencia de una mejor optimización de los sistemas eléctricos.

11

CAPITULO2 MAQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS.

2.1.- Maquinas eléctricas. [5] Una máquina eléctrica es un dispositivo que transforma la energía cinética en otra energía, o bien, en energía potencial pero con una presentación distinta, pasando esta energía por una etapa de almacenamiento en un campo magnético. Se clasifican en tres grandes grupos: generadores, motores y transformadores. Los generadores transforman energía mecánica en eléctrica, mientras que los motores transforman la energía eléctrica en mecánica haciendo girar un eje. El motor se puede clasificar en motor de corriente continua o motor de corriente alterna. Los transformadores y convertidores conservan la forma de la energía pero transforman sus características. Una máquina eléctrica tiene un circuito magnético y dos circuitos eléctricos. Normalmente uno de los circuitos eléctricos se llama excitación, porque al ser recorrido por una corriente eléctrica produce las ampervueltas necesarias para crear el flujo establecido en el conjunto de la máquina. Desde una visión mecánica, las máquinas eléctricas se pueden clasificar en rotativas y estáticas. Las máquinas rotativas están provistas de partes giratorias, como las dinamos, alternadores, motores. Las máquinas estáticas no disponen de partes móviles, como los transformadores. En las máquinas rotativas hay una parte fija llamada estator y una parte móvil llamada rotor. Normalmente el rotor gira en el interior del estator. Al espacio de aire existente entre ambos se le denomina entrehierro. Los motores y generadores eléctricos son el ejemplo más simple de una máquina rotativa.

2.2.- Clasificación de las maquinas eléctricas. [6] Las principales aplicaciones dele fenómeno de electromagnetismo y de la inducción electromagnética, se encuentran las maquinas eléctricas, o sea aquellas maquinas que transforman la energía mecánica en energía eléctrica (generadores) o la energía eléctrica en energía mecánica (motores). A este importante grupo de máquinas se define como giratorias, debido a que una de sus partes constitutiva gira sobre sí misma, se agrega otro importante de máquinas, que basándose en el fenómeno de inducción electromagnética, no tiene partes en movimientos y se define por lo tanto como estáticas y por medio de las cuales es posible variar el voltaje de un valor bajo a otro elevado y viceversa con la consecuente variación de las corrientes en forma inversa a los voltajes, y manteniendo la potencia prácticamente constante. A estas máquinas se les conoce como transformadores. Las maquinas eléctricas ya sean giratorias o estáticas, se pueden clasificar también de acuerdo con el tipo de corriente que usan cuando son alimentadas o que generan cuando representan una fuente de energía, de manera que se tienen las llamadas máquinas de CORRIENTE CONTINUA y máquinas de CORRIENTE ALTERNA, para las 12

máquinas de este último grupo se puede tener otra clasificación como monofásicas o trifásicas. De acuerdo con lo mencionado en estos párrafos, las maquinas eléctricas se pueden clasificar en general como:

Maquinas giratorias. a) Generadores Los generadores transforman la anergia mecánica (producida por turbinas hidráulicas, de vapor o por motores de combustión interna) en energía eléctrica de corriente alterna o en corriente continua. Cuando se produce corriente alterna los generadores reciben también el nombre de alternadores y cuando producen corriente continua los generadores también se conocen como dinamos. b) Motores Los motores transforman la energía eléctrica en energía mecánica, es decir que la energía eléctrica, está en posición de dar movimiento una parte giratoria que se conoce en general como rotor y que transmite su movimiento a otros órganos mecánicos que accionan a las maquinas sobre las cuales actúan. De acuerdo con la corriente que los acciona puede ser; de corriente alterna (dentro de esta categoría se tienen los llamados motores asíncronos y los motores síncronos) y de corriente continua, conociéndose las maquinas que se alimentan con este tipo de corriente como maquinas de corriente continua.

Maquinas estáticas a) Transformadores. Transforman elevando o bajando los dos parámetros fundamentales que caracterizan a una potencia eléctrica, es decir el voltaje y la corriente, permaneciendo constante la potencia, funcionan solo con corriente alterna. b) Convertidores e inversores. Transforman la corriente alterna en corriente continua (convertidor) o la corriente continua en corriente continua en corriente directa.

13

2.3.- Tipos de maquinas eléctricas.

2.3.1.- Generador eléctrico. [7] Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generara una fuerza electromotriz (F.E.M.). En la actualidad, la generación de C.C. se realiza mediante pilas y acumuladores o se obtiene de la conversión de C.A. a C.C. mediante los puentes rectificadores. El uso de la dinamo para la producción de energía en forma de C. C. se estuvo utilizando hasta la llegada de los alternadores, que con el tiempo la han dejado totalmente desplazada. Hoy en día únicamente se utilizan las dinamos para aplicaciones específicas, como por ejemplo, para medir las velocidades de rotación de un eje (tacodinamos), ya que la tensión que presentan en los bornes de salida es proporcional a la velocidad de la misma. Se puede decir que una dinamo es una máquina eléctrica rotativa que produce energía eléctrica en forma de corriente continua aprovechando el fenómeno de inducción electromagnética. Esta máquina consta fundamentalmente de un electroimán encargado de crear un campo magnético fijo conocido por el nombre de inductor, y un cilindro donde se enrollan bobinas de cobre, que se hacen girar a una cierta velocidad cortando el flujo inductor, que se conoce como inducido.

14

Fig. 2.1.- Generador eléctrico

2.3.2.- Transformador eléctrico. [8] Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc. El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado, fabricado bien sea de hierro dulce o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

15

Fig. 2.2.- Transformador eléctrico

2.3.3.- Convertidores eléctricos. [1] Son máquinas que transforman la energía eléctrica modificando los parámetros bajo los que se presenta. Dentro de este grupo estudiaremos los transformadores. Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc. El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado, fabricado bien sea de hierro dulce o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

Fig.-2.3.- Transformador

16

Los convertidores eléctricos estáticos. Estos aparatos se utilizan para convertir la energía eléctrica con el fin de adaptarla a utilizaciones ulteriores específicas. Además de los elementos convertidores (válvulas) de diferentes tipos, los aparatos de este grupo pueden llevar dispositivos auxiliares (por ejemplo: transformadores, bobinas de inducción, resistencias o dispositivos de mando). EL funcionamiento se debe a que las válvulas convertidoras actúan alternativamente como conductoras o no conductoras. Por otra parte, el hecho de que estos aparatos incorporen a menudo dispositivos para regular la tensión o la corriente de salida no modifica la clasificación, aunque en algunos casos los aparatos se llamen “reguladores” de tensión o de corriente. Este grupo comprende: A) Los rectificadores, que transforman una corriente alterna monofásica o polifásica en corriente continua, generalmente con modificación simultánea de la tensión. B) Los onduladores que transforman una corriente continúa en alterna. C) Los convertidores de corriente alterna y los convertidores de frecuencia que transforman la corriente alterna monofásica o polifásica en corriente alterna de frecuencia o tensión diferentes. D) Los convertidores de corriente continua que transforman la corriente continúa en corriente continua de tensión o de polaridad diferentes.

2.3.4.- Motores eléctricos. [9] Los motores eléctricos son máquinas eléctricas que transforman en energía mecánica la energía eléctrica que absorben por sus bornes. Atendiendo al tipo de corriente utilizada para su alimentación, se clasifica en: - Motores de corriente directa. De excitación independiente. De excitación serie. De excitación (shunt) o derivación. De excitación compuesta (compund). - Motores de corriente alterna. Motores síncronos. Motores asíncronos. - Monofásicos.

17

De bobinado auxiliar. De espira en cortocircuito. Universal. - Trifásicos. De rotor bobinado. De rotor en cortocircuito (jaula de ardilla). Todos los motores de corriente continua así como los síncronos de corriente alterna incluidos en la clasificación anterior tienen una utilización y unas aplicaciones muy específicas. Los motores de corriente alterna asíncronos, tanto monofásicos como trifásicos, son los que tienen una aplicación mas generalizada gracias a su facilidad de utilización, poco mantenimiento y bajo coste de fabricación. La velocidad de sincronismo de los motores eléctricos de corriente alterna viene definida por la expresión.

Donde: ; Números de revoluciones por minuto. ; Frecuencia de la red. ; Número de pares de polos de la maquina. Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético. El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor. Aprovechando el estator y rotor ambos de acero laminado al silicio se produce un campo magnético uniforme en el motor. Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha.

18

2.4.- Motores de corriente directa. [10] Un motor eléctrico de Corriente Continua es esencialmente una máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico, a través de medios electromagnéticos. 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.

Fig.2.4.-Representacion de los polos entre el rotor y el estator.

Partes principales del motor de c.d. ESTATOR: Es el que crea el campo magnético fijo, al que le llamamos Excitación. En los motores pequeños se consigue con imanes permanentes. Cada vez se construyen imanes más potentes, y como consecuencia aparecen en el mercado motores de excitación permanente, mayores. ROTOR: También llamado armadura. Lleva las bobinas cuyo campo crea, junto al del estator, el par de fuerzas que le hace girar. ESCOBILLAS: Normalmente son dos tacos de grafito que hacen contacto con las bobinas del rotor. A medida que éste gira, la conexión se conmuta entre unas y otras bobinas, y debido a ello se producen chispas que generan calor. Las escobillas se fabrican normalmente de grafito, y su nombre se debe a que los primeros motores llevaban en su lugar unos paquetes hechos con alambres de cobre dispuestos de manera que al girar el rotor "barrían", como pequeñas escobas, la superficie sobre la que tenían que hacer contacto. COLECTOR: Los contactos entre escobillas y bobinas del rotor se llevan a cabo intercalando una corona de cobre partida en sectores. El colector consta a su vez de dos partes básicas:

19

DELGAS: Son los sectores circulares, aislados entre sí, que tocan con las escobillas y a su vez están soldados a los extremos de los conductores que conforman las bobinas del rotor. MICAS: Son láminas delgadas del mismo material, intercaladas entre las delgas de manera que el conjunto forma una masa compacta y mecánicamente robusta. Utilización de 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. Este tipo de motores debe de tener en el rotor y el estator el mismo numero de polos y el mismo numero de carbones. Los motores de corriente directa pueden ser de tres tipos: Serie. Paralelo. Compound.

2.4.1.- Motores de c.d. con devanado en paralelo. [10] En estos motores, la intensidad del campo no se afecta en forma apreciable por los cambios en la carga, de manera que se obtiene una velocidad relativamente constante. Este tipo de motores se puede usar para la operación de máquinas que requieren una velocidad casi constante, un par de arranque bajo y con ligeras sobrecargas. Los motores en conexión derivado o paralelo, se pueden hacer de velocidad variable, por medio del control del campo y del control en la armadura.

Fig.2.5.-Diagrama esquemático de la conexión de un motor de c.d. en conexión derivado (shunt) o paralelo.

20

Fig.2.6.- Tres formas para mostrar las conexiones de un motor c.d. de dos polos en conexión paralelo (derivado) o shunt.

2.4.2.- Motores de c.d. con devanado en serie. Es un tipo de motor eléctrico de corriente continua en el cual el devanado de campo (campo magnético principal) se conecta en serie con la armadura. Este devanado está hecho con un alambre grueso porque tendrá que soportar la corriente total de la armadura. Debido a esto se produce un flujo magnético proporcional a la corriente de armadura (carga del motor). Cuando el motor tiene mucha carga, el campo de serie produce un campo magnético mucho mayor, lo cual permite un esfuerzo de torsión mucho mayor. Sin embargo, la velocidad de giro varía dependiendo del tipo de carga que se tenga (sin carga o con carga completa). Estos motores desarrollan un par de arranque muy elevado y pueden acelerar cargas pesadas rápidamente.

Fig.2.7.- Motores de c.d. con devanado en serie.

Si el hierro del motor se mantiene a saturación moderada, el flujo será casi directamente proporcional a dicha intensidad. Velocidad y par de los motores devanados en serie. Si la carga en un motor devanado en serie se hace pequeña, la velocidad aumenta mucho, de modo que un motor de este tipo siempre debe conectarse a la carga a través de un engranaje reductor o directamente. Si se conectara mediante banda y ésta se rompiera, la velocidad del motor se dispararía y el motor probablemente estallaría. 21

Para una carga dada y, por lo tanto, para una corriente dada, la velocidad de un motor devanado en serie se puede incrementar al poner en derivación el devanado en serie, o bien, al poner en cortocircuito algunas de las vueltas en serie, de modo que se reduzca el flujo magnético. La velocidad se puede reducir al introducir una resistencia en serie con la armadura.

2.4.3.- Motor de c.d. con devanado compuesto. [10] Es un motor de corriente continua cuya excitación es originada por dos bobinados inductores independientes; uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados inducido, inductor serie e inductor auxiliar. Los motores compuestos tienen un campo serie sobre el tope del bobinado del campo shunt. Este campo serie, el cual consiste de pocas vueltas de un alambre grueso, es conectado en serie con la armadura y lleva la corriente de armadura. El flujo del campo serie varia directamente a medida que la corriente de armadura varía, y es directamente proporcional a la carga. El campo serie se conecta de manera tal que su flujo se añade al flujo del campo principal shunt. Los motores compuestos se conectan normalmente de esta manera y se denominan como compuesto acumulativo. Esto provee una característica de velocidad que no es tan "dura" o plana como la del motor shunt, ni tan "suave" como la de un motor serie. Un motor compuesto tiene un limitado rango de debilitamiento de campo; la debilitación del campo puede resultar en exceder la máxima velocidad segura del motor sin carga. . Los motores de corriente continúa compuesto son algunas veces utilizados donde se requiera una respuesta estable de par constante para un rango de velocidades amplio.

Fig.2.8.- Esquema de conexión de un motor utilizado como generador de devanado compuesto CD.

2.5.- Motores de corriente alterna. [11] Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan con corriente alterna. Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par. Un

22

motor eléctrico convierte la energía eléctrica en fuerzas de giro por medio de la acción mutua de los campos magnéticos. Hay dos tipos de motores eléctricos a corriente alterna, el motor síncrono y el motor a inducción. Cada uno de estos tipos puede usar corriente monofásica o trifásica. En aplicaciones industriales, los motores trifásicos son los más comunes, debido a su eficacidad mayor que los motores monofásicos. El motor síncrono es mucho menos generalizado que el motor a inducción, pero se usa en unas aplicaciones especiales, que requieren una velocidad absolutamente constante o una corrección del factor de potencia. Los motores a inducción y los motores síncronos son similares en muchos aspectos pero tienen algunos detalles diferentes.

El motor de corriente alterna, podemos clasificarlos de varias maneras, por su velocidad de giro, por el tipo de rotor y por el número de fases de alimentación. Vamos a ello: Por su velocidad de giro. Asíncronos. Un motor se considera asíncrono cuando la velocidad del campo magnético generado por el estator supera a la velocidad de giro del rotor. Síncronos. Un motor se considera síncrono cuando la velocidad del campo magnético del estator es igual a la velocidad de giro del rotor. Recordar que el rotor es la parte móvil del motor. Dentro de los motores síncronos, nos encontramos con una subclasificaciòn: - Motores síncronos trifásicos. - Motores asíncronos sincronizados. - Motores con un rotor de imán permanente. 2. Por el tipo de rotor. - Motores de anillos rozantes. - Motores con colector. - Motores de jaula de ardilla. 3. Por su número de fases de alimentación. - Motores monofásicos. - Motores bifásicos. - Motores trifásicos. - Motores con arranque auxiliar bobinado. - Motores con arranque auxiliar bobinado y con condensador.

2.6.- Motor monofásico de c.a. [11] 23

Dada la sencillez, robustez, bajo precio y ausencia de chispas son de gran aplicación los motores asíncronos monofásicos de inducción de rotor en corto circuito. La utilización de motores monofásicos será factible para aplicaciones de pequeña potencia. En los motores monofásicos no resulta sencillo iniciar el campo giratorio, por lo cual se tiene que usar algún elemento auxiliar. Motor monofásico de inducción. Su funcionamiento es el mismo que el de los motores asíncronos de inducción. Dentro de este grupo existen los siguientes motores:   

De polos auxiliares o también llamados de fase partida. Con condensador. Con espiras en cortocircuito o también llamados de polos partidos.

Motor monofásico de fase partida. Tiene dos devanados, uno principal y otro auxiliar. El devanado auxiliar es el que provoca el arranque del motor, debido a que desfasa un flujo magnético respecto al flujo del devanado principal, así se logra tener dos fases en el momento del arranque. Al tener el devanado auxiliar la corriente desfasada respecto a la corriente principal, se genera un campo magnético que facilita el giro del rotor. Cuando la velocidad del giro del rotor acelera el par de motor aumenta. Si esta velocidad está próxima al sincronismo, se logra alcanzar un par de motor tan elevado casi como en un motor trifásico. Cuando la velocidad alcanza un 75% del sincronismo, el devanado auxiliar se desconecta gracias aun interruptor centrífugo que llevan incorporados estos motores, lo cual hace que el motor solo funcione con el devanado principal. Este tipo de motor dispone de un rotor de jaula de ardilla como los utilizados en los motores trifásicos. El par de motor de estos motores oscila entre 1500 y 3000 r.p.m., dependiendo si el motor es de 2 ó 4 polos, teniendo unas tensiones de 125 y 220 V. La velocidad es prácticamente constante. Para invertir el giro del motor se intercambian los giros de uno solo de los devanados (principal o auxiliar). Motor monofásico con condensador de arranque. También disponen de devanado principal y auxiliar. Se añade un condensador en serie con el devanado auxiliar de tal modo que el ángulo de desfase entre los flujos producidos por ambas bobinas se acerque a 90º. El par de arranque conseguido por estos motores aumenta con la capacidad del condensador. Sin embargo una capacidad excesivamente elevada puede reducir la impedancia total del devanado auxiliar avalores pequeños, aumentando la corriente absorbida por el devanado auxiliar. Si este devanado no se desconecta una vez arrancado el motor, el calor producido por la fuerte corriente puede llegar a destruirlo. Sin embargo para que esto no ocurra, se procede a la desconexión del conjunto formado por el condensador y el devanado auxiliar mediante un interruptor centrífugo.

24

Fig. 2.9.- Motor monofásico con espira en cortocircuito

El rotor de estos motores es de jaula de ardilla. El estator es de polos salientes, en el cual se arrolla la bobina principal como si fuese un transformador. En la parte extrema de cada polo se coloca una espira en cortocircuito. El devanado principal produce un campo magnético alternativo que atraviesa el rotor y las dos espiras en cortocircuito situadas en el estator. En las espiras se induce una f.e.m. que hace aparecer una pequeña corriente y un pequeño flujo magnético que queda retrasado respecto al flujo principal, que es suficiente para provocar un par de arranque en el motor. El sentido de giro de estos motores depende de la disposición relativa de las espiras de cortocircuito y de los polos principales. El par de arranque, el rendimiento y el factor de potencia no es muy bueno. Sin embargo la gran sencillez de este motor lo hace ideal para aplicaciones de poca potencia.

2.7.- Selección del tipo de motores eléctricos. [12] Gestión inicial. Siempre que se tiene la necesidad de adquirir un motor, hay que hacer antes los siguientes cuestionamientos:

¿Es una instalación nueva o existente? ¿Cuáles son las condiciones de la red eléctrica? ¿Cuál es la carga que el motor va a accionar? ¿Cuáles son las condiciones medioambientales? ¿Cuál va a ser el tiempo de recuperación de la inversión? ¿Qué tipo de normas debe cumplir el motor? ¿Cómo va a ser hecho el arranque del motor? Obviamente, ¿Cuáles son las características de potencia y velocidad requeridas del motor? Los motores eléctricos son básicamente rotativos y la ventaja que tienen es que son muy versátiles, de fácil control y muy limpios. Básicamente se utilizan para montajes fijos. 25

No tienen autonomía a diferencia de los motores térmicos. Existen tres tipos de motores eléctricos que son los siguientes: • Máquina de corriente continúa. • Máquina de corriente alterna asíncrona. • Máquina de corriente alterna síncrona. Se descarta la máquina de corriente continua porque aunque una de sus ventajas es la facilidad del control de la velocidad, para una misma potencia los motores de corriente continua necesitan de más mantenimiento, son mayores y más caros que los motores de inducción. Los motores síncronos presentan las ventajas de tener un rendimiento mayor que los motores de inducción (asíncronos), y destacan sobre todo por mantener una velocidad angular rigurosamente constante con la frecuencia de alimentación. La máquina de tiras no necesita que la velocidad sea tan precisa, pues lo importante es que la velocidad sea igual en cada uno de los rodillos de transmisión. Así pues, el motor síncrono también es descartado. Se elige la máquina de inducción (asíncrona trifásica) pues se caracteriza por su robustez, simplicidad de sus elementos y bajo mantenimiento, siendo estas también las más económicas. Normalmente los motores más comercializados son los de 4 polos, o lo que es lo mismo de 2 pares de polos. Las maquinas de inducción presentan el inconveniente que para regular la velocidad es un poco más complejo que los otras maquinas, pero se soluciona acoplando un convertidor eléctrico de velocidades. ¿Por qué el motor jaula de ardilla? Dentro del universo de motores eléctricos, el motor jaula de ardilla es el más común y de uso más generalizado por diversas razones: Bajo costo. Bajo mantenimiento. Fácil de adquirir. Alto grado de protección. Pocos componentes. Robusto. Por carecer de chispas internas, puede instalarse en ambientes de riesgo. Con el avance de la electrónica de potencia, hoy en día es el motor más práctico para realizar aplicaciones en donde se requiere variación de velocidad, llegando incluso a desplazar el motor de corriente continúa. Las normas. Existen dos normas bajo las cuales se fabrican los motores. IEC Comisión Electrotécnica Internacional que es acogida por la gran mayoría de países y especialmente los europeos NEMA Asociación Nacional de Fabricantes de Equipos Eléctricos. Es una norma nacional de Estados Unidos, pero es común en muchos países. Hay varias diferencias en la construcción dependiendo de la norma, pero lo más significativo es que mientras que las dimensiones según IEC son en milímetros, según NEMA son en pulgadas. Por esta razón, la intercambiabilidad no es inmediata.

26

Potencia y eficiencia del motor. En cortas palabras, un motor eléctrico es una máquina que transforma potencia eléctrica tomada de la red en potencia energía mecánica en el eje. La potencia eléctrica obedece a la siguiente relación P = √3 * V * I * Cos φ Donde P: Potencia en kW V: Voltaje o tensión en voltios I: corriente en amperios Cos φ: Factor de potencia La potencia mecánica obedece a la siguiente relación P = T * n / 9550 Donde P: Potencia en kW T: torque en Nm El torque es la capacidad del motor de hacer girar cargas. n: velocidad en rpm

Al seleccionar un motor, lo primero que se debe considerar es cuál es la velocidad de rotación y cuál será el torque requerido del motor. Estos datos normalmente deben ser suministrados por el proyectista mecánico. La potencia del motor será entonces una consecuencia de los dos factores anteriores. La capacidad de sobrecarga del motor será un factor a considerar, pues el ciclo de carga puede exigir al motor que en ciertos momentos suministre mayor potencia de su potencia nominal (o normal). Esta capacidad es conocida como Factor de Servicio (FS). Toda máquina consume más potencia de la que entrega, por lo que es importante que consideremos el término de eficiencia. La potencia que el motor consume y no convierte en potencia de salida son pérdidas. La eficiencia o rendimiento es una medida de qué tanto desperdicia una máquina. La eficiencia se calcula según la siguiente relación η = Ps / Pe Donde Ps es la potencia de salida, en este caso potencia en el eje. Pe es la potencia de entrada, en este caso potencia eléctrica.

27

De esta forma, entre mayor eficiencia, menor desperdicio y consecuentemente menores costos de operación. Contrariamente, entre menor eficiencia, mayor desperdicio y mayores costos. En un solo motor, tal vez no sea notorio, pero para una industria que tenga 100 o 200 motores, o más, la eficiencia es un punto muy importante a considerar. A manera de ejemplo, un motor de 15 HP estándar tiene una eficiencia de 89%, mientras que un motor de Alta Eficiencia tiene un valor de 92%. Su diferencia en precios puede ser de 30%. Para un uso de 16 horas diarias durante todo el año y con un costo de energía de $130/kW-h, esta diferencia se paga en un periodo de tan solo 15 meses. A partir de este momento, el uso del motor de mayor eficiencia generará ahorro para la compañía. Observaciones finales. A pesar de que hay demasiados factores a considerar y no es posible considerarlos todos en este artículo, es oportuno estudiar al menos los criterios anteriores, para hacer una buena selección de los equipos.

2.8.- Principio de operación de un motor eléctrico. [13] El principio de funcionamiento del motor se basa en la ley de Faraday que indica que cualquier conductor que se mueve en el seno del campo magnético de un imán se generara una D.D.P entre sus extremos proporcional a la velocidad de desplazamiento. Si en lugar de un conductor rectilíneo con terminales en circuito abierto se introduce un anillo conductor con los extremos conectados a una determinada resistencia y se hace girar en el interior del campo, de forma que varíe el flujo magnético abrazado por la misma se detectará la aparición de una corriente eléctrica que circula por la resistencia y que cesara en el momento en que se detenga el movimiento. Normalmente en un motor se emplea un cierto número de espiras devanadas sobre un núcleo magnético de forma apropiada y también en algunas ocasiones se sustituye el imán permanente creador del campo por un electroimán, el cual produce el mismo efecto cuando se le aplica la corriente excitadora. A este último elemento (Imán o electroimán) se le denomina inductor, el conjunto espiras y núcleos móviles constituyen el inducido. El sentido de la corriente eléctrica que circula por el inducido está definido mediante la Ley de Lenz que indica que toda variación que se produzca en el campo magnético tiende a crear un efecto en sentido opuesto que compense y anule la causa que la produjo. Si esta ley se aplica a nuestro caso nos indicará que la corriente inducida creará un campo magnético para que se oponga al movimiento de la misma lo que obligará a aplicar un determinada energía para mantener el movimiento la cual dependerá lógicamente de la intensidad de la corriente generada y del valor de la resistencia de carga (Rc), pudiendo calcularse como el producto de la energía consumida en la carga por un número que expresará el rendimiento de la conversión. 28

Ahora bien, todos los fenómenos expresados corresponden al efecto opuesto al de un motor, es decir, que mediante el sistema descrito se genera un corriente eléctrica a partir de un movimiento mecánico, lo que corresponde al principio de funcionamiento de un dinamo, sin embargo, al ser dicho efecto reversible, bastará con invertir los papeles y si en lugar de extraer corriente del inducido se le aplica un determinada tensión exterior, se producirá la circulación de una cierta intensidad de corriente por las espiras y éstas comenzarán a girar, completándose así el motor. Es importante considerar que teniendo en cuenta la ley de Lenz mencionada anteriormente, al girar el se creará en el mismo una determinada tensión eléctrica, de sentido contrario al exterior que tenderá a oponerse al paso de la corriente par compensar así las variaciones de flujo magnético producidas, denominada fuerza contra electromotriz (FCEM) En conclusión. Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético. El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor. Aprovechando el estator y rotor ambos de acero laminado al silicio se produce un campo magnético uniforme en el motor. Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha. CAPITULO 3.

MANTENIMIENTO A MOTORES ELÉCTRICOS.

3.1.- Clasificación de mantenimiento. [15] Mantenimiento correctivo. Consiste en inspeccionar los equipos a intervalos regulares y tomar acción para prevenir las fallas o evitar las consecuencias de las mismas según condición. Mantenimiento predictivo. Consiste en reacondicionar o sustituir a intervalos regulares un equipo o sus componentes, independientemente de su estado en ese momento. Mantenimiento preventivo.

29

Consiste en la inspección de las funciones ocultas, a intervalos regulares, para ver si han fallado y reacondicionarlas en caso de falla (falla funcional). Mantenimiento detectivo. Consiste en el reacondicionamiento o sustitución de partes en un equipo una vez que han fallado, es la reparación de falla (falla funcional), ocurre de urgencia o emergencia. Mantenimiento productivo total. Consiste en la modificación o cambio de las condiciones originales de equipo o instalación (apoyo de ingeniería y administración). Mantenimiento de rutina. El cuidado regular prolonga la vida del motor. La lubricación de los cojinetes. Todos los motores tienen cojinetes. Muchos necesitan ser lubricados periódicamente o ser verificados en cuanto a su nivel de aceite. Cojinetes lubricados con aceite. Utilice el aceite especificado y no use aceite en exceso, porque el aceite saldrá a modo de fugas y acumulara suciedad. a) Deposito tipo colector. El nivel del colector debe verificarse después de que un motor se halla detenido durante algún tiempo para que el aceite tenga oportunidad de enfriarse y regresar al colector. El aceite se expande cuando esta caliente. No ponga demasiado aceite. b) Deposito del tipo mecha, empaque o buje poroso por lo general, los fabricantes especifican la frecuencia de la lubricación y la cantidad de aceite necesario para la saturación apropiada. Cojinetes lubricados con grasa. Utilice la grasa especificada. Ponga la grasa con el motor caliente y operando, pero teniendo cuidado de no lastimarse no quemarse. A. Antes de engrasar, limpie el accesorio de grasa y extremo de la pistola de grasa. B. Cuando haya un tapón o respiradero de alivio de presión, quítelo antes de engrasar. C. Agregue grasa hasta que la grasa nueva salga por el tapón del respiradero. D. No ponga el tapón, después de engrasar, sino hasta que la grasa nueva ya no salga cuando opere el motor. Si no hay un tapón de alivio de presión, tenga mucho cuidado de no seguir agregando grasa, si aparentemente la presión se esta acumulando dentro de la caja de cojinetes. La presión excesiva de grasa puede hacer estallar los sellos o las protecciones de cojinetes o hacer que la grasa pase mas allá de los cojinetes y sea introducida en el motor. Después de engrasar, quite el accesorio de grasa y deje operar el motor hasta que la grasa ya no salga. No deje el cojinete demasiado lleno de grasa. La grasa excesiva aumenta la fricción y calienta el cojinete, derritiendo y oxidando la grasa. Cuando hay demasiada grasa esta tiende a salir e introducirse en el motor en donde acumula suciedades. 30

3.2.- Tipos de averías. [17] Servicio de corta duración. El motor alcanza el calentamiento límite durante el tiempo de funcionamiento prescrito (10-30-60 minutos), la pausa tras el tiempo de funcionamiento debe ser lo suficientemente larga para que el motor pueda enfriarse. Servicio intermitente. Se caracteriza por periodos alternos de pausa y trabajo. Protección contra averías. Si se daña un motor, deben tomarse en cuentas los siguientes factores:                 

Clase de máquina accionada. Potencia efectiva que debe desarrollar, HP. Velocidad de la máquina movida, RPM. Clase de transmisión (Acoplamiento elástico o rígido), sobre bancada común o separada, correa plana o trapezoidal, engranajes, tornillos sin fin, etc. Tensión entre fase de la red. Frecuencia de la red y velocidad del motor. Rotor anillos rozantes o jaula de ardilla. Clase de arranques, directo, estrella triángulo, resistencias estatóricas, resistencias retóricas, auto transformador, etc. Forma constructiva. Protección mecánica. Regulación de velocidad. Tiempo de duración a velocidad mínima. Par resistente de la máquina accionada (MKG). Sentido de giro de la máquina accionada mirando desde el lado de acoplamiento derecha, izquierda o reversible. Frecuencia de arranque en intervalos menores de dos horas. Temperatura ambiente si sobrepasa los 40 °C. Indicar si el motor estará instalado en áreas peligrosas: Gas, Humedad, etc.

El motor funciona en forma irregular.   

Avería en los rodamientos. La caja del motor está sometida a tensiones mecánicas. Acoplamiento mal equilibrado.

No arranca.    

Tensión muy baja. Contacto del arrollamiento con la masa. Rodamiento totalmente dañado. Defecto en los dispositivos de arranques.

Arranca a golpes. 

Espiras en contacto.

31

Motor trifásico arranca con dificultad y disminución de velocidad al ser cargado.    

Tensión demasiado baja. Caída de tensión en la línea de alimentación. Estator mal conectado, cuando el arranque es estrella triángulo. Contacto entre espiras del estator.

Trifásico produce zumbido internamente y fluctuaciones de corriente en el estator. 

Interrupción en el inducido.

Trifásico no arranca o lo hace con dificultad en la conexión estrella.   

Demasiada carga. Tensión de la red. Dañado el dispositivo de arranque estrella.

Trifásico se calienta rápidamente.   

Cortocircuito entre fases. Contacto entre muchas espiras. Contacto entre arrollamiento y masa.

Estator se calienta y aumenta la corriente.   

Estator mal conectado. Cortocircuito entre fases. Contacto entre arrollamientos y masa.

Se calienta excesivamente pero en proceso lento.             

Exceso de carga. Frecuencia de conexión y desconexión muy rápida. Tensión demasiado elevada. Tensión demasiado baja. Falla una fase. Interrupción en el devanado. Conexión equivocada. Contacto entre espiras. Cortocircuito entre fases. Poca ventilación. Inducido roza el estator. Cuerpos extraños en el entrehierro. La marcha no corresponde al régimen señalado por la placa.

3.3.- Principios básicos del mantenimiento correctivo. [15] El mantenimiento correctivo es de aplicación en aquellos casos en los que el coste total de las paradas causadas por actividades correctivas sea menor que el coste total por acciones preventivas. Esta situación solo se da en el caso de que pequeñas empresas y

32

en general, en sistemas industriales secundarios, cuya eventual parada no afecta substancialmente a a la producción. Ventajas del mantenimiento correctivo.  

Máximo de aprovechamiento de la reserva de usos de equipos: se conoce como tal a su tiempo de vida útil remanente. No se requiere una elevada de capacidad de análisis ni infraestructura técnica o administrativa.

Posibles aplicaciones del mantenimiento correctivo. Por todo lo dicho en puntos anteriores no es difícil deducir que el mantenimiento correctivo es de aplicación en aquellos casos en los que el coste total de las paradas causadas por actividades correctivas sea menor que el coste total por acciones preventivas. Esta situación solo se da en el caso de pequeñas empresas y en general, en sistemas industriales secundarios, cuya eventual parada no afecta sustancialmente a la producción.

3.4.- Principios básicos del mantenimiento preventivo. Esta forma de mantenimiento surge debido a la necesidad de remediar los inconvenientes del mantenimiento correctivo. A diferencia del anterior, la situación de las piezas o partes del sistema que pudieran causar averías se realiza con una cierta periodicidad, determinada mediante criterios estadísticos. Así, la situación de un determinado elemento puede realizarse después de cierto tiempo preprogramado, o al producirse una avería, si esta ocurre antes. Debido a que toda avería tiene carácter estocástico, es bastante improbable que las labores de mantenimiento preventivo realice la sustitución de los elementos justo antes de que esta se produzca, causando de este modo un evidente desaprovechamiento de la reserva de uso de los equipos. En cualquier caso es evidente que, para la planificación de actividades del mantenimiento preventivo, es necesaria una correcta aplicación de criterios estadísticos para determinar los tiempos óptimos de intervención, ya que si estos no son los adecuados, podría generase importantes pérdidas. El mantenimiento preventivo habitualmente comprende una serie de actividades de características:   

Limpieza y revisión periódicas. Conservación de equipos y protección contra los agentes ambientales. Control de la lubricación.

33

 

Reparación y recambio de los puntos del sistema identificados como puntos débiles. Reparación y recambios planificados.

3.5.- Principios básicos del mantenimiento predictivo. [15] Antes de estudiar las técnicas para la detección precoz de averías en maquinas eléctricas y desarrollar los criterios que permitan realizar el mantenimiento predictivo para ciertos tipo de fallos, se resumirá una serie de generalidades sobre el mantenimiento industrial, aplicables todas ellas al mantenimiento de maquinaria eléctrica rotativa, las cuales permitirán comprender la importancia industrial del mantenimiento predictivo, así como su forma de aplicación y las limitaciones a las que se debe hacer frente durante los estudios y análisis necesarios para su desarrollo e implementación. El mantenimiento de equipos e instalaciones industriales ha cobrado una gran importancia en las últimas décadas debido a que las exigencias de calidad en la producción son cada vez mayores y al hecho de que las empresas necesitan ser mas competitivas en el ámbito del comercio internacional. Según estudios realizado por el Massachusetts institute of technology, a comienzo del próximo siglo la capacidad tecnológica de las empresas para el mantenimiento será un factor clave para el desarrollo industrial. En la industria petroquímica estadounidense se gastaban el 1936 dos dólares en repuestos y materiales necesarios para el mantenimiento, por cada dólar empleado en las nominas del personal correspondiente. En 9146 esta proporción era 1 a 1 y en 1976 por cada dólar gastado en repuestos materiales se gastaban dos dólares en concepto de pago a los técnicos de mantenimiento. En Estados Unidos la participación de técnicas de grado medio y superior es del 14%, un 75% de las industrias utilizan diagnostico técnico por condiciones de estado en sus sistemas industriales, y un 68% de las mismas utilizan modelos de mantenimiento predictivo por computador. Así, por ejemplo, la empresa de General Motors gasta del orden de 500 millones de dólares anualmente en concepto de mantenimiento y el ministerio de defensa de los Estados Unidos realiza un gasto anual total de 4200 millones de dólares. En términos de porcentaje promedio, según el tipo de industria, grado de obsolescencia de sus instalaciones, cualificación de los cuadros humanos y demás factores relevantes, los costes del mantenimiento oscilan entre el 2% y el 10% de la facturación anual, encontrándose la industria eléctrica más o menos en el punto medio entre ambos. Como cabria esperar, un sector tecnológico de tal importancia, y capaz de implicar un volumen de negocio tan grande, no podía verse aportado de de la aplicación de nuevas técnicas informáticas. Así, además de los conocidos sistemas de CAD/CAM (Computer Aided desing/ Computer Aided Machinery) y otras tecnologías computarizadas que se utulizan para relacionar diseño y fabricación, ha surgido en CAMT (Computer Aided 34

Maintenance), es decir mantenimiento asistido por computador, el cual también se conoce como “estrategia de mantenimiento de tercera generación”. Por otro lado, el desarrollo que ha seguido el mantenimiento predictivo en distintos países ha presentados diferencias considerables, optando algunos países por filosofías de mantenimientos propias. En España, el sector de mantenimiento presenta un volumen de negocio ligeramente superior al 10% del producto interior bruto -6,1 billones de pesetas en 1992- y experimenta un aumento relativo de la demanda a pesar del impacto negativo de la recesión en la actividad económica. Se aprecia una tendencia cada vez más acusada a la exteriorización de las tareas de mantenimiento –subcontratación- y un intento de las empresas por alargar su vida útil de las instalaciones, racionalizar y reducir los costes de mantenimiento. Aparece así una notable transformación en la concepción y funcionalidad del mantenimiento, debido a la toma de conciencia de su capital importancia en la mejora de su competitividad. De hecho, con las nuevas formas de organización del trabajo se tiende a borrar la línea divisoria existente en el seno de las empresas entre mantenimiento y producción. Todos los cambios citados en los párrafos anteriores pueden resumirse en el nacimiento de una tecnología multidisiplinar conocida como terotecnología. La terotecnología nace en gran Bretaña hace menos de 20 años e implica un conjunto de actividades sistematicas destinadas al descubrimiento y eliminación de las causas de disminución de la eficacia de los sistemas industriales. El enfoque terotecnológico presupone la presencia del mantenimiento industrial no solo en su papel tradicional, sino como actividad colateral desde la creación, diseño, fabricación, puesta en marcha y funcionamiento de un sistema industrial, hasta su eliminación del proceso productivo. Tal como se indicaba anteriormente se vislumbra un enlace interdisciplinario entre las aéreas de producción, mantenimiento y sobre todo control de calidad. En definitiva, se puede afirmar que aunque el objetivo principal del mantenimiento es el apoyo al proceso productivo, mediante la generación de condiciones de disponibilidad y fiabilidad óptimas, su relegación a un rango inferior, separado de la producción y de la toma de decisiones, repercute directamente en los beneficios, y, por tanto, su forma optima de aplicación corresponde a una integración completa y eficaz con las demás áreas de producción.

3.6.- Tipos de rodamientos. [17] Los diferentes tipos de rodamientos existentes permiten satisfacer multitud de necesidades en diseños de maquinas, cada una de ellas con características muy determinadas. Estos tipos pueden ser clasificados dentro de dos grandes grupos:

35

-

Rodamientos radiales. Dentro de este grupo figuran todos los rodamientos que están diseñados especialmente para soportar cargas de tipo radial, existiendo algunos que pueden soportar además cargas axiales desde magnitudes mínimas hasta modernamente elevadas. En función del tipo elemento rodante, los rodamientos radiales se subdividen en tres categorías principales.  Rodamientos radiales de bolas. Pueden contar con una (figura 3.7.1b) o varias hileras (figura 3.7.1a) de bolas y, dependiendo de la geometría de los diferentes elementos que componen en rodamiento, pueden soportar cargas axiales hasta un lugar intermedio. Dentro de esta categoría existen tres subtipos: los rodamientos rígidos de bolas (figura 3.7.1a y figura 3.7.1b) los rodamientos de bolas o rotula (figura 3.7.1c) y los rodamientos de bola con contacto angular (figura 3.7.1d). también existen rodamientos con contacto angular en un aro (figura 3.7.1e) que se emplean habitualmente cuando se requiere precisión en el movimiento.  Rodamientos radiales de rodillos. También pueden contener una o varias hileras de rodillos. Debido a que la superficie de contacto entre los elementos es mayor, generalmente pueden soportar cargas radiales mayores que los rodamientos radiales. Sin embargo, salvo casos especiales ( por ejemplo, rodamientos de de rodillos cruzados), este tipo de rodamientos no está diseñado para soportar cargas axiales. Dentro de esta categoría se encuentra los rodamientos de rodillos (figura 3.7.1f y figura 3.7.1g) y los rodamientos de rodillo o rotula (figura 3.7.1h). Además, cuando el espacio radial disponible es muy reducido, se utilizan rodamientos en los que el diámetro de los rodillos es muy pequeño. Estos rodamientos reciben el nombre de rodamientos de aguja (figura 3.7.1i). CAPITULO 4. PRUEBAS ELÉCTRICAS A MOTORES.

4.1.- Pruebas a motores eléctricos. [16] Las pruebas más comunes que se le efectúan a un motor son: -

Resistencia óhmica. Resistencia de aislamiento. Índice de polarización. Prueba toroidal. Prueba de potencial aplicado.

36

4.1.1.- Prueba de resistencia óhmica. [16] La prueba de resistencia óhmica prácticamente se utiliza para comprobar si en las soldaduras o conexiones de los devanados existen falsos contactos o punto s de alta resistencia, o para verificar si existe algún devanado en cortocircuito. Cuando un motor se daña, la mayoría de las veces el devanado se va a tierra detectando la falla con una prueba de megger, pero existen ocasiones en el que el devanado no se va a tierra y únicamente se cruzan los devanados, la prueba que determina esta falla es la “prueba de resistencia óhmica”. Para efectuar la prueba de resistencia óhmica a un motor se utiliza generalmente el “puente de wheatstone” y se debe de seguir los siguientes pasos:      

Teniendo desconectado el motor, limpiar perfectamente con solvente eléctrico las terminales. Limpiar con una navaja las terminales en el punto donde se haga la conexión con el puente de wheatstone para tener un buen contacto. Eliminar la resistencia óhmica de los cables del probador. Conectar el probador a L1-L2 del motor y ajustar a un valor cercano o superior al esperado. Encender el aparato y variar los ajustes hasta obtener el nulo. Repetir la prueba para L2-L3 y L3-L1 del motor.

Fig. 4.1.-El resultado de las tres lecturas debe ser similar de lo contrario, será un indicio de que existe un conflicto en los devanados.

4.1.2.- Pruebas de resistencia de aislamiento. [16] La prueba de resistencia de aislamiento sirve para definir la oposición que presenta un aislamiento al paso de una corriente directa al ser sometido a una diferencia de potencial. Se mide un megaohms y el instrumento utilizado para la prueba se llama megger.

37

Teniendo el motor desconectado se procede de la siguiente manera:      

Limpiar con solvente eléctrico las terminales del motor. Cortocircuitar las tres terminales del motor. Conectar el cable de línea del megger a las terminales del motor. Conectar el cable de tierra a la carcasa del motor. Seleccionar un nivel de voltaje de prueba inferior o igual al de operación del motor. Encender en megger y tomar lecturas a 15”, 30”, 45” y un minuto.

La prueba de resistencia de aislamiento nos ayuda a determinar la resistencia de humedad, aceite, polvo, corrosión, daños o deterioros de aislamiento. Pero no debe tomarse como criterio exacto ya que tiene varias limitaciones como son las siguientes: 1. Es imposible predecir el valor de resistencia al que fallara un aislamiento ya que no tiene relación directa con su rigidez dieléctrica. 2. Una medición aislada de resistencia de aislamiento a un voltaje deseado no indica si la materia extraña responsable de la baja resistencia está concentrada o distribuida.

Fig. 4.2.- Esquema representativo de los pasos a seguir para la prueba de resistencia de aislamiento.

En base a la experiencia se ha definido valores mínimos de resistencia de aislamiento. Una regla práctica que nos puede ser de utilidad en la determinación del límite inferior es la siguiente:

Donde: Ra; resistencia de aislamiento mínima en megaohms a 40°C.

38

KV; voltaje de operación del motor (en KV). Si en un momento dado se tiene un motor con una resistencia de aislamiento inferior a la mínima recomendada y es indispensable meterlo a operar, puede hacerse, pero debe tenerse en mente que las condiciones son riesgosas y deberá programarse el paro de unidad para someter el motor a un proceso de secado.

4.1.3.- Prueba de índice de polaridad. [16] La prueba de índice de polaridad es una continuación de la prueba de resistencia de aislamiento. Como se vio anteriormente, la de resistencia de aislamiento se incrementa con el tiempo debido a la disminución de la corriente de absorción dieléctrica, dicha corriente es la que toma el aislamiento al polarizarse. En un aislamiento deteriorado, la corriente de absorción dieléctrica desaparece rápidamente y en un aislamiento bueno, tarda aproximadamente 10 minutos. El índice de polarización es el valor obtenido de la resistencia a 10 minutos entre la de un minuto.

Un índice de polarización indica que aislamiento esta húmedo, sucio o se encuentra defectuoso. El índice de polarización mínimo recomendado para motores con aislamiento clase “A” es de 1.5, si el aislamiento es clase “B”, “F”, “H” o “C” debe ser de 2.0. Para motores de 127, 220 y 440 volts, se utiliza el megger con 500 VCD y ´para los motores de 4160 volts, se aplican 2500 VCD de prueba. Para registrar la lectura en la prueba de I.P se utiliza la siguiente tabla.

39

Tabla 4.1.- tabla de registro en la prueba de I.P

4.1.4.- Prueba de toroidal. [16] La finalidad de estas pruebas es determinar fallas en las laminaciones de los estatores en los motores eléctricos. Antes de reparar un motor de tamaño considerable, es necesario efectuar esta prueba para verificar que no existen “puntos calientes” en las laminaciones del estator, estos “puntos calientes” se presentan cuando algunas laminas se encuentran en cortocircuito, originando que las perdidas por magnetización en el punto fallado se incremente, dando como resultado un calentamiento excesivo en esa zona que puede llagar a ponerse al rojo vivo. Las laminaciones de los estatores generalmente son fabricados de lamina delgada de Fe (0.015’’ – 0,025’’) o acero al silicio de diferentes grados comerciales. Al formarse un estator se prevee un aislamiento interlaminado que puede ser a base de resinas o fibra de vidrio, papel, capas de oxido, varnish, o resinas epoxicas que alcanzan hasta 0.009’’ de espesor. Para el ´procedimiento de esta prueba se han resumido en la tabla 4.2 las densidades de flujo “B” (kilolineas/ ). Las perdidas WL (Watts/LB) de los materiales más usados en la fabricación de motores y generadores. Estos valores serán usados para la determinación de la corriente de excitación y tamaño del cable, puesto que en la misma tabla se indican los amperes-vueltas prácticos recomendables para facilidad de las pruebas. 40

Procedimiento. 1. Determinación de la geometría del estator. En la laminación del estator, con una simple regla determine los valores siguientes: OD; diámetro total de la laminación. ID; diámetro interno de la laminación. DM; diámetro medio de la laminación. S; altura de la ranura. HE; altura efectiva de respaldo de la armadura.

Fig. 4.3.- Determinación de la geometría del estator.

2. Calculo de la corriente de excitación y calibre del conductor. Para el cálculo de la corriente de excitación y el calibre del conductor se hace necesario el uso de una secuencia, que se ilustra en la hoja de cálculo de la corriente de excitación y esta corriente se obtiene partiendo de las mediciones indicadas en la primera parte y los datos obtenidos de la tabla 4.1. B = densidad de flujo (klineas/sqinches) AT/in = Ampvueltas por pulg. WL = perdidas en watts/Lbs.

60

65

70

75

80

85

90

95

100

4

5

6

7

8

12

30

50

90

0.92

1.1

1.2

1.4

1.6

1.9

41

2.1

2.3

2.5

Tabla. 4.2.- tabla para el procedimiento de la prueba toroidal. Las densidades de flujo indicadas en esta tabla son las estándar para la mayoría de equipos fabricados en la actualidad. Los valores pequeños (60, 65 y 70) se refieren a motores menores de 100 HP, de 100 a 1000 HP inclusive se toman los valores de 75, 80 y 85; y los valores restantes son tomados para maquinas muy grandes, generadores, transformadores o equipos muy especiales. En la parte inferior de la tabla se muestra las perdidas admisibles en watts/lb de diferentes laminaciones usadas. Una vez que se determina la corriente de excitación, en la parte media de la tabla se muestra los amperes-vueltas mas convenientes, pero este es ajustado a criterio del usuario. 3. Método de prueba. Para la prueba se pone un devanado temporal alrededor del estator para conectar una fuente de voltaje. Como se muestra en la figura 4.4.

Fig. 4.4.- Esquema representativo de la prueba toroidal.

El número de vueltas de la toroide se calcula de siguiente manera:

√

√

Donde: Ø; líneas = B×A E; volts f; frecuencia en Hz 42

B; líneas/ A; área en

a) Se determina la geometría del estator y se proceda a determinar las longitudes del mismo. b) Determine la frecuencia y el voltaje para la prueba. Este puede ser igual al voltaje y frecuencia de operación del equipo. El valor del voltaje se acostumbra tomarlo inferior al de operación si es posible. c) De la tabla 4.2 determine la densidad de flujo del estator estimada. d) Aplique los valores obtenidos en la hoja de cálculo siguiendo la secuencia indicada, hasta llegar al valor de corriente de excitación. e) Con el valor de la corriente de excitación, determine el calibre del conductor apropiado. f) El número de amperes-vuelta se determina combinando el número de vueltas, con los amperes que puede ser circulados por el cable.

Para ilustrar la secuencia a seguir se ejemplificara con los cálculos efectuados para la prueba toroidal efectuada al estator del motor P-13A de 1610 HP. 1. Medidas del estator. Diámetro externo (OD) = 39.5’’ Dímetro interno (ID) = 25.5’’ Altura de la ranura (S) = 3’’ Respaldo de la armadura (He) = 4’’ Longitud (L) = 27.5’’ 2. Diámetro medio (DM). DM = ID + 2S + He DM = 25.5 + 2(3) + 4 DM = 35.5’’ 3. Circunferencia media (Lm). Lm = Dmπ Lm = 35.5π Lm = 111.5’’ 4. De la tabla 4.2. B = 95 kilolineas/ AT/pulg = 50 5. Amperes-vuelta (AV). 43

AV = AT/pulg × Lm AV = 50 × 111.5 AV = 5575 amp. 6. Longitud efectiva del estator (Le). Le = Fa × L Le = 0.93 × 27.5 Le = 25.575’’ 7. Área efectiva de la armadura (Ae). Ae = Le × He Ae = (25.575)(4) Ae = 102.3 8. Flujo de prueba (Ø). Ø = (B)(Ae) Ø = 95 × 102.3 Ø = 9718.5 kilolineas 9. Numero de vueltas (T)

(

)( Vueltas

)

10. Corriente de magnetización (Imag).

11. Peso de laminación (WB). ( [( (

) )

(

) lb

12. De la tabla 4.2. WL = perdidas en W/lb WL = 2.3 13. Perdidas de corriente en el estator (IW).

44

) ]

amp. 14. Corriente de excitación (Iexc). Iexc = √ Iexc = √( ) ( Iexc = 300.3 amp.

)

Resumen. Numero mínimo de vueltas del toroide = 18 Corriente de prueba = 300 amp. Voltaje de prueba = 480 volts a 60 Hz. Nota: si se quiere reducir la corriente habrá que aumentar el número de vueltas. Los recomendados para esta cosa son: Numero de vueltas = 100. Corriente de prueba = 55.7 amp. Calibre del conductor = 4 AWG. Voltaje de prueba = 480 volts a 60 Hz.

4.1.5.- Prueba de potencial. [16] La prueba de potencial aplicado en motores raramente se efectúa debido el riesgo que ello representa, ya que esta prueba es del tipo destructiva, su principal ventaja es que aumenta considerablemente la confiablidad del aislamiento del equipo que haya sido sometido a esta prueba. Consiste en aplicar un potencial entre devanados del motor y la carcaza, este potencial de prueba depende del voltaje de operación y vida del motor. Los valores recomendables son los siguientes: 0 – 5 años ------------------------------- 2 Vn 5 años en adelante --------------------- 1.5 Vn

45

El potencial de prueba seleccionado se aplica gradualmente partiendo de cero hasta llegar a él aproximadamente en 15 segundos, luego se sostiene en ese valor por 45 segundos más y se reduce poco a poco hasta cero.

El procedimiento para la prueba es el siguiente:                

Desconectar el motor a probar y limpiar perfectamente bien sus terminales con solvente eléctrico ss-25. Cortocircuitar las tres terminales del motor. Interconectar el aparato de prueba conectando el cable de A.T. a las líneas del motor. La carcaza del motor debe estar a tierra. Poner todos los switchs del probador en OFF. Conectar el aparato a una línea de 115 VCA, 1 fase. Ajustar el reloj en el tiempo de prueba deseado, en nuestro caso un minuto. El variador de tensión debe de estar ligeramente arriba de cero. Encender el aparato con el termomagnético. Pisar el switchs de bloqueo. Girar el variador de tensión a cero. Ajustar el microamperímetro en su rango mayor (50 mA). Girar en forma constante el variador de tensión en sentido de las manecillas del reloj hasta llegar al voltaje de prueba en 15 segundos aproximadamente. Mantener el voltaje de prueba durante 45 segundos, tomar lectura de corriente, ajustar el microamperímetro en un rango tal que las lecturas sean más legibles. Una vez que hayan transcurrido los 45 segundos de prueba, reducir el voltaje a cero. Quitar el pie del switchs de bloqueo. Abrir el interruptor termomagnético.

46

REFERENCIAS [1] Maquinas síncronas y de corriente continua.pdf [2] Física para ciencia y la tecnología: Electricidad y magnetismo luz física moderna. Vol. 2 Paul A. Tipler, Gene Mosca - 2005 [3] El abc del control electrónico de las máquinas eléctricas. Gilberto Enríquez Harper [4] http://html.rincondelvago.com/sistema-electrico-de-potencia.html [5] http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_el%C3%A9ctrica [6] Curso de máquinas de corriente contínua, Gilberto Enríquez Harper [7] http://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctrico [8] http://es.wikipedia.org/wiki/Transformador [9] es.wikipedia.org/wiki/Motor eléctrico [10] http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continua [11] www.oni.escuelas.edu.ar/2001/cordoba/.../motores_eléctricos.htm

[12] www.weg.net/.../WEG-selección-y-aplicación-de-mot... - Estados Unidos [13]http://www.cecyt11.ipn.mx/wps/wcm/connect/A9715B004824832A8DFEFF8CC16 9F5E/MANTENIMIENTO_A_MOTORES_ELECTR [14]http://www.monografias.com/trabajos20/fallas-motores/fallas-motores.shtml

[15]Técnicas para el mantenimiento y diagnostico de maquinas eléctricas rotativas., Manes Fernández Cabana S, Manuel García Menero. [16]Manual de pruebas eléctricas, Ing. Benigno Guzmán Camacho, Ing. Federico Montalvo Robles, Ing. Homero García Esquivel. [17]La comunicación corporativa en el ámbito local, Rafael López Lita, Ángeles Duran Manéz, Francisco Fernández Beltrán

47

CONCLUSIÓN

este trabajo se presento con la finalidad de brindar más conocimientos sobre el tema de mantenimiento a motores eléctricos, así conocimos los tipos de mantenimiento que se le tienen que dar a cada una de los tipos de maquinas rotatorias, así como las pruebas que se le tienen que realizar para determinar qué es lo que está fallando en la maquina como son las pruebas de resistencia óhmica, la prueba de índice de polaridad, la prueba toroidal y otras pruebas más que son indispensables para un mantenimiento correcto de los motores eléctricos.

48