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2013 Universidad Modelo Ingeniería Biomédica

Arturo May Álvarez Alejandro Cetina Miam Alberto Sauri De La Guerra Luis Alejandro Villanueva Avilés

[AHORRO DE ENERGÍA EN MOTORES ELÉCTRICOS ]

CONTENIDO INTRODUCCION: ........................................................................................................................................................... 3 Ahorro de energía en motores eléctricos............................................................................................................ 4 ¿Qué es un motor eléctrico?................................................................................................................................. 4 Eficiencia de un motor ........................................................................................................................................... 4 Perdidas en un motor ............................................................................................................................................. 4 Variación de eficiencia de un motor................................................................................................................. 5 Norma Oficial Mexicana.................................................................................................................................... 6 Ley de Inducción de Faraday .......................................................................................................................... 7 Las Relaciones de Fleming............................................................................................................................... 7 Ley de Lenz ............................................................................................................................................................ 8 La Relación de Fuerza de Biot Savart.......................................................................................................... 9 La Regla de la Mano Izquierda o de la Acción del Motor .................................................................... 9 Motor de Inducción Trifásico ........................................................................................................................... 10 Tipos de Rotores.................................................................................................................................................... 11 Motores Monofásicos de Fase Partida .......................................................................................................... 12 Motores de Arranque con Capacitor ........................................................................................................ 12 Clasificación por Velocidad ............................................................................................................................... 13 Selección de Motor de Inducción ............................................................................................................... 14 Eficiencia en un

..................................................................................................................... 15 ............................................................................................................................. 19

Recomendaciones Generales............................................................................................................................ 19 ......................................................................................................................................... 19 Mantenimiento .................................................................................................................................................. 20 .......................................................................................................................................................... 20 .............................................................................................................................................. 20 Mantenimiento preventivo Haga por rutina:........................................................................................ 21 Ahorro de energía en motores: ....................................................................................................................... 22 APLICACIONES BIOMÉDICAS ............................................................................................................................... 24 Acelerador lineal ................................................................................................................................................... 24 AIRE COMPRIMIDO:............................................................................................................................................. 26 Vacío: Provisión, montaje y puesta en funcionamiento de equipo central de vacío, compuesto por: ...................................................................................................................................................... 28 TOMÓGRAFO DIDÁCTICO EXPERIMENTAL .............................................................................................. 29

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL EQUIPO .................................................................................................... 29 INSTRUMENTACIÓN ....................................................................................................................................... 30 DESCRIPCION DE LOS MOTORES USADOS EN EL EQUIPO ........................................................... 30 FUENTE DE VOLTAJE ..................................................................................................................................... 31 Conclusión: ................................................................................................................................................................... 32 Bibliografía: .................................................................................................................................................................. 33

INTRODUCCION: Los motores eléctricos desempeñan un papel muy importante proporcionando potencia para distintos tipos de aplicaciones: Domesticas, Comerciales e Industriales. Se estima que los motores eléctricos desempeñan prácticamente el 90% de las aplicaciones industriales. En uso domestico se puede apreciar su uso en licuadoras, batidoras, bombas de agua, relojes eléctricos, aspiradores, pulidoras, etc. La mayor parte de la potencia eléctrica que se genera es corriente alterna, por lo que la mayoría de las aplicaciones de los motores eléctricos es de corriente alterna (CA). Aun cuando desde el punto de vista de diseño existen los motores de corriente continua (CC). Por diseño se puede decir que los motores de corriente alterna denominados de “inducción”, son muy convenientes en aplicaciones de velocidades constantes aun cuando, dentro de ciertos límites se fabrican motores de velocidad variable. Los motores de corriente alterna de acuerdo a la fuente de alimentación pueden ser trifásicos o monofásicos, la clasificación de los motores se puede hacer de forma elemental:   

Motores de Corriente Continua Motores de Corriente Alterna Síncronos Motores de Corriente Alterna de Inducción

En la actualidad, los motores eléctricos son considerados como elementos convertidores de energía y además de las múltiples aplicaciones que tiene, se prevee un futuro de mayor utilización a medida que se desarrollan los dispositivos electrónicos de control.

AHORRO DE ENERGÍA EN MOTORES ELÉCTRICOS ¿QUÉ ES UN MOTOR ELÉCTRICO? Un motor eléctrico es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica.

Wen = Energia de entrada en forma eléctrica Wsal = Energia de salida en forma mecánica Wper = Energia perdida durante el proceso en forma de calor EFICIENCIA DE UN MOTOR La Eficiencia es la capacidad que tiene el motor de convertir la potencia eléctrica (entrada) en potencia mecánica útil (salida).

PERDIDAS EN UN MOTOR Perdidas Fijas: No dependen de la Carga  

Perdidas Magnéticas o Perdidas en el hierro Perdidas por fricción y ventilación

Perdidas variables: Dependen de la carga  

Perdidas en los devanados o perdidas eléctricas Perdidas indeterminadas

VARIACIÓN DE EFICIENCIA DE UN MOTOR Variación de Tensión: Reducción de eficiencia, incremento del FP, incrementa la corriente de arranque, debido a que las corrientes magnetizantes se incrementan exponencialmente. Mayor consumo de energía para compensar la potencia solicitada por el par, incremento del FP, sobrecalentamiento, afecta el aislamiento del motor y reduce la vida útil del motor. Desbalanceo de fases: provoca un flujo magnético de secuencia negativa que ocasiona una corriente desbalanceada, de valor mayor que en condiciones normales. Las corrientes negativas crean torques que se oponen al par normal del motor, provocando vibraciones. Motores sobredimensionados: Los motores eléctricos tienen una curva de comportamiento de eficiencia de acuerdo al factor de carga al que están operando. Con un motor reembobinado hay una disminución de la eficiencia del motor:   

Taller adecuado: la eficiencia disminuye de 1 a 2% Taller de mala calidad: la eficiencia puede disminuir hasta un 6% Es común considerar un 3% de disminución de eficiencia por cada reembobinado.

Motores de alta eficiencia Cuando se diseña un motor y se requiere de alta eficiencia, se debe recurrir a la optimización de materiales:       

Acero con mejores propiedades Laminaciones delgadas Aumentar calibre conductor Mejorar el diseño de las ranuras Mejorar el sistema de aislamiento del motor Utilizar rodamientos de mejor calidad y larga duración Mejorar las aletas de ventilación

NORMA OFICIAL MEXICANA Las normas oficiales mexicanas que promuevan el ahorro de energía, estableciendo los valores de eficiencia mínimos de motores eléctricos de inducción que se comercializan en México. Estos valores están homologados con USA y Canadá. 



NOM-014-ENER-2004 · Eficiencia energética de motores eléctricos de corriente alterna, monofásicos, de inducción, tipo jaula de ardilla, enfriados con aire, en potencia nominal de 0,180 kW a 1,500 kW. Límites, método de prueba y marcado NOM-016-ENER-2002 · Eficiencia energética de motores de corriente alterna, trifásicos, de inducción, tipo jaula de ardilla, en potencia nominal de 0,746 a 373 kW. Límites, método de prueba y marcado

LEY DE INDUCCIÓN DE FARADAY “El voltaje inducido en una espira o bobina de un conductor, es proporcional al índice de cambio de las líneas de fuerza que pasan a través de la bobina”. Se supo también de que el magnetismo se puede generar por una corriente eléctrica que pasa a través de una bobina y que los polos iguales de un imán se repelen, en tanto los contrarios se atraen. Estos fenómenos constituyen la base para el estudio de los generadores y motores eléctricos.

LAS RELACIONES DE FLEMING El campo magnético está representado por el dedo índice, con este dedo pulgar se indica el movimiento y el dedo medio indica el sentido convencional de la corriente.

LEY DE LENZ

“En todos los casos de inducción electromagnética, un voltaje inducido puede causar que circule una corriente en un circuito cerrado, de manera tal que la dirección del campo magnético producido por la corriente se opondrá al cambio producido por la corriente”. LA RELACIÓN DE FUERZA DE BIOT SAVART La ley de fuerza sobre un conductor que se encuentra dentro de un campo magnético, y que cuantifica la ley de Lenz. Esta ley relaciona el campo magnético por unidad de área (B #líneas/cm2), la longitud del conductor que se encuentra dentro del campo magnético (L cm) y la corriente (I Amperes), la cual produce en conjunto una fuerza y que se expresa como:

LA REGLA DE LA MANO IZQUIERDA O DE LA ACCIÓN DEL MOTOR El Pulgar apunta en la dirección de la fuerza que está desarrollada por la ley de biot savart

MOTOR DE INDUCCIÓN TRIFÁSICO Tiene su principal aplicación en la industria en donde aparece como elemento primario de movimiento en formas variadas ya que se selecciona por su simplicidad, confiabilidad y bajo costo. Estos factores se combinan con buena eficiencia, buena capacidad de sobrecarga y un mantenimiento y requerimientos de servicios mínimos. Constituido por una parte fija (estator) formado por 3 devanados, dispuestos entre sí 120°, al centro de los devanados, se encuentra situado el rotor, constituido por un circuito eléctrico cerrado por sí mismo.

Es claro que si se invierte el sentido de la corriente, se invierte también la dirección del campo magnético, como ocurre en CA.

El motor trifásico de inducción se “auto arranca”, a diferencia de otros tipos de motores se arranca o pone en movimiento por sí mismo, sin necesidad de ser llevado a su velocidad por medios auxiliares. Se les llama también “motor de campo giratorio” porque el estator produce un campo magnético giratorio. TIPOS DE ROTORES Existen dos tipos de rotores:  

El rotor jaula de ardilla o en corto circuito El rotor devanado

El tipo rotor devanado se puede modificar, insertando, por ejemplo, resistencias en serie por cada fase, también se tiene la posibilidad de controlar la velocidad dentro de ciertos límites.

MOTORES MONOFÁSICOS DE FASE PARTIDA Fueron los primeros motores monofásicos usados, y aun permanece su aplicación en forma popular; la mayoría de ellos se fabrican en el rango de 1/30 (24.9W) a ½ HP (373), para aplicaciones en ventiladores, bombas, lavadoras, secadoras, etc. Tiene dos grupos de devanados, el primero se conoce como devanado principal o de trabajo y el segundo como devanado auxiliar o de arranque. Se conectan en paralelo entre sí.

MOTORES DE ARRANQUE CON CAPACITOR Estos motores son monofásicos de C.A. cuyo rango va desde fracciones HP hasta 15 HP. Se usan en compresores de aire, refrigeradores, taladros, pulidoras, etc. Similar al de fase partida, excepto que se conecta un capacitor en serie con el

devanado de arranque, lo que proporciona un incremento en el par de arranque del motor, un motor de fase partida con capacitor, tiene un par 2 veces mayor que el motor de pase partida sin capacitor.

CLASIFICACIÓN POR VELOCIDAD Existe una clasificación por velocidad reconocida por los fabricantes de motores eléctricos, que se agrupa como sigue:     

Motores de Velocidad Constante – Que tiene una variación máxima del 20% de vacio a plena carga; dentro de esta categoría se encuentra la mayoría de los motores de inducción. Motores de Velocidad Variable – El cambio de vacio a plena carga en la velocidad es mucho mayor del 20%, la mayoría de estos motores son conocidos como de tipo universal. Motores de Velocidad Ajustable – Estos motores son los llamados de inducción con rotor devanado. Motores de Velocidad Ajustable-Variable – Son motores de inducción de rotor devanado con medios externos de control, por ejemplo resistencias en el rotor. Motores de Multivelocidad – Son motores que tienen derivaciones en los devanados, lo que permite tener tantas velocidades, como derivaciones en el devanado.

SELECCIÓN DE MOTOR DE INDUCCIÓN

EFICIENCIA EN UN MOT a eficiencia es la medida de la capacidad de un motor eléctrico para convertir la potencia eléctrica que toma de la línea en potencia mecánica til. o toda la energía eléctrica que un motor recibe, se convierte en energía mecánica. En el proceso de conversión, se presentan pérdidas, por lo que la eficiencia nunca será del

.

Si las condiciones de operación de un motor son incorrectas o éste tiene alg n desperfecto, la magnitud de las pérdidas, puede superar con mucho las de dise o, con la consecuente disminución de la eficiencia álculo de eficiencia El cálculo de eficiencia se hace con la relación de la potencia mecánica entre la potencia eléctrica expresada en porcentaje.

Las unidades de potencia deben ser iguales. a potencia eléctrica se expresa en kilowatts k a potencia mecánica en caballos de potencia

o

Equivalencias tiles para la conversión de unidades. 1CP = 0.746 kW 1kW= 1.34 CP

Ejemplo 1 Si un motor de

toma de la línea

.

k

tiene

.

otencia mecánica

x . = 74.6 kW

Pérdidas = Potencia Eléctrica - Potencia Mecánica

Entonces el motor convierte el el

de su energía eléctrica en mecánica y pierde

en el proceso de conversión. En términos prácticos, se consume y se

paga la energía utilizada para hacer funcionar al motor.

ara reducir las pérdidas sustituya los motores por motores más eficientes. Ejemplo 2: Sustitución del motor anterior por uno con eficiencia del

ara calcular la potencia ahorrada

.

aplique la ecuación (

)

Donde: 0.746 = Factor de conversión de E1 = Motor con menor eficiencia E2 = Motor con mayor eficiencia

ak

aballos de potencia

Suponga que los dos motores trabajaran

horas al a o.

Esto es: 12 horas diarias. días de la semana semanas por a o La energía ahorrada anualmente equivale a ( = 4.87 kW

)

(Disminución de potencia)

3000 horas x 4.87 = 4,610 kW

otores eléctricos y su relación con la demanda eléctrica arifas eléctricas Las tarifas para la industria incluyen los siguientes cargos: argo por consumo de energía k h argo adicional por demanda máxima k Cargo por bajo factor de potencia argo por derecho de alumbrado p blico Cargo por impuesto al valor agregado (IVA)

egistro de mediciones eléctricas

a demanda de energía se registra con un medidor conforme a la potencia de todos los motores, lámparas y otros aparatos eléctricos, funcionando simultáneamente durante un lapso de

minutos.

onsidere una instalación con una demanda de

k

que incluya la potencia

de un grupo de motores de 50 CP que tomen de la red 41 kW cada uno. Si este grupo de motores pudiera ser operado fuera del período de demanda máxima, el valor de la demanda se reduciría en casi

.

ue se traduce en la

reducción en el monto de facturación eléctrica. ecomendación evite el arranque y la operación simultánea de los motores y otros equipos eléctricos sobre todo en el periodo punta, lo que se traduce en ahorros significativos en el monto de facturación.

Evite fugas de aire en uniones de: uberías Mangueras álvulas de seguridad de los depósitos acumuladores álvulas de corte que hacen mal cierre erramientas neumáticas y otros equipos, etc

as fugas representan pérdidas de hasta un

en instalaciones descuidadas.

onstituyen una carga in til del motor y un desperdicio de energía que puede reducirse notoriamente mediante la corrección y sellado sistemático de los puntos de escape.

NCADORES Instale: rrancadores electrónicos en lugar de los reóstatos convencionales para el arranque de los motores de corriente directa rrancadores a tensión reducida en motores que realicen un n mero elevado de arranques para evitar un calentamiento excesivo en los conductores y disminuir pérdidas durante la aceleración.

RECOMENDACIONES GENERALES

Seleccione: El motor de acuerdo con su ciclo de trabajo: Servicio continuo. peración intermitente La potencia del motor El rendimiento máximo se obtiene cuando éste opera entre el

y el

de su

potencia nominal. El armazón del motor de acuerdo con el ambiente en que va a estar trabajando.

MANTENIMIENTO antenga bien ajustados y en óptimas condiciones os sistemas de ventilación y enfriamiento de los motores. El sobrecalentamiento aumenta pérdidas en los conductores y da a los aislamientos os equipos de protección contra sobrecalentamientos o sobrecargas en los motores. os protegen de da os mayores.

Eval e la posibilidad de conectar la ventilación sólo durante las bajas velocidades de motores de velocidad ajustable y ventilación separada de equipos auxiliares. Esto reduce el consumo de energía en el sistema de ventilación. Evite el sobrecalentamiento de los motores. No los conecte en locales reducidos o con poca ventilación

orrija la caída de tensión en los alimentadores. terminales del motor provoca: Incremento de la corriente Sobrecalentamiento isminución de su eficiencia.

na tensión reducida en las

MANTENIMIENTO PREVENTIVO HAGA POR RUTINA:

impieza del motor para eliminar la suciedad, polvo y objetos extra os que impidan su funcionamiento óptimo. a regularidad dependerá de las condiciones en las que el motor este trabajando, pero se recomienda desmontarlo al menos una vez al a o. nspección del motor, incluyendo lecturas de corriente, potencia k

, velocidad

(rpm), resistencia de aislamiento, etc., con objeto de verificar si se mantienen en condiciones apropiadas de funcionamiento y eficiencia, y poder tomar acciones correctivas, cuando se requieran.

evisión de conexiones del motor, del

arrancador y accesorios. as conexiones flojas o mal hechas ocasionan un mal funcionamiento y pérdidas. lineación del motor con la carga impulsada.

na alineación defectuosa puede

incrementar las pérdidas por rozamiento y en caso extremo, ocasionar da os mayores en el motor y, en la carga.

AHORRO DE ENERGÍA EN MOTORES:

La mayoría de los motores eléctricos están diseñados para funcionar a 50 % ó 100 % de su capacidad nominal. La máxima eficiencia se consigue cuando el motor funciona al 75 % de su capacidad nominal. Pero la eficiencia de un motor cae dramáticamente cuando está trabajando por debajo del 50 % de su carga nominal. Sin embargo, el rango de buena eficiencia varía con motores individuales y tiende a extenderse en un amplio rango para los motores más grandes La carga de un motor se considera insuficiente cuando está en el rango en el que la eficiencia cae significativamente cuando decrece la carga. Los motores sobrecargados pueden sobrecalentarse y perder eficiencia. Muchos motores están diseñados con un factor de servicio que permite sobrecalentamiento ocasional. El factor de servicio es un multiplicador que indica cuanto puede sobrecargarse el motor en condiciones ambientales ideales. Por ejemplo, un motor de 10 HP con un factor de servicio puede manejar cargas de 11,15 HP durante cortos periodos de tiempo sin incurrir en daños significativos. Aunque muchos motores tienen factores de servicio de 1,15, funcionar el motor continuamente por encima de la carga nominal reduce la eficiencia y vida del motor. Nunca debe operarse un motor sobrecargado cuando el voltaje esté por debajo del nominal o cuando la refrigeración del motor esté descompensada por la altitud, temperaturas ambientales altas, o superficies del motor sucias. Si durante la operación se usan equipos con motores que operan durante periodos extendidos por debajo del 50 % de la carga, debemos considerar fehacientemente hacer modificaciones en el proceso. A veces los motores están sobredimensionados porque deben acomodarse a condiciones pico, tales como cuando el sistema de bombeo debe satisfacer ocasionalmente altas demandas. Las opciones disponibles para cumplir con cargas variables incluyen motores de doble velocidad, variadores de velocidad ajustables y estrategias de gestión de carga que mantienen cargas dentro de un rango aceptable. Se recomienda que se verifiquen todos los motores que operan por encima de 1.000 horas por año, y con los resultados del análisis dividir en las siguientes categorías:

Motores que están significativamente sobredimensionados o trabajan con poca carga. Estos motores se sustituirán a la primera oportunidad por un modelo apropiadamente dimensionado. Motores moderadamente sobredimensionados o poco cargados. Se sustituirán por otros más eficientes cuando fallen. Motores apropiadamente dimensionados pero con eficiencia estandard. Se sustituirán por otros modelos más eficientes cuando fallen. La efectividad de un motor eficiente en energía depende del número de horas de funcionamiento del motor, del precio de la electricidad y del precio de compra del motor eficienciente en energía

APLICACIONES BIOMÉDICAS

En el Hospital, como en muchas industrias e instalaciones, el uso de los motores es esencial, dado a que la mayor parte de los equipos utilizan algún tipo de motor, Al haber tantos equipos o elementos que utilicen al menos un motor, se mencionaran algunos ejemplos para poder tener una mejor comprensión

ACELERADOR LINEAL

Ascensores para baja velocidad y no más de 3 paradas:

 Grupo motriz:

* Motor eléctrico trifásico, blindado, normalizado, 5,5 HP (mínimo), con brida de acople.-

* Caja reductora de velocidad, en baño de aceite, a sinfín corona, montada sobre rodamientos, carga admisible en el eje de salida 1600 kg., momento útil: 6830 kgcm.-

* Freno electromagnético, de seguridad, capacidad de frenado 6,0 kgm.-

* Elementos de tracción con carga de rotura: 6400kg.

* El montaje del grupo motriz no necesita Sala de Máquinas.-

 Cerramientos y seguridades:

* Se colocarán puertas telescópicas en los niveles de parada, con sus trabadores electromecánicos que impiden la marcha del ascensor, cuando las mismas están abiertas.-

* Poseerá dobles sistema de microcontacto para detención en los límites extremos de carrera.-

* Todo el sistema de comando del equipo se efectuar en baja tensión (24 o 48 Volts).-

* La maniobra ser automática simple. El usuario interior tendrá prioridad temporal en el accionamiento del coche por sobre el que llama desde el piso.-

* El motor eléctrico ser

protegido por un relevo térmico que cubre falta de fase,

agarrotamiento mecánico, sobreintensidad, etc.-

* La maniobra desde los palieres de piso se realizarán por pulsadores empotrados, con cubierta en acero inoxidable, en baja tensión..-

 INSTALACIONES ESPECIALES:

AIRE COMPRIMIDO:

Las siguientes son las condiciones técnicas y generales que deberán cumplir los equipos e instalaciones de aire comprimido, las que se compondrán por:

Provisión, montaje y puesta en funcionamiento de Equipo/s compresor de aire, con todos los elementos necesarios para el filtrado y deshidratado del aire a entregar, el que ser de características tales que hagan posible su uso como aire comprimido en salas de quirófanos y terapia intensiva. De tal forma deberá estar libre de aceite y humedad.-

El equipo compresor será adecuado a las siguientes características:

Caudal: 350 lts/min. (mínimo).Presión de trabajo: 8 kg/cm2.Motor: Trifásico 3 x 380 V. blindado 100%.Capacidad tanque pulmón: 1000 lts. (mínimo).Accesorios mínimos: Filtro de entrada de aire, filtro de aceite, automático de arranque y parada, regulador de presión para una presión de línea de 4 kg/cm2.Aire a entregar: Libre de agua y aceite.Montaje: Sobre base antivibratoria.Sistema: A pistón, a turbina o a tornillos.-

El aire comprimido se utiliza en los hospitales para aplicaciones médicas y técnicas. Normalmente los compresores producen todo el aire comprimido para aplicaciones tanto

médicas como técnicas. Los instrumentos quirúrgicos requieren una presión de 11 bares, así que todo el aire comprimido – tanto médico como técnico – se produce a esta presión. El aire se seca mediante secado por absorción. Los compresores hacen uso de regulación ON/OFF, sin regulación de la frecuencia. El porcentaje de tiempo en carga cero es del 45 % en promedio. En carga cero los compresores no producen aire comprimido, pero continúan consumiendo hasta el 25 % de la energía de su potencia nominal.

División de la red de aire comprimido: Dividiendo la red de aire comprimido en técnica y médica la parte técnica puede producirse a una presión más baja de 6 bares, con requerimientos de calidad más bajos. Es preferible instalar un segundo compresor adicional (uno para cada red), con regulación de frecuencia, y así reduciendo el consumo de carga cero al mínimo. El ahorro disminuyendo la presión, reduciendo el consumo de energía en carga cero y ahorrando energía limpiando y secando el aire comprimido técnico. Veamos los ahorros que pueden conseguirse para un consumo anual de aire técnico estimado en 820.000 m3/año aplicando diferentes medidas.

Bajando la presión del aire técnico de 11 bares a 6 bares se obtiene un ahorro de 42 MWh/año. Instalando compresores con regulación de frecuencia obtendríamos un ahorro de 27 MWh/año.

Ahorrando en el tratamiento de aire comprimido (para un consumo total de 125 MWh/año) obtendríamos un ahorro en energía de 20,5 MW/año. El ahorro energético total conseguido sería 90 MWh/año, o un ahorro financiero de 7.200 euros por año.

La inversión comprendería la compra de dos compresores de frecuencia regulada de 12,5 y 37 kW, comprar un secador para el aire comprimido y hacer modificaciones en la red en

la red de aire comprimido. La inversión estimada sería de 40.000 euros, y el tiempo de recuperación de 5,5 años.

VACÍO: PROVISIÓN, MONTAJE Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO DE EQUIPO CENTRAL DE VACÍO, COMPUESTO POR:

1(una) bomba rotativa en baño de aceite marca Vacnor, modelo 1400 MR o equivalente de una capacidad de 1400 lts/min. o sea 81 m3/hora. Especialmente diseñada para trabajos continuos de una etapa en el sistema Gaede a segmentos oscilantes, con ejes de acero montados sobre rodillos sobredimensionados separados del cárter por retenes de caucho sintético. Cuerpo y rotor de fundición gris perlítica y expulsión por bridas neumáticas para cañerías de 1" y 1/2" gas.-

Desplazamiento máximo: 81 m3/hora (1400 lts/min.) vacío de 760 mm. de Hg. con tanque de recirculación de aceite auxiliar. Motor marca Corradi, Czerweny, Siemens o similar, normalizado con protección P33, blindado 100%. Va equipado con vacuómetro y llave de purga, bobina de corte, vacuóstato automático de arranque y parada con micro switch. Contactor con protección magnética, luces piloto con llaves de corte rápido y protectores de sobrecarga VZ Diazed, de porcelana.-

TOMÓGRAFO DIDÁCTICO EXPERIMENTAL

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL EQUIPO Como se puede observar en el diagrama de bloques del equipo, el tomógrafo didáctico utiliza la técnica de control por computador como base para su operación. Por lo tanto el

bloque más importante del equipo lo constituye el computador, el cual será el encargado de procesar los datos, controlar el proceso y mostrar los resultados que se obtuviesen.

Unos rieles para el efecto. Un motor de paso tiene la función de rotar la muestra y el otro motor la traslada longitudinalmente de izquierda a derecha, dándole así el movimiento de rotación y traslación que se requiere para tomar las lecturas de las diferentes proyecciones para cada posición de la muestra.

Los sensores que se encuentran ubicados en el sistema mecánico sirven como indicadores de posición de los motores. Se cuenta con tres fuentes de poder (+5v, +12v, +24v) que se utilizan para polarizar los diferentes circuitos y para energizar los motores. En la etapa de consola (driver de motores y procesamiento de datos) existen dos tarjetas: la primera es la controladora de los motores de paso (driver) y la segunda se encarga del procesamiento de señales, contiene el amplificador del transductor, el circuito de conversión A/D y el circuito de comunicación para el envío y recepción de datos con el computador.

INSTRUMENTACIÓN

DESCRIPCION DE LOS MOTORES USADOS EN EL EQUIPO

El equipo utiliza dos motores de pasos marca SONY DENKY CO. LTD. del tipo 10377116 y tienen las siguientes características eléctricas y mecánicas:

• oltaje de operación 24 VDC. • orriente de devanado

,

.

• Grados por paso

. °

Estos motores son bifilares con un número total de devanados igual a cuatro. El computador es el encargado de enviar los pulsos hacia el driver para realizar las secuencias de rotación; sin embargo, un motor utiliza estas secuencias estrictamente como rotaciones, mientras que para el otro motor este movimiento de rotación es convertido en su eje en desplazamiento lineal de un carro a través de una rueda dentada que se acopla al motor y una 8 cremallera ubicada en la parte lateral del carro. Estos movimientos combinados de rotación y desplazamiento de la muestra a reconstruirse permiten la obtención de datos de voltaje que reflejan la transmitancia que se presenta para cada ángulo y desplazamiento específico.

FUENTE DE VOLTAJE

La fuente de voltaje que se utiliza para alimentar los circuitos, consiste de una entrada de 110V y tres salidas; tiene las siguientes especificaciones: •+

. con capacidad de corriente de hasta

. ; para alimentación de integrados

TTL, CMOS, convertidor A/D, transductor, interruptores, drivers. •+ 2

. con capacidad de corriente de hasta l ; se la usa para alimentar el

amplificador del transductor. • +2

. con capacidad de corriente de hasta

motores de paso.

., se la usa para energizar los

CONCLUSIÓN: Toda máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico, a través de medios electromagnéticos es considerada esencialmente un motor eléctrico, algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Entre las características fundamentales de los motores eléctricos, tenemos que 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. Los Motores eléctricos se clasifican en Motores de Corriente Directa Se utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, utilizan corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilas o baterías, Motores de Corriente Alterna; Son los tipos de motores más usados en la industria, ya que estos equipos se alimentan con los sistemas de distribución de energías "normales" y por último Los Motores Universales Tienen la forma de un motor de corriente continua, la principal diferencia es que está diseñado para funcionar con corriente continua y corriente alterna. El inconveniente de este tipo de motores es su eficiencia, ya que es baja (del orden del 51%). En cuanto al ahorro de energía que podemos tener en los motores, nos estaremos basando en su desempeño y en la capacidad de poder sustituirlos por otros motores con una mejor eficiencia, es necesario tener en cuenta que para poder aprovechar el funcionamiento del motor al maximo, no debe existir un sobredimencionamiento de energía, el motor debe ser ideal para el uso que vaya a realizar, tambien es importante que lleve un buen mantenimiento periódiico para tener las mejores condiciones de trabajo, evitar fugas, tener las instalaciones eléctricas en buenas condiciones y así evitar perdidas de energía. En el hospital son pocos los equipos que trabajan sin motores eléctricos y por eso es de mucha importancia conocer su funcionamiento y consecuentemente la optimización en aprovechamiento de energía que les podemos dar.

BIBLIOGRAFÍA: 1. http://www.conae.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/4368/6/AEMI .pdf 2. Motores de corriente alterna; Gilberto Enrquez arper; apitulo

3. El libro práctico de los generadores, transformadores y motores eléctricos; Gilberto Enríquez Harper, Gilberto Harper Enriquez 4. http://todoproductividad.blogspot.mx/2009/09/hablando-de-eficiencia-energeticaen.html 5. http://www.cenetec.salud.gob.mx/descargas/equipo_guias/guias_tec/6gt_tomografo. pdf 6. http://diagramas.diagramasde.com/otros/Planta-de-Emergencia.pdf 7. http://www.lineapyme.com/guias_ee/Motores_02.pdf

8. http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/8068/5/TOMOGRAFO_DIDA CTICO-capitulo1.pdf