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• Amisadai Ahumada

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Motores de Corriente Alterna Profesor: M.E.S. Jesús Montelongo Durán MATERIA: MÁQUINAS ELEÉCTRICAS

Cd. Reynosa Tam.

23 marzo 2020 1

Índice 1.1 Motores de corriente alterna ........................................................................3 1.2 Motores sincrónicos ......................................................................................4 1.3 Motor con rotor bobinado..............................................................................9 1.4 Motor de jaula de ardilla................................................................................10 1.5 Motores universales......................................................................................12 1.5.1 Ventajas y desventajas .............................................................................13 1.5.2 Funcionamiento del M. U...........................................................................14 1.5.3 Características de velocidad del M. U........................................................14 1.5.4 Aplicaciones de los M. U............................................................................15 1.5.5 Construcción de los M. U...........................................................................16 1.5.6 Detección, localización y reparación de M. U............................................17 1.6 Motores paso a paso ....................................................................................18 1.6.1 Principio de funcionamiento.......................................................................18 1.7 Motor de fase partida.....................................................................................21 1.8 Motores de arranque por condensador.........................................................24 Conclusión...........................................................................................................25 Bibliografías.........................................................................................................26

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Motor de corriente alterna 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 motor eléctrico convierte la energía eléctrica en fuerzas de giro por medio de la acción mutua de los campos magnéticos. Un generador eléctrico, por otra parte, transforma energía mecánica de rotación en energía eléctrica y se le puede llamar una máquina generatriz de fem. Las dos formas básicas son el generador de corriente continua y el generador de corriente alterna, este último más correctamente llamado alternador. Todos los generadores necesitan una máquina motriz (motor) de algún tipo para producir la fuerza de rotación, por medio de la cual un conductor puede cortar las líneas de fuerza magnéticas y producir una fem. La máquina más simple de los motores y generadores es el alternador.

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Motores Síncronos Implicando, se puede utilizar un alternador como motor en determinadas circunstancias. Si se excita el campo con c-c y se alimenta por los anillos colectores a la bobina del rotor con c-a, la máquina no arrancará. El campo alrededor de la bobina del rotor es alterno en polaridad magnética pero durante un semiperiodo del ciclo completo, intentará moverse en una dirección y durante el siguiente semiperiodo en la dirección opuesta. El resultado es que la máquina

permanece parada. La

máquina solamente se

calentará

y

posiblemente se quemará. Para generar el campo magnético del rotor, se suministra una CC al devanado del campo; esto se realiza frecuentemente por medio de una excitatriz, la cual consta de un pequeño generador de CC impulsado por el motor, conectado mecánicamente a él. Se mencionó anteriormente que para obtener un par constante en un motor eléctrico, es necesario mantener los campos magnéticos del rotor y del estator constante el uno con relación al otro. Esto significa que el campo que rota electromagnéticamente en el estator y el campo que rota mecánicamente en el rotor se deben alinear todo el tiempo. La única condición para que esto ocurra consiste en que ambos campos roten a la velocidad sincrónica:

Es decir, son motores de velocidad constante. Para una máquina sincrónica de polos no salientes (rotor cilíndrico), el par se puede escribir en términos de la corriente alterna del estator, is(t), y de la corriente continua del rotor, if:

donde γ es el ángulo entre los campos del estator y del rotor El rotor de un alternador de dos polos debe hacer una vuelta completa para producir un ciclo de c-a. Debe girar 60 veces por segundo (si la frecuencia fuera de 60 Hz), o 3.600 revoluciones por minuto (rpm), para producir una c-a de 60 Hz. Si se puede girar a 3.600 rpm tal alternador por medio de algún

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aparato mecánico, como por ejemplo, un motor de c-c, y luego se excita el inducido con una c-a de 60 Hz, continuará girando como un motor síncrono. Su velocidad de sincronismo es 3,600 rpm. Si funciona con una c-a de 50 Hz, su velocidad de sincronismo será de 3,000 rpm. Mientras la carga no sea demasiado pesada, un motor síncrono gira a su velocidad de sincronismo y solo a esta velocidad; Si la carga llega a ser demasiado grande, el motor va disminuyendo velocidad, pierde su sincronismo y se para. Los motores síncronos de este tipo requieren todos una excitación de c-c para el campo (o rotor), así como una excitación de c-a para el estator.

Esquema de un motor síncrono. Los motores síncronos son un tipo de motor eléctrico de corriente alterna. Su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectado y por el número de pares de polos del motor, siendo conocida esa velocidad como "velocidad de sincronismo". La expresión matemática que relaciona la velocidad de la máquina con los parámetros mencionados es:

Donde:   

f: Frecuencia de la red a la que está conectada la máquina (Hz) p: Número de pares de polos que tiene la máquina (número adimensional) n: Velocidad de sincronismo de la máquina (revoluciones por minuto)

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Por ejemplo, si se tiene una máquina de cuatro polos (2 pares de polos) conectada a una red de 50 Hz, la máquina operará a 1,500 r.p.m.

Motores síncronos  

  Pocos motores síncronos usan rotores con imán permanente. Por lo general tienen rotores con alambre enrollado excitado por una fuente de poder CD.

Si un rotor girando que esta magnetizado de manera permanente en la dirección transversa esta puesto a dentro del estator, sera arrastrado por atracción magnética a la velocidad a la que está girando el campo. Esta se llama la velocidad síncrona y el ensamblado es un motor síncronoSu velocidad está exactamente síncrona con la frecuencia de línea. Pequeños motores síncronos se encuentran en relojes eléctricos para asegurar una medición de tiempo precisa, pero también en la industria se usan los motores síncronos. En grandes motores síncronos industriales el rotor es un electroimán y esta excitado por la corriente directra.  

Una característica del motor síncrono es que si el rotor es "sobreexcitado", esto es, si el campo magnético es superior a un cierto valor, el motor se comporta como un capacitor a través de la línea de poder. Esto puede ser útil para la corrección del factor de Potencia en plantas industriales que usan muchos motores de inducción.

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  Constitución de la Máquina Asíncrona Trifásica. Tipos de Motores     

   

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  Motor con Rotor Bobinado  

 

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Motores de jaula de ardilla La mayor parte de los motores que funcionan con c-a de una sola fase tienen el rotor de tipo jaula de ardilla. Los rotores de jaula de ardilla reales son mucho más compactos y tienen un núcleo de hierro laminado. Los conductores longitudinales de la jaula de ardilla son de cobre y van soldados a las piezas terminales de metal. Cada conductor forma una espira con el conductor opuesto conectado por las dos piezas circulares de los extremos.

Cuando

este

rotor

está

entre

dos

polos

de

campos

electromagnéticos que han sido magnetizados por una corriente alterna, se induce una fem en las espiras de la jaula de ardilla, una corriente muy grande las recorre y se produce un fuerte campo que contrarresta al que ha producido la corriente (ley de Lenz). Aunque el rotor pueda contrarrestar el campo de los polos estacionarios, no hay razón para que se mueva en una dirección u otra y así permanece parado. Es similar al motor síncrono el cual tampoco se arranca solo. Lo que se necesita es un campo rotatorio en lugar de un campo alterno. Cuando el campo se produce para que tenga un efecto rotatorio, el motor se llama de tipo de jaula de ardilla. Un motor de fase partida utiliza polos de campo adicionales que están alimentados por corrientes en distinta fase, lo que permite a los dos juegos de polos tener máximos de corriente y de campos magnéticos con muy poca diferencia de tiempo. Los arrollamientos de los polos de campo de fases distintas, se deberían alimentar por c-a bifásicas y producir un campo magnético rotatorio, pero cuando se trabaja con una sola fase, la segunda se consigue normalmente conectando un condensador (o resistencia) en serie con los arrollamientos de fases distintas. Con ello se puede desplazar la fase en más de 20° y producir un campo magnético máximo en el devanado desfasado que se adelanta sobre el campo magnético del devanado principal. Desplazamiento real del máximo de intensidad del campo magnético desde un polo al siguiente, atrae al rotor de jaula de ardilla con sus corrientes y campos inducidos, haciéndole girar. Esto hace que el motor se arranque por sí mismo. El devanado de fase partida puede quedar en el circuito o puede ser desconectado por medio de un conmutador centrífugo que le desconecta 10

cuando el motor alcanza una velocidad predeterminada. Una vez que el motor arranca, funciona mejor sin el devanado de fase partida. De hecho, el rotor de un motor de inducción de fase partida siempre se desliza produciendo un pequeño porcentaje de reducción de la que sería la velocidad de sincronismo. Si la velocidad de sincronismo fuera 1.800 rpm, el rotor de jaula de ardilla, con una cierta carga, podría girar a 1.750 rpm. Cuanto más grande sea la carga en el motor, más se desliza el rotor. En condiciones óptimas de funcionamiento un motor de fase partida con los polos en fase desconectados, puede funcionar con un rendimiento aproximado del 75%. Otro modo de producir un campo rotatorio en un motor, consiste en sombrear el campo magnético de los polos de campo. Esto se consigue haciendo una ranura en los polos de campo y colocando un anillo de cobre alrededor de una de las partes del polo. Mientras la corriente en la bobina de campo está en la parte creciente de la alternancia, el campo magnético aumenta e induce una fem y una corriente en el anillo de cobre. Esto produce un campo magnético alrededor del anillo que contrarresta el magnetismo en la parte del polo donde se halla él. En este momento se tiene un campo magnético máximo en la parte de polo no sombreada y un mínimo en la parte sombreada. En cuanto la corriente de campo alcanza un máximo, el campo magnético ya no varía y no se induce corriente en el anillo de cobre. Entonces se desarrolla un campo magnético máximo en todo el polo. Mientras la corriente está decreciendo en amplitud el campo disminuye y produce un campo máximo en la parte sombreada del polo. De esta forma el campo magnético máximo se desplaza de la parte no sombreada a la sombreada de los polos de campo mientras avanza el ciclo de corriente. Este movimiento del máximo de campo produce en el motor el campo rotatorio necesario para que el rotor de jaula de ardilla se arranque solo. El rendimiento de los motores de polos de inducción sombreados no es alto, varía del 30 al 50 por 100. Una de las principales ventajas de todos los motores de jaula de ardilla, particularmente en aplicaciones de radio, es la falta de colector o de anillos colectores y escobillas. Esto asegura el funcionamiento libre de interferencias cuando se utilizan tales motores. Estos motores también son utilizados en la industria.El mantenimiento que se hace a estos motores es fácil. 11

Motores universales Los motores universales son motores en serie de potencia fraccional, de corriente alterna, diseñados especialmente para usarse en potencia ya sea de corriente continua o de corriente alterna. Recordemos que el motor serie de corriente continua se caracteriza por disponer de un fuerte par de arranque y que la velocidad del rotor varía en sentido inverso de la carga, pudiendo llegar a embalarse cuando funciona en vacío. Estos motores tienen la misma característica de velocidad y par cuando funcionan en c.a. o en c.c. En general, los motores universales pequeños no requieren devanados compensadores debido a que el número de espiras de su armadura es reducido y por lo tanto, también lo será su reactancia de armadura. Como resultado, los motores inferiores a 3/8 de caballo de fuerza generalmente se construyen sin compensación. El costo de los motores universales no compensados es relativamente bajo por lo que su aplicación es muy común en aparatos domésticos ligeros, por ejemplo: aspiradoras, taladros de mano, licuadoras, etc. El motor universal es sin duda, el más utilizado en la industria del electrodoméstico. Su nombre deriva del hecho de que puede funcionar tanto en

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corriente alterna como en corriente continua. Para que un motor de este tipo pueda funcionar con c.a. es necesario que el empilado de su inductor (el núcleo de los electroimanes) sea de chapa magnética para evitar las corrientes de Foucault. Por otra parte, la conmutación resulta en los motores universales que en los de corriente continua, por lo que la vida de las escobillas y el colector es más corta, inconveniente que reduce mucho el campo de aplicación de los motores universales. Los motores universales grandes tienen algún tipo de compensación. Normalmente se trata del devanado compensador del motor serie o un devanado de campo distribuido especialmente para contrarrestar los problemas de la reacción de armadura. Su esquema de conexiones y sus características de funcionamiento corresponden a las de un motor serie. El estator de los motores universales que se utilizan en electrodomésticos (y también para otros servicios) suele ser bipolar, con dos bobinas inductoras. La parte más delicada y de construcción más laboriosa de estos motores es el rotor o inducido. Núcleo, bobinados, colector y eje requieren una construcción muy cuidada. En general, los motores universales para electrodomésticos están calculados para girar a altas velocidades; y como los entrehierros son pequeños, cualquier descentramiento o desequilibrio existente en el conjunto rotor produce vibraciones que pueden perturbar el funcionamiento y dañar seriamente el motor. Estos motores se someten a una operación de equilibrado que se efectúa con complicados instrumentos electrónicos. El eje, que gira a gran velocidad, debe sustentarse en rodamientos de bolas o sobre casquillos de bronce poroso autolubricantes. La velocidad de estos motores depende de la carga: a más carga, menos velocidad y viceversa. Esta propiedad y el poseer un elevado par de arranque son lo más característico de los motores universales. Otra dificultad de los motores universales, en lo que a radio se refiere, son las chispas del colector (chisporroteos) y las interferencias de radio que ello lleva consigo o ruido. Esto se puede reducir por medio de los condensadores de paso, de 0,001 μF a 0,01 μF, conectados de las escobillas a la carcasa del motor y conectando ésta a masa.Estos motores tienen la ventaja que alcanzan grandes velocidades pero con poca fuerza.Existen también motores de 13

corriente alterna trifasica que funcionan a 380 V.Los motores universales ademas de ser mas ecologicos gastan menos electricidad.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS MOTORES UNIVERSALES Entre las ventajas de estos motores deben contarse éstas: Que pueden construirse para cualquier velocidad de giro y resulta fácil conseguir grandes velocidades, cosa que no puede conseguirse con otros motores de c.a. Funcionan indistintamente con c.c. y/o con c.a. Poseen un elevado par de arranque. La velocidad se adapta a la carga. Para regular la velocidad de giro basta con conectar un reóstato en serie con el inducido. Las desventajas de estos motores son: Que contienen elementos delicados que requieren una revisión periódica; es preciso entonces comprobar el desgaste del colector, de las escobillas, el envejecimiento de los muelles que las oprimen contra las delgas del colector, etc. El contacto deslizante entre colector y escobillas produce chispas que pueden perturbar el funcionamiento de los receptores de radio y de televisión que se encuentran en zona próxima al motor. Por causa de la gran velocidad de giro, estos motores son algo ruidosos. Su inducido es de difícil reparación, casi siempre resulta más ventajoso sustituirlo por otro nuevo. Los motores universales miniatura, como los que se utilizan en máquinas de afeitar y en juguetería, por ejemplo, tienen el inducido mucho más simple; casi siempre con tres bobinas arrolladas sobre núcleos en estrella. El colector, para que ocupe menos espacio, deja de ser de tambor para convertirse en un colector de disco. También el estator es muy simple, con una sola bobina. En algunos juguetes que funcionan con c.a. el inductor es de dos piezas, una de ellas es móvil. El movimiento de esta parte del inductor (que se produce siempre que se interrumpe la corriente) arrastra el dispositivo del cambio de marchas.

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FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR UNIVERSAL Los motores universales funcionan generalmente en altas velocidades, de 3.500 a 20.000 r.p.m., esto da lugar a un alto cociente de energía-a-peso y de energía-a-tamaño, haciéndolos deseables para las herramientas hand-held, aspiradores y máquinas de costura. Un motor universal tiene altas velocidades usando diversas corrientes de una fuente de energía. El funcionamiento cerca de la carga clasificada es similar para todas las fuentes, comenzar el esfuerzo de torsión es alto y la regulación de la velocidad es pobre, la velocidad es muy alta en las cargas que son bajas. Teóricamente, en la carga cero la velocidad llega a ser infinita, así algunos motores universales deben emplear controles de velocidad. Este motor está construido de manera que cuando los devanados inducidos e inductor están unidos en serie y circula una corriente por ellos, se forman dos flujos magnéticos que al reaccionar provocan el giro del rotor, tanto si la tensión aplicada es continua como alterna. CARACTERÍSTICA PARA VELOCIDAD DEL MOTOR UNIVERSAL

En la figura 1 se muestra una típica característica par-velocidad de un motor universal. Esta característica difiere de la característica par-velocidad de la misma máquina que opera conectada a una fuente dc por las 2 siguientes razones: Los devanados del inducido y de campo tienen reactancia bastante grande a 50 o 60 Hz. Una parte significativa del voltaje de entrada cae a través de estas reactancias; por tanto, EA es menor para un voltaje de entrada dado durante la operación a.c. que durante la operación d.c. 

Puesto que EA= kØ, para una corriente del inducido y un par inducido dados, el motor es más lento en corriente alterna que en corriente continua.



Además, el voltaje máximo de un sistema es veces su valor rms, de modo que podría ocurrir saturación magnética cerca de la corriente máxima de la máquina. Esta saturación podría reducir significativamente el flujo rms del motor para un nivel de corriente dado y tiende a reducir el par inducido de la máquina.

APLICACIONES DE LOS MOTORES UNIVERSALES

El motor universal tiene la característica par-velocidad descendente, fuertemente empinada de un motor dc serie, de modo que no es adecuado para aplicaciones de velocidad constante. Sin embargo, por ser compacto y dar más par por amperio que cualquier otro motor monofásico, se utiliza en aplicaciones donde se requieren un peso ligero y alto par. Aplicaciones típicas de este motor son las aspiradoras eléctricas, los taladros y las herramientas manuales similares, así como los utensilios de cocina .

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CONSTRUCCIÓN DE LOS MOTORES UNIVERSALES

Las partes principales del motor universal con arrollamiento inductor concentrado son:  La carcasa  El estator  El inducido o rotor  Los escudos o tapas La carcasa suele ser por lo regular de acero laminado, de aluminio o de fundición con dimensiones adecuadas para mantener firmes las chapas del estator. Los polos suelen estar afianzados a la carcasa con pernos pasantes. Con frecuencia se construye la carcasa de una pieza, con los soportes o pies del motor. El estator o inductor, que se representa junto con otras partes componentes, consiste en un paquete de chapas de forma adecuada, fuertemente prensadas y fijadas mediante remaches o pernos. El inducido es similar al de un motor de corriente continuo pequeño. Consiste en un paquete de chapas que forma un núcleo compacto con ranuras normales u oblicuas y un colector al cual van conectados los terminales del arrollamiento inducido. Tanto el núcleo de chapas como el colector, van sólidamente asentados sobre el eje. Los escudos, como en todos los motores, van montados en los lados frontales de la carcasa y asegurados con tornillos. En los escudos van alojados los cojinetes, que pueden ser de resbalamiento o de bolas, en los que descansan los extremos del eje. En muchos motores universales pueden desmontarse sólo un escudo, pues el otro está fundido con la carcasa. Los portaescobillas van por lo regular sujetos al escudo frontal mediante pernos.

DETECCIÓN, LOCALIZACIÓN Y REPARACIÓN DE AVERÍAS EN MOTORES UNIVERSALES



Pruebas: Tanto el arrollamiento inductor como el del inducido deben

verificarse detenidamente antes y después de su montaje. El arrollamiento inductor se comprobará en busca de contactos a masa, cortocircuitos, interrupciones e inversiones de polaridad. No hay que olvidar que antes de 16

rebobinar un inducido hay que verificar el colector en busca de posibles delgas en cortocircuito o contactos a masa. 

Reparación: Las averías que pueden presentarse en los motores

universales son las mismas que ocurren en los de motores continua. A continuación, se enumeran las más corrientes:

Si se producen chispas

abundantes en funcionamiento, las causas pueden ser: 

Terminales de bobinas conectados a delgas que no corresponden.



Polos inductores con cortocircuito.



Interrupción en las bobinas del inducido.



Cortocircuito en las bobinas del inducido.



Terminales de bobinas invertidos.



Cojinetes desgastados.



Láminas de mica salientes.



Sentido de rotación invertidos.

 Si el motor se calienta en exceso, puede ser debido a: 

Cojinetes desgastados.



Falta de engrase en los cojinetes.



Bobinas con cortocircuitos.



Sobrecarga.



Arrollamientos inductores con cortocircuitos.



Escobillas mal situadas.

 Si el motor desprende humo, las causas pueden ser:

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

Inducido con cortocircuitos.



Cojinetes desgastados.



Arrollamientos inductores con cortocircuitos.



Tensión inadecuada.



Sobrecarga. Si el par motor es débil, puede ser debido a:



Bobinas con cortocircuitos.



Arrollamientos inductores con cortocircuitos.

Motores Paso a Paso (Stepper motors)  

Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos. La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°. Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en una posición o bien totalmente libres. Si una o más de sus bobinas está energizada, el motor estará enclavado en la posición correspondiente y por el contrario

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quedará completamente libre si no circula corriente por ninguna de sus bobinas. En este capítulo trataremos solamente los motores P-P del tipo de imán permanente, ya que estos son los mas usados en robótica.

 Principio de funcionamiento Básicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor sobre el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número de bobinas excitadoras bobinadas en su estator. Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imán permanente. Toda la conmutación (o excitación de las bobinas) deber ser externamente manejada por un controlador Imagen del rotor

Existen dos tipos de motores paso a paso de imán permanente:

                 

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Bipolar: Estos tiene generalmente cuatro cables de salida (ver figura 1). Necesitan ciertos trucos para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección del flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento.En figura 3 podemos apreciar un ejemplo de control de estos motores mediante el uso de un puente en H (H-Bridge). Como se aprecia, será necesario un H-Bridge por cada bobina del motor, es decir que para controlar un motor Paso a Paso de 4 cables (dos bobinas), necesitaremos usar dos H-Bridges iguales al de la figura 3 . El circuito de la figura 3 es a modo ilustrativo y no corresponde con exactitud a un H-Bridge. En general es recomendable el uso de H-Bridge integrados como son los casos del L293 (ver figura 3 bis).

 

 



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Unipolar: Estos motores suelen tener 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su conexionado interno (ver figura 2). Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar. En la figura 4 podemos apreciar un ejemplo de conexionado para controlar un motor paso a paso unipolar mediante el uso de un ULN2803, el cual es una array de 8 transistores tipo Darlington capaces de manejar cargas de hasta 500mA. Las entradas de activación (Activa A, B , C y D) pueden ser directamente activadas por un microcontrolador.

 

MOTOR DE FASE PARTIDA

Fueron los primeros motores monofásicos usados en la industria y aun perduran. Un motor fase partida es un motor de inducción monofásico con dos embobinados de. Estator, uno principal (M) y otro auxiliar de arranque (A). Ambos bobinados se conectan en paralelo y la tensión de la red se aplica a ambos. Estos dos embobinados están separados por un espacio de 90 grados eléctricos a lo largo del estator, y el embobinado auxiliar está diseñado para desconectarse del circuito a una determinada velocidad mediante un interruptor centrifugo; Además, este embobinado está diseñado para tener un cociente resistencia / reactancia mayor que el embobinado principal, de tal manera que la corriente del embobinado auxiliar adelante la corriente en el embobinado principal. Generalmente esta mayor relación R / X se logra al utilizar alambre de menor diámetro para el embobinado auxiliar. Se permite este tipo de alambre allí porque se usa sólo para el arranque y por tanto no tiene que tomar continuamente corriente plena.

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Puesto que la corriente del embobinado auxiliar adelante la corriente del embobinado principal, el campo magnético Ba alcanza su punto máximo antes que el campo magnético principal Bm. Como Ba alcanza primero su punto máximo luego Bm, hay una rotación neta en el campo magnético, con dirección contraria al avance de las agujas del reloj. En otras palabras, el embobinado auxiliar hace que uno de los campos magnéticos del estator con rotación contraria sea mayor que el otro y suministre un momento de arranque neto al motor. La diferencia de fase es más pequeña de 90°, que es la ideal, la inductancia de la bobina de arranque es bastante pequeña, así que durante el arranque existe un gran flujo de corriente típicamente de siete o diez veces la corriente acumulada. Una gran parte de esta energía se consume en la bobina de arranque, así que para eliminar el peligro de sobrecalentamiento es necesario desconectar la parte de arranque tan pronto como el motor es acelerado lo suficiente, casi siempre al segundo más o menos del arranque. Esto se hace normalmente por un interruptor de centrifugado montado en la cubierta y que se opera mediante un muelle de carga situado en el rotor. El resultado se esquematiza en la curva momento / velocidad que muestra la figura 1 - A. Los puntos discontinuos pertenecen a los puntos de desconexión del arranque debido a la fuerza centrifuga. La discontinuidad situada en la parte derecha es donde actuaría en un arranque normal la fuerza centrifuga. La discontinuidad situada a la izquierda es donde el interruptor se volvería a cerrar sí el motor esta sobre forzado; esto nunca debe permitirse en un uso habitual ya que la energía disipada en el embobinado puede llegar a ser unas cincuenta veces la normal y se puede sobrecalentar en segundos

Sección de un motor de fase partida, donde se observan los embobinados principales y auxiliares y el interruptor centrifugo. Si el interruptor centrífugo se encuentra abierto en el momento del arranque la corriente del bobinado de trabajo se eleva debido a la falta de giro del motor. Esto es comparable a un transformador al que le hemos hecho un cortocircuito en el bobinado secundario. En este caso el secundario en el motor esta representado por el bobinado del rotor que en este caso (jaula de ardilla) es prácticamente un cortocircuito. 22

Los motores de fase partida tienen un moderado momento de arranque con una corriente de arranque medianamente baja. Se utiliza en equipos que no necesitan momentos de arranque muy altos, como ventiladores, secadores y bombas centrifugas; Se fabrican en potencias de 1/30 (25 W) a ½ HP (373 W). En un motor de fase partida, la corriente de los embobinados auxiliares siempre alcanza su punto máximo antes que la del embobinado principal, y por tanto el campo magnético del embobinado auxiliar siempre llega a ese punto antes que el campo magnético del embobinado principal. La dirección de rotación del motor está determinada por el hecho de que el ángulo del campo magnético del embobinado auxiliar esté 90° adelante o 90atrás del ángulo del embobinado principal. Puesto que ese ángulo puede cambiarse de la posición de 90° adelante a la 90° atrás solo con la manipulación de las conexiones del embobinado auxiliar, la dirección de rotación del motor puede invertirse mediante la manipulación de las conexiones del embobinado auxiliar sin cambiar las conexiones del embobinado principal. El momento producido es típicamente de media a dos veces el momento normal, el cual tiene un amplio rango para pequeñas maquinas, por ejemplo, prensas, tornos, trituradores. Sin embargo, aunque el motor este funcionando por debajo de su temperatura máxima, la puesta en funcionamiento sobrecalienta el arranque. Si esto es imposible es mejor el uso de un motor de arranque capacitivo (que se describe más adelante) o dejar el motor en funcionamiento continuo y efectuar las paradas y encendidos mediante un embrague. MOTORES MONOFÁSICOS DE ARRANQUE POR CONDENSADOR Se trata de motores asíncronos monofásicos que en el momento del arranque son bifásicos. Tienen por tanto dos devanados en el inductor (que siempre está en el estator) desplazados π/ (2·P). Estos Devanados son: - El devanado principal, así denominado porque es el que recibe energía durante todo el tiempo en el que el motor está funcionando - El devanado auxiliar, de características idénticas al principal, pero al que se le ha añadido un condensador en serie, que es el que permite conseguir el desfasaje suficiente entre las dos corrientes. Se denomina devanado auxiliar porque sólo recibe energía eléctrica en el momento del arranque, ya que posteriormente, dicho devanado se desconecta por la acción de un interruptor centrífugo. Para conseguir el arranque es necesario que las corrientes de los dos devanados estén desfasadas MOTORES ASÍNCRONOS MONOFÁSICOS. En la mayor parte de los motores monofásicos de arranque por condensador, el motor arranca como Bifásico, pero cuando se alcanza una velocidad, de

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aproximadamente el 75% de la velocidad de Sincronismo, se abre el interruptor centrífugo, funcionando a partir de ese momento como un motor Monofásico propiamente dicho. En otras ocasiones, y para evitar problemas de mantenimiento, el motor es realmente bifásico, y no está provisto del mencionado interruptor. Absorbida por un motor monofásico es pulsante a la frecuencia 2·w, razón por la cual, este tipo de máquinas eléctricas estarán siempre sujetas a vibraciones mecánicas, imposibles de eliminar.

Condensadores de arranque

Arranque por condensador

Conclusión Concluimos que un motor de corriente alterna convierte una determinada energía en energía mecánica de rotación, también que convierte la energía 24

eléctrica en fuerza de giro por medio de la acción mutua de campos magnéticos y que es llamado generador de corriente continua En cambio un generador eléctrico transforma energía mecánica en energía eléctrica lamado generador de corriente alterna o normalmente llamado alternador. En los motores sincronos la velocidad del sincronismo es de 3600 revoluciones por segundo si funciona con una corriente alterna de 56 HZ y su velocidad de giro es constante y que depende del la red eléctrica y el numero de polos del motor y se comporta como un capacitor a través de una línea de fuerza. Normalmente un motor con corriente alterna de una fase tiene el rotor tipo jaula de ardilla y que están compactos y contienen núcleo de hierro laminado. En cambio un motor universal alcanza velocidades de 3500 a 2000 revoluciones por minuto y esto a su vez da un alto consumo de energía y que en algunas coacciones se necesitan controladores de velocidad. En los motores de pasos estos son utilizados normalmente en las grandes industrias en donde normalmente se requieran movimientos muy precisos y que se necesitan pasos para poder moverlos y que están constituidos por varias bobinas y que son bipolar y unipolar. Los motores de fase partida fueron los primeros motores monofásicos usados en la industria y que contienen dos embobinados de estator, uno que es al principal, y el segundo que es el auxiliar de arranque. En cambio los motores monofásicos de arranque por condensador arranca como bifásico pero cuando alcanza una velocidad determinada, y que al 75% de velocidad de sincronismo, se abre un interruptor para que tenga una función monofásica

Bibliografías Consultadas http://www.todorobot.com.ar/informacion/tutorial%20stepper/stepper-tutorial.htm http://html.rincondelvago.com/motores-universales.html http://html.rincondelvago.com/motores-de-induccion-monofasicos-asincronos.html http://www.tuveras.com/maquinaasincrona/motorasincrono1.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Accionamiento_de_Velocidad_Variable

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