MOTORES ELÉCTRICOS

MOTORES ELÉCTRICOS

Los motores eléctricos en su diversidad de modelos, tamaños, tipos y características constructivas, son las máquinas motrices más empleadas para propulsar de manera simple y eficiente cualquiera de los aparatos o equipos en los procesos industriales, como son: bombas, bandas transportadoras, generadores, etc. La figura 2.18 muestra despiece de motor eléctrico:

                                        Figura 2.18 Despiece de motor eléctrico.

Las ventajas son su reducido tamaño y peso, su limpieza de trabajo, baja o nula contaminación al medio ambiente, operación en cualquier dirección de marcha, paros programados y todo esto con tan solo presionar un botón.

Se puede considerar que los motores eléctricos comúnmente deben accionar máquinas cuyas exigencias de fuerza motriz están contempladas a continuación:

*MÁQUINAS CON PAR DE ARRANQUE BAJO Y DE VELOCIDAD CONSTANTE:

Como son ventiladores, extractores, bombas centrífugas, bandas transportadoras livianas, etc. En general, máquinas que arrancan en vacío o que no exigen el suministro de una potencia elevada durante el arranque. Para este caso se emplean motores con rotor en cortocircuito común, llamados rotor jaula común; tienen un par de arranque que en promedio varían 1.5 a 2 veces el normal y su corriente de arranque puede variar de 4 a 7 veces la normal.

Los motores de este tipo existen en potencias que van desde HP hasta 200 HP con velocidades síncronas desde 300 hasta 3600 RPM. Pueden operar bajo cualquiera de las tensiones normalizadas (110 y 550V). Los motores de más de un caballo de fuerza suelen venir equipados con doble juego de terminales, de modo que fácilmente pueden ser acondicionados para operar o seleccionar entre dos tensiones diferentes.

*MÁQUINAS CON PAR DE ARRANQUE LIGERAMENTE ELEVADO Y VELOCIDAD CONSTANTE:

Tales como compresoras, moledoras, transportadoras, elevadoras, etc. Es decir máquinas que deben efectuar arranques frecuentes o que deben arrancar desde un principio con masas relativamente pequeñas pero que al comenzar a girar producen una acentuada reacción al movimiento. Para este caso se adaptan los motores con rotor en corto circuito, de alto par de arranque llamados “rotor de jaula doble”. Estos producen un torque que varia entre 2 a 3 veces el normal y una intensidad que varia entre 4 a 6 veces la normal. Las potencias y velocidades son similares a las del primer caso.

*MÁQUINAS CON PAR DE ARRANQUE ELEVADO Y VELOCIDAD VARIABLE DE CIERTO MARGEN:

Tales como bombas de embolo, molinos a bolas, winches, prensas, trituradoras de minerales, etc. Es decir máquinas de potencia más o menos grande y de arranque a plena carga, donde se requiere producir un arranque lento y libre de golpes bruscos; también se pueden incluir las máquinas de los puntos anteriores siempre y cuando se exija un control limitado de velocidad durante el funcionamiento. Para estos casos se debe emplear exclusivamente los motores con rotor devanado y anillos colectores (wound-rotor motor). Estos motores al arranque emplean un reóstato de arranque, el que se intercala en el devanado del rotor, por medio de las escobillas y anillos colectores. El motor alcanza su velocidad máxima cuando el rotor queda en corto circuito, operación realizada por el reóstato de arranque.

El par de arranque se puede incrementar hasta 2.5 veces el normal mediante resistencias de arranque debidamente dimensionadas.

Estos motores se pueden encontrar en potencias desde HP hasta 200 HP operando a bajas tensiones y entre 250 HP y 15000 HP o más, para altas tensiones las velocidades síncronas varían entre 125 a 1800 RPM.

*MÁQUINAS CON PAR DE ARRANQUE BAJO Y VELOCIDAD VARIABLE DE AMPLIO MARGEN:

Tales como laminadoras, grúas, ascensores, rolas, etc. Es decir máquinas de potencia pequeña o mediana que arrancan en vacío o que no requieren de potencia elevada durante el arranque, pero que deben trabajar a velocidad variable dentro de un amplio margen. Para estos casos se debe emplear motor trifásico de colector de características shunt y de regulación de velocidad por medio de desplazamiento mecánico de las escobillas. El par de arranque varía 1.5 a 2 veces el normal, manteniéndose constante para cualquiera de las velocidades seleccionadas, la intensidad de arranque varía de 1 a 1.5 la normal.

CARACTERÍSTICAS DE PLACA. Para la correcta selección de motores se debe de tener en cuenta la siguiente información de placa, esto con el fin de obtener eficiencia del sistema:

*POTENCIA O TORQUE, para el cálculo de este existen diversos métodos, sin embargo el utilizado será por cálculos mecánicos:

La potencia mecánica que absorbe una máquina se manifiesta por la exigencia de una fuerza de tracción y velocidad en la circunferencia de su polea. Esta potencia se expresa en HP y representa el producto del par motor por el número de revoluciones por minuto, dividido por el factor que depende de las unidades del sistema escogido.

Sistema ingles:

Sistema métrico:

 

Las formulas anteriores permiten calcular la potencia necesaria para accionar determinada máquina, en algunos casos se debe considerar la potencia extra que se pierde por fricción de los ejes de chumaceras, poleas, cadenas, etc. Que generalmente es despreciable.

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