MOTORES INDUSTRIALES. Profesor del Curso : Ms.Sc. César L. López Aguilar SEMANA 15 08/12/2014 1
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- María Cristina Rodríguez Ramos
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1 08/12/ MOTORES INDUSTRIALES Profesor del Curso : Ms.Sc. César L. López Aguilar SEMANA 15
2 CONTENIDO Selección de motores Placa de datos Clase de diseño Velocidad síncrona y polos Deslizamiento Tamaño de armazón Elevación de temperatura y clase de aislamiento Factor de servicio Código de rotor bloqueado Factor de potencia Desempeño y factor de carga Motores de alta eficiencia Motor de eficiencia estándar vs motor de alta eficiencia Potencia, energía, y dinero ahorrados Tiempo de recuperación de inversión Control de frecuencia variable Control mediante álabes de entrada, compuerta de salida, velocidad variable Drive de CD vs Drive de CA 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 2
3 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 3 Selección de Motores Frame = tamaño de armazón = 445T Enclosure = tipo de carcasa = TEFC Design = Clase de diseño = B RPM = 1785 Code = Código de rotor bloqueado AMPS = Corriente de plena carga = 163 A SF = Factor de servicio = 115 %. Phase = # de fases = 3 Insulation class = aislamiento clase F Power factor = factor de potencia de plena carga = 89.7% Guaranteed efficiiency = eficiencia garantizada a plena carga = 95.8% Max Corr KVAr = Cantidad máxima de capacitores que se han de instalar si se desconectan a la vez que el motor.
4 Clases de diseño NEMA 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 4
5 Características de las clases de diseño 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 5
6 Laminaciones de rotores
7 Velocidad sícrona
8 Dos polos 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 8
9 Cuatro polos 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 9
10 Deslizamiento La FMM gira a velocidad síncrona. La FMM induce voltajes en las barras del rotor y debido a que éstas se encuentran en corto circuito aparecen corrientes trifásicas balanceadas en el rotor. Las tres corrientes dan lugar a una fuerza magnetomotriz giratoria de amplitud constante en el rotor. Esta FMM trata de alinearse con la del estator y se presenta un par. El rotor no puede girar a velocidad síncrona ya que alcanzaría a las FMMs y no se inducurían voltajes, sin voltajes no hay corrientes y sin corrientes en rotor no hay par, sin par no hay oposición al par de frenado de carga y de fricción y ventilación. Se dice entonces que el rotor se desliza con respecto a la FMM que gira a velocidad síncrona. 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 10
11 Deslizamiento de plena carga 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 11
12 Rapidez de giro, polos y tipo de carcasa 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 12
13 Historia del tamaño de armazón 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 13
14 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 14 Evolución del tamaño de la armazón del motor de inducción
15 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 15 Temperatura ambiente y elevación de temperatura Estándar de máxima temperatura permisible del ambiente: 40 ºC Ambientes: Aire Gas Líquido Temperatura ambiente (Estándar AIEE No. 1, 1947) : es la temperatura del medio empleado para enfriamiento, directo o indirecto, esta temperatura se resta de la temperatura medida en la máquina para determinar el aumento de temperatura bajo condiciones específicas de prueba El aumento máximo permisible de temperatura es sobre éste estándar de 40 ºC La elevación o el aumento de temperatura es un cambio de temperatura en el motor, desde una temperatura ambiente con el motor apagado y frio, hasta que el motor opere a plena carga de manera continua para alcanzar estado estable térmico.
16 Clases de aislamiento 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 16
17 Factor de servicio 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 17
18 Límites de temperatura 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 18
19 Efecto de la temperatura en la vida del motor 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 19
20 Cálculo de la temperatura del punto más caliente 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 20
21 Condiciones usuales de servicio
22 Desbalance de voltaje 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 22
23 Código de rotor bloqueado 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 23
24 Letras en la placa de datos 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 24
25 Factor de potencia 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 25
26 Reducción en corriente de línea 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 26
27 Desplazamiento 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 27
28 Máxima corrección de kvar 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 28
29 Eficiencia 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 29
30 Desempeño en función de la carga 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 30
31 IARRANQUE 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 31
32 IARRANQUE 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 32
33 Deslizamiento y factor de carga 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 33
34 Eficiencia y Factor de Potencia 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 34
35 Eficiencia y Factor de Potencia 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 35
36 Desbalance de Voltaje 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 36
37 Desbalance de Voltaje 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 37
38 Desbalance de Voltaje (Derating) 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 38
39 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 39
40 Costo promedio de la energía eléctrica 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 40
41 Motor de alta eficiencia 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 41
42 Cálculo de la potencia ahorrada 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 42
43 Energía, dinero y recuperación de inversión 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 43
44 El de la izquierda es el correcto 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 44
45 PLAN DE ADMINISTRACION DE MOTORES ELECTRICOS
46 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 46
47 Nivel 1 - Básico 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 47
48 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 48
49 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 49
50 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 50
51 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 51
52 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 52
53 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 53
54 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 54
55 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 55
56 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 56
57 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 57
58 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 58
59 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 59
60 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 60
61 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 61 Selección y aplicación de Motores Eléctricos
62 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 62
63 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 63
64 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 64
65 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 65
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73 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 73
74 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 74
75 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 75
76 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 76
77 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 77
78 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 78
79 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 79
80 GRADO DE PROTECCION IP 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 80 El Grado de proteccion IP hace referencia al estándar internacional IEC Degrees of Protection utilizado con mucha frecuencia en los datos técnicos de equipamiento eléctrico y/o electrónico Nomenclatura estandar IEC 941
81 GRADO DE PROTECCION IP 1er símbolo 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 81 Nivel Tamaño del Objeto entrante Efectivo contra 1 <50 mm El elemento que debe utilizarse para la prueba (esfera de 50 mm de diámetro) no debe llegar a entrar por completo. 2 <12.5 mm El elemento que debe utilizarse para la prueba (esfera de 12,5 mm de diámetro) no debe llegar a entrar por completo. 3 <2.5 mm El elemento que debe utilizarse para la prueba (esfera de 2,5 mm de diámetro) no debe entrar en lo más mínimo. 4 <1 mm El elemento que debe utilizarse para la prueba (esfera de 1 mm de diámetro) no debe entrar en lo más mínimo. 5 Protección contra polvo 6 Protección fuerte contra polvo La entrada de polvo no puede evitarse, pero el mismo no debe entrar en una cantidad tal que interfiera con el correcto funcionamiento del equipamiento. El polvo no debe entrar bajo ninguna circunstancia
82 GRADO DE PROTECCION IP. 2do símbolo 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 82 Nivel Protección frente a 1 Goteo de agua 2 Goteo de agua 3 Agua nebulizada. (spray) Efectivo contra Se coloca el equipamiento en su lugar de trabajo habitual. Se coloca el equipamiento en su lugar de trabajo habitual. Se coloca el equipamiento en su lugar de trabajo habitual. Resultados esperados No debe entrar el agua cuando se la deja caer, desde 200 mm de altura respecto del equipo, durante 10 minutos (a razón de 3-5 mm3 por minuto) No debe entrar el agua cuando de la deja caer, durante 10 minutos (a razón de 3-5 mm3 por minuto). Dicha prueba se realizará cuatro veces a razón de una por cada giro de 15º tanto en sentido vertical como horizontal, partiendo cada vez de la posición normal de trabajo. No debe entrar el agua nebulizada en un ángulo de hasta 60º a derecha e izquierda de la vertical a un promedio de 10 litros por minuto y a una presión de kN/m2 durante un tiempo que no sea menor a 5 minutos.
83 GRADO DE PROTECCION IP. 2do símbolo 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 83 Nivel Protección frente a 4 Chorros de agua 5 Chorros de agua. 6 Chorros muy potentes de agua. Efectivo contra Se coloca el equipamiento en su lugar de trabajo habitual. Se coloca el equipamiento en su lugar de trabajo habitual. Se coloca el equipamiento en su lugar de trabajo habitual. Resultados esperados No debe entrar el agua arrojada desde cualquier ángulo a un promedio de 10 litros por minuto y a una presión de kN/m2 durante un tiempo que no sea menor a 5 minutos. No debe entrar el agua arrojada a chorro (desde cualquier ángulo) por medio de una boquilla de 6,3 mm de diámetro, a un promedio de 12,5 litros por minuto y a una presión de 30kN/m2 durante un tiempo que no sea menor a 3 minutos y a una distancia no menor de 3 metros. No debe entrar el agua arrojada a chorros (desde cualquier ángulo) por medio de una boquilla de 12,5 mm de diámetro, a un promedio de 100 litros por minuto y a una presión de 100kN/m2 durante no menos de 3 minutos y a una distancia que no sea menor de 3 metros.
84 GRADO DE PROTECCION IP. 2do símbolo 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 84 Nivel Protección Efectivo contra Resultados esperados 7 Protegido contra los efectos de la inmersión de entre 15cm y 1 metro 8 Protegido contra largos períodos de inmersión bajo presión
85 PLACA DE LOS MOTORES DEL LABORATORIO DE ELECTRICIDAD DE LA UNS 08/12/2014 Profesor: Msc. César López Aguilar 85
86 . PRACTICA DE AUTOCOMPROBACION SEMANA Calcular la velocidad angular en el entrehierro o campo magnético giratorio o velocidad de sincronismo (ns) en rpm de un motor de 02 polos y 04 polos), a una frecuencia de 60 Hz. 2. Cuál es la relación de la velocidad del motor en vacio, respecto a la velocidad angular en el entrehierro; cuál es la relación en carga.
87 3. Clasifique los motores de inducción, de acuerdo a la construcción del rotor. Especifique dos diferencias entre ellos. 4. Cuales son la características para un motor de diseño clase B. 5. Calcular el valor de deslizamiento s en % a plena carga, para un motor de diseño clase C. Cual es su valor al 200% de la carga. 6. Calcular el deslizamiento s en %, para los motores del laboratorio de electricidad y verificar a que clase de diseño NEMA pertenece. 7. Cuales son los valores de rapidez de giro y polos de los motores eléctricos de c.a. 8. Cuales son los códigos de los tipos de carcasa de los motores de c.a. y que significan. 9. Cuál es el tamaño en pulgdas del armazón del motor de inducción 326T. Cuál es el tamaño para un motor 56 ODP. 10. Cuál es la temperatura estándar permisible, de un motor de inducción. 11. Cuál es el aumento máximo permisible sobre 40 C de un motor de inducción jaula de ardilla clase B
88 12. Qué es el factor de servicio de un motor de inducción. Cuales son los factores de servicio comunes 13. Cual es la temperatura máxima del punto más caliente de un motor clase B y factor de servicio 1.0. Si el factor de servicio aumenta a 1.15, cuál es el temperatura máxima. 14. Cuál es el efecto de la temperatura en la vida del motor. 15. Cuáles son las condiciones usuales de servicio de los motores que utilizan ambiente estándar de 40 C 16. Cuál es el factor de degradación para un desbalance de tensión del 2.5 %. Cuál es el factor para un desbalance de 1.5 % 17. Calcular la corriente de arranque de los motores del laboratorio de electricidad. 18. Qué tipo de motor de inducción, son los motores del laboratorio de electricidad. 19. Cuáles son las principales designaciones NEMA de los motores de inducción
Vida del motor. La vida del motor depende de. Temperatura de operación Tipo de servicio. Vida del aislamiento. Vida del motor
Vida del motor La vida del motor depende de Temperatura de operación Tipo de servicio Vida del motor = Vida del aislamiento Factores que disminuyen vida de aislamiento ϖ ϖ ϖ ϖ ϖ calentamiento continuo
Control de frecuencia variable Control mediante álabes de entrada, compuerta de salida, velocidad variable
Contenido Selección de motores Placa de datos Clase de diseño Velocidad síncrona y polos Deslizamiento Tamaño de armazón Elevación de temperatura y clase de aislamiento Factor de servicio Código de rotor
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