TEMA 1: CARACTERIZACIÓN INDUSTRIAL DE LOS MOTORES ELÉCTRICOS

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1 TEMA 1: CARACTERIZACIÓN INDUSTRIAL DE LOS MOTORES ELÉCTRICOS LA PLACA DE CARACTERÍSTICAS Nombre o marca del fabricane 132M / IM B3 50 Hz 7,5 Kw S1 cos φ 0,82 3 ~ Mo. IP 55 Código o referencia Nº y fecha de fabricación EN Th. Cl. F 230 / 400 V /Y 26,5 / 15,3 A /min / V /Y 26,5-27,0/15,3-15,6 A Dos valores asignados diferenes X e Y se indican por X / Y. Una gama de valores asignados enre X e Y se indica por X - Y. 2 1

2 TENSIÓN N DE ALIMENTACIÓN Moor: 230/400 V, 26,5/15,3 A Red de 400 V se coneca en esrella (ensión más ala) Red de 230 V se coneca en riángulo (ensión más baja) L1 15,3 A L1 26,5 A 15,3 A 230 V 400 V 230 V L2 L3 L2 L3 3 TABLAS DE CARACTERÍSTICAS 4 2

3 TOLERANCIAS DE LOS DATOS Según UNE-EN se permien las siguienes olerancias en los moores de inducción: Rendimieno: -15% de (1-η) para P n 50 kw -10% de (1-η) para P n > 50 kw Facor de poencia: (1-cos ϕ)/6 (mínimo 0,02 ; máximo 0,07) Deslizamieno a plena carga: ±20 % ; ±30 % si Pn < 1 kw Corriene de arranque: +20 % Par de arranque: -15 % a +25 % Par máximo: -10 % Momeno de inercia: ±10 % 5 CURVAS CARACTERÍSTICAS DE PAR Bandas de dispersión s n/n s s n/ns El arranque direco es posible, con una bajada de ensión del 5%, venciendo un par de carga de hasa el: 160% con KL16, 130% con KL13, 100% con KL10 6 3

4 CARACTERÍSTICAS EN FUNCIÓN N DE LA CARGA n η cos ϕ I P 1 n η cos ϕ I P 1 1/4 1/2 3/4 4/4 5/4 P/P n 7 RENDIMIENTO Y FACTOR DE POTENCIA 4/4 4/4 8 4

5 FORMAS CONSTRUCTIVAS UNE-EN GRADOS DE PROTECCIÓN El código IP, Inernaional Proecion, permie describir los grados de proección proporcionados por las envolvenes conra la proximidad de las pares peligrosas, la peneración de cuerpos sólidos exraños y conra los efecos nocivos del agua. El grado de proección se designa con las leras IP seguidas de dos cifras independienes y a veces de leras (p.e. IP 54). 1ª cifra (1 a 6): indica simuláneamene la proección de las personas conra el acceso a las pares peligrosas (conacos bajo ensión y/o piezas en movimieno en el inerior), así como la proección de la máquina frene a la peneración de cuerpos sólidos exraños. 2ª cifra (1 a 8): indica la proección conra la peneración de agua. Cuando el grado de proección correspondiene a una de las cifras no se considere necesario o no se conozca se reemplaza por X. UNE-EN

6 PRIMERA CIFRA DEL CÓDIGO C IP IP 1X IP 2X IP 3X IP 4X IP 5X IP 6X No permie el paso de cuerpos sólidos mayores de 50 mm. Corresponde aproximadamene al paso de la mano No permie el paso de cuerpos sólidos mayores de 12,5 mm. El dedo queda a disancia suficiene de las pares peligrosas No permie el paso de cuerpos sólidos mayores de 2,5 mm No permie el paso de cuerpos sólidos mayores de 1 mm Permie la peneración de polvo donde no sea nocivo para el funcionamieno de la máquina No permie ninguna enrada de polvo La indicación dada por la primera cifra implica la conformidad a odos los grados aneriores 11 SEGUNDA CIFRA DEL CÓDIGO C IP IP X1 IP X2 IP X3 IP X4 IP X5 IP X6 IP X7 IP X8 Proección conra la caída verical de agua de los maeriales del inerior por fugas o goeo por encima de la envolvene Proección conra la caída de agua, pero con un mayor caudal y bajo un ángulo de hasa 15º. Proección conra el agua en forma de lluvia. El ángulo máximo considerado es 60º Proección conra el agua proyeca desde cualquier dirección. Es la proección que se considera para lluvia fuere y salpicaduras Proección conra chorros de agua lanzada sobre la envolvene desde cualquier dirección Proección conra chorros de agua lanzada sobre la envolvene desde cualquier dirección en condiciones de ensayo más severas Proección conra la inmersión pasajera o emporal Proección conra la inmersión prolongada o permanene 12 6

7 ϑ CALENTAMIENTO (I) Curvas eóricas de calenamieno de un cuerpo homogéneo Calenamieno desde la emperaura ambiene ϑ ϑ p ϑ p ϑ = ϑ p 1 e T c ϑ 0 ϑ = ϑ p 1 e Tc T + ϑ c oe ϑ : calenamieno (aumeno de emp. con respeco al medio ambiene). ϑ o : calenamieno inicial. ϑ p = Q/A: calenamieno final. Tc = C/A: consane de iempo del calenamieno. Q: calor generado por segundo. C: capacidad calorífica. A: calor cedido al medio ambiene por cada grado de diferencia de emperaura y por unidad de iempo. 13 CALENTAMIENTO (II) Temperauras (ºC) alcanzadas y medidas en el inerior de un moor de jaula de 4 kw rabajando a plena carga ϑ La emperaura alcanzada varía considerablemene de unos punos a oros, por lo que ésos presenan curvas de calenamieno diferenes. El efeco del venilador provoca una asimería en la disribución de emperauras con respeco a la sección ransversal cenral 14 7

8 ENFRIAMIENTO Curvas eóricas de enfriamieno de un cuerpo homogéneo ϑ ϑ 1p Enfriamieno hasa la emperaura ambiene ϑ 1 = ϑ p e T e ϑ ϑ 1p ϑ 2p ϑ = ϑ Te T e p e ϑ1 pe ϑ : calenamieno en el insane con respeco al medio ambiene. ϑ 1p : calenamieno inicial. ϑ 2p : calenamieno final. En general las consanes de iempo de calenamieno y enfriamieno son diferenes. 15 CONDICIONES DE INSTALACIÓN La poencia asignada corresponde a la uilización con una emperauras del medio refrigerane de 40 º C y una aliud de insalación de hasa 1000 m sobre el nivel del mar. Si las condiciones de uilización son diferenes la poencia admisible se ve modificada. Ejemplo de facores de corrección de la poencia admisible (daos suminisrados por el fabricane) Aliud en m <30 1,07 1,04 1,00 0,96 0,92 0,88 0,82 Temperaura del medio refrigerane en ºC ,00 0,97 0,94 0,90 0,86 0,82 0, ,96 0,93 0,90 0,86 0,82 0,79 0, ,92 0,89 0,86 0,83 0,79 0,75 0, ,87 0,84 0,82 0,78 0,75 0,71 0, ,82 0,79 0,77 0,74 0,70 0,67 0,

9 CLASE DE AISLAMIENTO Temp. permanene máxima m permisible en el puno más m s caliene Temp. límie l media (valor obenido por medida de resisencia) ºC ºC 80 ºC 15 ºC 100 ºC 125 ºC 40 ºC 40 ºC 40 ºC B F H 17 SERVICIO TIPO DE LOS MOTORES S1 - Servicio coninuo: Funcionamieno con carga consane y de una duración n suficiene para que se esablezca el equilibrio érmico. S2 - Servicio emporal o de cora duración: Funcionamieno con carga consane un iempo deerminado sin llegar a alcanzar el equilibrio érmico, seguido de un periodo de reposo o parada suficiene para alcanzar de nuevo la emperaura ambiene. S3, S4 y S5 - Servicios inermienes periódicos dicos: Consisen en una sucesión n de ciclos iguales, compuesos por periodos de carga consane (S3), incluyendo el iempo de arranque (S4) o arranques y frenados (S5), seguidos de periodos de reposo sin que se alcance nunca una emperaura consane. S6, S7 y S8 - Servicios ininerrumpidos periódicos S9 - Servicio con variaciones no periódicas de carga y velocidad S10 - Servicio con cargas consanes diferenes 18 9

10 SERVICIO CONTINUO. S1 P P v θ θ máx P : carga P v : pérdidas elécricas θ: emperaura θ máx : emp. máxima alcanzada : iempo 19 SERVICIO TEMPORAL. S2 P P v θ θ máx p P : carga P v : pérdidas elécricas θ : emperaura θ máx : emp. máxima alcanzada : iempo p :iempo de funcionamieno con carga cons

11 SERVICIO INTERMITENTE PERIÓDICO. S3 P T C T C P : carga P v : pérdidas eléc. P R θ : emperaura : iempo T C : duración de un ciclo de carga P v θ P : iempo de funcionamieno con carga cons. θ máx R : iempo en reposo p /T C : facor de marcha 21 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Fraile Mora, J. Máquinas M Elécricas. McGraw-Hill, Sanz Feio, J. Máquinas M Elécricas. Prenice Hall, Jiménez Moreno, G. Conribución n al esudio del calenamieno de las máquinas m elécricas roaivas mediane el MEF. Universidad de Casilla-La Mancha Documenación n écnica y caálogos elecroécnicos cnicos comerciales. Normas UNE. Aenor