Mostrando entradas con la etiqueta CONTROL DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta CONTROL DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS. Mostrar todas las entradas

Cálculo de numero de polos de un motor de inducción trifásico



El número de pares de polos de inducción trifásico es directamente proporcional a la frecuencia de corriente de la alimentación e inversamente proporcional a la velocidad de sincronización.

                    P = 60Xf/N
P = numero de pares de polos.
f = frecuencia en HZ.
N = velocidad de sincronización en rpm.

Numero
de polos
Velocidad de rotación en rpm
                  50  Hz                                     60 Hz                                       100 Hz              
                                                                                                                                                     
2
3000
3600
6000
4
1500
1800
3000
6
1000
1200
2000
8
750
900
1500
10
600
720
1200
12
500
600
1000
16
375
450
750

Estos datos no significa que sea posible aumentar la velocidad de un motor asíncrono alimentándolo a una frecuencia superior a la prevista aunque la tensión este adaptada. Es conveniente comprobar si su diseño mecánico y eléctrico lo permite.
DEZLIZAMIENTO
El par motor solo puede existir cuando una corriente inducida circula por la espira.
Para ellos es necesario que exista un movimiento relativo entre los conductores activos y el campo giratorio. Por lo tanto, la espira debe girar a una velocidad inferior a la de sincronización, lo que explica que un motor eléctrico se denomine “motor asíncrono”.
La diferencia entre la velocidad de sincronización y la de la espira se denomina “deslizamiento” y se expresa en porcentajes.



d = ((Ns – N)/Ns) x 100%
 
Ns: velocidad síncrona
N: velocidad asíncrona (placa de motor) 

Ejemplo: se conoce los datos de la placa de un motor trifásico de inducción.
Frecuencia = 60Hz
Velocidad = 1750 rpm
El deslizamiento será:
d = ((1800 - 1750)/1800) x 100%
d = 2,78 %

Identificar placas de motores trifásicos

Las placas de datos o de identificación de los motores suministran una gran cantidad de información útil sobre diseño y mantenimiento. Esta información es particularmente valiosa para los instaladores y el personal electrotécnico de la planta, encargado del mantenimiento y reemplazo de los motores existentes. Durante la instalación, mantenimiento o reemplazo, la información sobre la placa es de máxima importancia para la ejecución rápida y correcta del trabajo. En la publicación NEMA MG1, sección 10.38,se expresa que los siguientes datos deben de estar grabados en la placa de identificación de todo motor eléctrico: Razón social del fabricante, tipo, armazón (Frame), potencia (HP), designación de servicio (tiempo),temperatura ambiente, velocidad (rpm), frecuencia (Hz), número de fases, corriente de carga nominal (A), voltaje nominal (V), letra de código para rotor bloqueado, letra clave de diseño, factor de servicio y clase de aislamiento. Además, el fabricante puede indicar la ubicación de su fábrica o servicio autorizado, etc. Casi todos los datos de placa se relacionan con las características eléctricas del motor, de manera que es importante que el instalador o encargado de mantenimiento sea ingeniero o técnico electricista calificado, o bien un contratista especializado en estos trabajos. Enseguida se describe la información grabada normalmente en una placa de motor.

La formación principal

1. Número de serie [SERIAL No. / I.D.]: Es el número exclusivo de cada motor o diseño para su identificación, en caso de que sea necesario ponerse en comunicación con el fabricante.

2. Tipo [TYPE]: Combinación de letras, números o ambos, seleccionados por el fabricante para identificar el tipo de carcasa y de cualquier modificación importante en ella. Es necesario tener el sistema de claves del fabricante para entender este dato.

3. Número de modelo [MODEL/ STYLE]: Datos adicionales de identificación del fabricante.

4. Potencia [HP]: La potencia nominal (hp) es la que desarrolla el motor en su eje cuando se aplican el voltaje y frecuencia nominales en las terminales del motor, con un factor deservicio de 1.0.

5. Armazón o Carcasa [FRAME]: La designación del tamaño de la armazón es para identificar las dimensiones del motor. Si se trata de una armazón normalizada por la NEMA o IEC incluye las dimensiones para montaje (que indica la MG1), con lo cual no se requieren los dibujos de fábrica.

6. Factor de servicio [SERVISE FACTOR o SF]: Los factores de servicio más comunes sonde 1.0 a 1.15. Un factor de 1.0 significa que no debe demandarse que el motor entregue más potencia que la nominal, si se quiere evitar daño al aislamiento. Con uno de 1.15 (o cualquiera mayor de 1.0), el motor puede hacerse trabajar hasta una potencia igual a la nominal multiplicada por el factor de servicio sin que ocurran daños al sistema de aislamiento. Sin embargo, debe tenerse presente que el funcionamiento continuo dentro del intervalo del factor de servicio hará que se reduzca la duración esperada del sistema de aislamiento.

7. Corriente [AMPS]: Indica la intensidad de la corriente que toma el motor al voltaje y frecuencia nominales, cuando funciona a plena carga (corriente nominal).

8. Voltaje [VOLTS]: Valor de la tensión de diseño del motor, que debe ser medida en las terminales del motor, y no la de la línea. Los voltajes nominales estándar se presentan en la publicación MG1-10-30.

9. Clase de aislamiento [INSULATION CLASS]: Se indica la clase de materiales de aislamiento utilizados en el devanado del estator. Son sustancias aislantes sometidas apruebas para determinar su duración al exponerlas a temperaturas predeterminadas. La temperatura máxima de trabajo del aislamiento clase B es de 130 °C; la de clase F es de155 °C, y la de clase H, de 180 °C.

10. Velocidad [RPM]: Es la velocidad de rotación (rpm) del eje del motor cuando se entrega la potencia nominal a la máquina impulsada, con el voltaje y la frecuencia nominales aplicados a las terminales del motor (velocidad nominal).

11. Frecuencia [HERTZ o Hz]: Es la frecuencia eléctrica (Hz) del sistema de suministro para la cual está diseñado el motor. Posiblemente este también funcione con otras frecuencias, pero se alteraría su funcionamiento y podría sufrir daños.

12. Servicio o Uso [DUTY]: En este espacio se graba la indicación «intermitente» o «continuo». Esta última significa que el motor puede funcionar las 24 horas los 365 días de laño, durante muchos años. Si es «intermitente» se indica el periodo de trabajo, lo cual significa que el motor puede operar a plena carga durante ese tiempo. Una vez transcurrido éste, hay que parar el motor y esperar a que se enfríe antes de que arranque de nuevo.

13. Temperatura ambiente [AMBIENT]: Es la temperatura ambiente máxima (°C) a la cual el motor puede desarrollar su potencia nominal sin peligro. Si la temperatura ambiente es mayor que la señalada, hay que reducir la potencia de salida del motor para evitar daños al sistema de aislamiento.

14. Número de fases [PHASE]: Número de fases para el cual está diseñado el motor, que debe concordar con el del sistema de suministro de energía eléctrica.

15. Letra de código [kVA]: En este espacio se inscribe el valor de kVA que sirve para evaluar la corriente máxima en el arranque. Se especifica con una letra clave correspondiente a un intervalo de valores de kVA/HP, y el intervalo que abarca cada letra aparece en la NEMAMG1-10.36. Un valor común es la clave G, que abarca desde 5.6 hasta menos de 6.3kVA/HP. Es necesario comprobar que el equipo de arranque sea de diseño compatible, y consultar si la empresa eléctrica local permite esta carga en su sistema.

16. Diseño[DESIGN]: En su caso, se graba en este espacio la letra de diseño NEMA, que especifica los valores mínimos de par de rotación a rotor bloqueado, durante la aceleración ya la velocidad correspondiente al par máximo, así como la corriente irruptiva máxima de arranque y el valor máximo de deslizamiento con carga. Estos valores se especifican en la NEMA MG1, secciones 1.16 y 1.17.

17. Cojinetes o roles [D.E. BEARING] [OPP.D.E. BEARING]: En los motores que tienen cojinetes antifricción, éstos se identifican con sus números y letras correspondientes conforme a las normas de la Anti-Friction Bearing Manufacturers Association (AFBMA). Por tanto, los cojinetes pueden sustituirse por otros del mismo diseño, pues el número AFBMA incluye holgura o juego del ajuste del cojinete, tipo de retención, grado de protección (blindado, sellado, abierto, etc.) y dimensiones.

18. Secuencia de fases [PHASE SEQUENSE]: El que se incluya la secuencia de fases en la placa de identificación permite al instalador conectar, a la primera vez, el motor para el sentido de rotación especificado, suponiendo que se conoce la secuencia en la línea de suministro. Si la secuencia en la línea es A-B-C, los conductores terminales se conectan como se indica en la placa. Si la secuencia es A-C-B, se conectan en sentido inverso al ahí señalado.

19. Eficiencia [EFF]: En este espacio figura la eficiencia nominal NEMA del motor, tomada de la tabla 12-4 de la MG1-12.53b. Este valor de eficiencia se aplica a los motores de tipo estándar así como a los de eficiencia superior. Para los de alta eficiencia (energy-efficient) se indicará este dato.

Elección de un contator

 
Son muchas y variadas las aplicaciones que requieren contactores. La elección del contactor mas apropiado depende directamente de las características de cada aplicación.
Elegir un contactor para una aplicación concreta significa fijar la capacidad de un aparato para establecer, soportar e interrumpir la corriente en el receptor que se desea controlar, en unas condiciones de utilización establecidas, sin recalentamiento ni desgaste excesivos de los contactos.
 
PARA ELEGIR CORRECTAMENTE EL CONTACTOR HAY QUE TENER EN CUENTA:
 
v    El tipo y las características del circuito o del receptor que se desea controlar: intensidad y tipo de corriente, tensión y regímenes transitorios en la puesta bajo tensión, etc.
v    Las condiciones de explotación: ciclos de maniobras/hora, factor de marcha, corte en vacio o en carga, categoría de empleo, tipo de coordinación, durabilidad eléctrica deseada, etc.
 v    Las condiciones del entorno: temperatura ambiente, altitud cuando sea necesario, etc.
La importancia de cada uno de estos criterios es distinta de cada aplicación.
 
POR EJEMPLO:
 
 Control de un circuito resistivo
 En este tipo de aplicación (por ejemplo resistencias de calentamiento) pertenece a la categoría de empleo AC-1 con un número de ciclos de maniobra reducido.
El calentamiento del contactor depende principalmente de la corriente nominal del receptor y del tiempo de paso de esta corriente.
 
 
Control de un motor asíncrono de jaula
La categoría de empleo de esta aplicación puede ser  AC-3 (cortes con motor lanzado) o AC-4 (cortes con motor calado). El calentamiento se debe tanto al paso de la corriente nominal del motor como al pico de corriente en el arranque y a la energía de arco en el corte. Por lo tanto, con un calibre de contactor y una categoría de empleo determinados, el calentamiento será mayor cuanto mayor sea la frecuencia de ciclos de maniobras. Así pues, los criterios básicos para elegir un contactor son las categorías de empleo  y la frecuencia de ciclos de maniobras.
 
 
Control de receptores con un pico de corriente transitorio elevado en la puesta bajo tensión
Este es el caso, por ejemplo, de los primarios de un transformador o de las baterías de condensadores. La corriente cresta en la puesta bajo tensión de estos aparatos puede llegar a ser más de diez veces superior de la corriente nominal. El poder de cierre asignado de contactor debe ser lo bastante alto como para que la fuerza de repulsión de la corriente transitoria no provoque  la apertura no controlada, ni la soldadura de los contactos. Este es pues el criterio básico para la elección de un contactor en este tipo de aplicación.
 
 
Los fabricantes elaboran las tablas de elección teniendo en cuenta todos estos criterios, lo que permite elegir cómodamente el contactor mas apropiado para cada aplicación.
 
Selección del contactor para el arranque directo de un motor asíncrono de jaula, corte con motor lanzado
Esta es la aplicación más frecuente.

El funcionamiento pertenece a la categoría de empleo AC-3. Esta aplicación puede tener un número elevado de ciclos de maniobras.
No es necesario tener en cuenta el pico de corriente en el arranque, ya que siempre es inferior al poder asignado del cierre del contactor .
Los contactores elegidos para estos servicios toleran sin peligro un deterioro del 0.5 % de los ciclos de maniobras con corte de motor calado, golpeteo, régimen AC-4  accidental. 
 
EJEMPLO:
 
U = 380V       Trifásico
P = 5,5Kw
 

TABLA DE ELECCIÓN DEL FABRICANTE: (por ejemplo, Telemecanique)
 
CORRIENTE
  POTENCIA

380/400 V

Kw     CV
  En AC-3

440 V

Hasta
  En AC-1

0 < 40° C

Hasta
   

REFERENCIAS

4                         5,5

5,5                         7,5

7,5                         10

9 A

12 A

18 A

25 A

25 A

25 A

LC1 – D09….

LC1 – D12….

LC1 – D18….
 
Elegimos el contactor LC1 – D12…., con tensión de bobina 220 V/60 Hz y un contacto auxiliar N.A.

 

 

All rights resevered. We Automation ©