Motor de Polos Sombreados PDF

Preview

Summary

Para la Asignatura de Máquinas Eléctricas...

Description

Tecnológico Nacional de México Instituto Tecnológico de Tlalnepantla División de Estudios Profesionales Ingeniería Mecatrónica Máquinas Eléctricas AEF-1040 Catedrático Docente: Perales Aguilera Lauro Ensayo de Laboratorio. Funcionamiento de Máquinas Eléctricas: Motor de C.A. con Espira de Arranque (Motor de Polos Sombreados) Calvillo Barrientos Mauricio 17250560

Introducción. Este motor monofásico de bobina en corto, sus otros nombres son motor de polos sombreados y motor con espira de arranque, se utiliza cuando se requiere poca potencia y que tiene una de las más grandes ventajas que buena parte de las otras máquinas eléctricas no tienen, una larga duración lo cual requiere poco o nada de mantenimiento, sumado a que tiene una peculiaridad muy curiosa, no lleva escobillas.

Todo motor monofásico requiere de la producción de un campo magnético, ese campo magnético ayuda a que el motor comience a girar. Una sección de cada polo está provisto de un anillo de cobre o bronce lo cual es llamado “Espira de Frager” o “Espira de Arranque”, donde las corrientes inducidas retrasan en su entorno el flujo magnético lo suficiente como para proporcionar un campo alterno, de ahí que hay veces que a este motor se le llama Alternador de Frager. (Larousse, 2000) Otra definición nos dice: Este Motor monofásico espira en corto se llama así, por utilizar dos o más espiras en corto para su funcionamiento. También tiene otros nombres como: motor de polos camuflados, polos hendidos, polo partido, polo saliente, polos sombreados, polo blindado, polos amortiguadores o espira de Frager. (Electrónica Unicrom, 2016)

Generalidades. Un motor de polos sombreados es básicamente un pequeño motor de jaula de ardilla en el que el devanado auxiliar se compone de un anillo de cobre o una barra que rodea una porción de cada polo. Este devanado auxiliar de una sola vuelta se denomina bobina de sombra. Corrientes inducidas en esta bobina por el campo magnético crean una segunda fase eléctrica al retrasar la fase de cambio de flujo magnético para que el polo suficiente para

proporcionar una fase de campo magnético giratorio. El sentido de giro es desde el lado sin sombra para el lado sombreado del poste. Puesto que el ángulo de fase entre las secciones sombreadas y no sombreadas es pequeño, motores de espira de sombra producen sólo una pequeña par de arranque con respecto al par de torsión a toda velocidad. Sombra polos motores del tipo asimétrico mostrado sólo son reversibles mediante desmontaje y mover de un tirón en el estator, aunque algunos motores de aspecto similar tienen pequeñas bobinas auxiliares de conexión shortable de alambre fino en lugar de barras de cobre de espesor y pueden

revertir

eléctricamente.

Otro

método

para

revertir

eléctrica comprende cuatro bobinas. La forma común, asimétrica de estos motores tienen un solo devanado, sin [[condensador]] de partida

ni

bobinados/interruptor

de

arranque,

haciéndolos

económico y confiable. Tipos modernos más grandes y pueden tener múltiples devanados físicas, aunque eléctricamente sólo uno, y un condensador pueden ser utilizados. Debido a que su par de arranque es baja, que son los más adecuados para los fans u otras cargas que se inician fácilmente conducir. Pueden tener varias líneas de retardo cerca de un extremo del devanado eléctrico, que proporciona velocidad variable y la potencia a través de la selección de un grifo a la vez, como en ventiladores de techo. Por otra parte, son compatibles con los controles de velocidad variable basados en TRIAC, que a menudo se utilizan con ventiladores. Se construyen en tamaños de potencia de hasta aproximadamente 1 6

ℎ𝑝 o 125 𝑊𝑎𝑡𝑡𝑠 de salida. Para motores más grandes, otros diseños

ofrecen mejores características. Uso. Este tipo de motores es usado en casos específicos, como el de accionamiento

de

ventiladores

o

sopladores,

que

tienen

requerimientos de potencia muy bajos. Su rango de potencia está comprendido en valores desde 0.0007 hasta fabrica en el rango de

1 100

a

1 20

de HP.

1 4

HP y la mayoría se

Principio de Funcionamiento. El

motor

con

espira

de

arranque es básicamente un motor que está formado por un estator con un núcleo de polos salientes y el rotor de tipo jaula. Este motor no lleva bobinado auxiliar; en su lugar tiene un par de espiras en cada polo formadas por unos aros de cobre en cortocircuito que cubren una porción de cada polo; se llaman espiras de

arranque

y

están

en

oposición de fase, a 180º una respecto de la otra. Al aplicar una tensión eléctrica alterna se genera un campo magnético de distinta fase a lo largo del interior del núcleo ferromagnético. La fase del campo generado en la parte del núcleo donde están las espiras en cortocircuito, es distinta de la del campo generado en el lado donde no hay espiras. La diferencia no llega ni a 90º pero es suficiente para que el flujo magnético adquiera una cierta inclinación que, al pasar a través de los polos del rotor, genera un par lo bastante fuerte como para hacerlo girar. El sentido de rotación es desde el lado sin bobina en cortocircuito hacia el lado con bobina en cortocircuito. Teniendo en cuenta que la diferencia del ángulo de fase entre las secciones con espira y sin espira es pequeño, se puede cambiar mediante la inversión de la posición del circuito magnético del estator. La velocidad de giro del motor dependerá del número de polos y de la frecuencia de la corriente alterna aplicada.

Segmento. Motor de inducción de jaula de ardilla: El tipo más común de motor de polos sombreados en el uso de potencia fraccionaria es el motor de inducción de jaula de ardilla. Esto tiene un rotor que consiste en un cilindro de acero laminado con cobre conductora o barras de aluminio embebidos longitudinalmente en su superficie, conectados en los extremos. Ventajas. La principal ventaja de estos motores es su simplicidad de construcción, su confiabilidad y su robustez, además, tienen un bajo costo. A diferencia de otros motores monofásicos de C.A., los motores de fase partida no requieren partes auxiliares como lo son

capacitores,

escobillas,

conmutadores,

tabletas

tau,

conversores fotovoltaicos en caso de que sean usados para un horno solar o una parte móvil como switches centrifugados. Esto hace que su mantenimiento sea mínimo y relativamente sencillo. (Sakura Medina, 1989) Desventajas. Las

principales

desventajas

de

estas

máquinas

de

polos

sombreados son que tienen un par de arranque muy bajo, es decir, que su eficiencia es muy baja, por ejemplo, un motor de

1 20

𝐻𝑝 tiene

una eficiencia del orden del 35%, para motor más pequeño, puede llegar a ser hasta del 5%, su factor de potencia es muy pobre. A pesar de estas desventajas, cuando su aplicación es apropiada, las ventajas pueden ser mayores que las desventajas,

Conclusiones. A pesar de que tiene sus desventajas, muchas aplicaciones electromecánicas no necesitan mucha potencia ya que aunque son de baja potencia, su uso en equipos abrasivos y tornos pequeños es relativamente

conveniente,

como

puede

ser

usado

para

aplicaciones de baja frecuencia y de bajo consumo, en el caso de que se la aplicación exceda las capacidades del mismo no es recomendable usarlo, pero viendo que para comenzar a trabajar están de maravilla ya que sumado a su bajo costo, son un punto clave a la hora de elegir componentes para la construcción de maquinaria de uso doméstico o de uso medio.

Material de Consulta. Electrónica

Unicrom.

(26

de

Febrero

de

2016).

Electrónica

Unicrom. Recuperado el 28 de Mayo de 2020, de Motor monofásico

de

espira

en

corto:

https://unicrom.com/motor-

monofasico-espira-en-corto/ Larousse. (2000). Enciclopedia Temática One Siglo XXI. Distrito Deferal: Cultural Caballero. Sakura Medina. (1989). Okinawa.: Sin Editorial.

Apuntes

de

Electrotecnia.

Senbe,...