MOTORES MONOFASICOS DE CA

TIPOS DE MOTORES

A)   Motor monofásico de fase partida.

Funcionamiento. Este motor consiste esencialmente en un estator, que es la parte fija que contienen los devanados de arranque y de trabajo que reciben la energía eléctrica formando un campo magnético.  El rotor es la parte giratoria que contiene unas barras en  corto circuito en las  que se induce la corriente giratoria que reaccionan con el campo existente, produciendo el par motor, lleva también un interruptor centrífugo que va conectado en serie con el devanado de arranque, que al llegar al 75% de su velocidad normal se desconecta automáticamente, por lo que el motor sólo queda trabajando con el devanado de trabajo.

Partes principales:

1.    Núcleo: Formado por un paquete de láminas o chapas de hierro de elevada calidad magnética impregnadas de un pequeño baño de barniz, con ranuras semicerradas donde van alojados los devanados de arranque y trabajo.

2.    Rotor: Sobre el eje va montado a presión un paquete de chapas y un arrollamiento llamado jaula de ardillas que consiste en una serie de barras de cobre de gran sección, alojadas en ranuras axiales en la periferia del núcleo y unidas en corto circuito mediante dos anillos de cobre, situados uno de cada extremo del núcleo.

3.    Carcasa: De acero de fundición dentro de la cual está colocado a presión el núcleo.

4.    Los escudos o tapas: Están fijadas a la carcasa del estator por medio de tornillos o pernos.

Cada escudo tiene un orificio central  previstos para alojar un cojinete, de donde descansa el extremo del eje del rotor.

5.    El interruptor centrífugo, va montado en el eje o rotor, consta de dos partes una fija que está situada generalmente en la cara interior de escudo posterior y lleva dos contactos, la otra parte es móvil y va colocada sobre la flecha del rotor.






B)   Motor monofásico con capacitor en el arranque.

 Este motor es similar al motor de fase partida, diferenciándose únicamente por el capacitor, que va conectado en serie con el arrollamiento de arranque, absorbe menor corriente  a la hora del arranque que el motor de fase partida y proporciona mayor par de arranque.

La finalidad del capacitor es la de adelantar la corriente 90° con respecto a la tensión.

Existen capacitores con dieléctrico de papel para servicio continuo y capacitores electrolíticos para servicio intermitente.

C) Motor monofásico con capacitor permanente

Este motor es similar al de capacitor de arranque, excepto por estar desprovisto de un interruptor centrífugo, lleva dos arrollamientos, uno de arranque y otro de trabajo, dispuestos 90° eléctricos uno del otro, el condensador puede ir montado encima del motor o bien estar separado. Su capacidad es generalmente pequeña de 3 a 5 mF, el dieléctrico suele ser el papel impregnado con aceite y líquido sintético. El condensador y el arrollamiento de arranque se hallan conectados en el circuito permanente.

D)   motor universal. 

Es llamado así por funcionar con C.a y c.c., tiene una estructura laminada, un alto par de arranque, funciona a grandes velocidades de 4000 a 10000 r.p.m., no son mayores de l H.P. ; y son utilizados generalmente  en aparatos electrodomésticos, el más conocido es el motor bipolar, que consiste en un estator con dos devanados sobre un núcleo de hierro, y en su extremo lleva las escobillas que conectan en serie al rotor y al estator.

Este motor está dispuesto de manera que cuando por los devanados en serie del inducido y el inductor circula la corriente se forman dos flujos magnéticos, que al reaccionar provocan el giro del rotor, tanto si la corriente aplicada es continua o alterna.

En párrafos anteriores se explicó, como por medio de la inducción, el movimiento rotatorio, producido eléctricamente por el campo magnético del estator ha originado la rotación mecánica del rotor, la cual sigue la misma dirección que la de del campo del estator.

Para que el motor de inducción funcione, el rotor deberá girar a una velocidad diferente a la del campo rotatorio del estator. En realidad, la velocidad del rotor es diferente (menor) que la velocidad del campo magnético del estator y a esta diferencia se le conoce como deslizamiento.

En los motores prácticos, los motores funcionan a una velocidad del 2% al 10% menor que la velocidad de sincronía; al aumentar la carga, el porcentaje del deslizamiento aumenta.

Ejemplo: En un motor de 4 polos con velocidad de sincronía de 1800 R.P.M., si el rotor gira efectivamente a 1764 R.P.M. según lo mide un tacómetro: existe una diferencia de 36 R.P.M. entre la velocidad de sincronía y la del rotor, expresada en porcentaje sería:

S = ( Ns-Na ) X 100 =   (1800 - 1764 )   x 100

Ns                          1800
S = 0.02  X 100
S =  2 %

Lo cual un deslizamiento del 2%, el par motor en los motores, de inducción jaula de ardilla es bajo, debido a una mala característica del par de arranque, el rotor de un motor de inducción alcanza finalmente una velocidad entre un 2 y un 10% de deslizamiento.

Esta es la velocidad de funcionamiento de motor sin carga, por lo tanto la máquina requiere muy poco par para mantener el motor en funcionamiento.

Si se aplica una carga al motor en funcionamiento pierde velocidad y el deslizamiento aumenta, como resultado del campo rotatorio corta los anillos de cobre a mayor velocidad, induciendo corrientes más altas en el rotor para obtener un par mayor, de manera que el motor pueda impulsar la carga aplicada. 

Mantenimiento.

Mantenimiento preventivo.- Se define como aquella serie de acciones que se toman para evitar que los equipos e inmuebles de una empresa se dañen. Algunas de estas acciones serian simplemente las rutinas de mantenimiento.

Mantenimiento correctivo.- Se define como toda aquellas acciones de mantenimiento efectuadas después de que existe un incidente. O sea que se repara la avería de un equipo, que ya se ha dañado.

Todos los motores deben estar bajo un estricto programa de mantenimiento para evitar que tengan daños costosos, a esta acción programada se le conoce como mantenimiento preventivo pero en ocasiones por defectos de fabricación o por falta de este mantenimiento se queman estos motores o se recalientan o simplemente dejan de funcionar y para ello se procede a la localización de averías, bajo el siguiente procedimiento:

Acciones de mantenimiento

1.- Inspección visual.- Por medio de la cual permite determinar el alcance de la avería, tales como escudos defectuosas, cojinetes o chumaceras en malas condiciones.

2.- Inspección mecánica.- Comprobar si los cojinetes están en mal estado, para ello basta mover el eje de arriba abajo y si tiene mucho juego, los cojinetes están desgastados.  Si, no gira con la mano los baleros están agarrotados o pegados pero también podría el motor estar mal armado o tener el eje torcido.

3.- Inspección eléctrica.- En este caso, cuando algún conductor rosa con el rotor, bobinas o grupos de bobinas en corto circuito, barras del rotor flojas, conexiones interiores y exteriores equivocadas, arrollamiento en contacto con la masa ( a tierra), arrollamiento fases o conexiones abiertas.

Fallas en los motores monofásicos :

1.- El motor no arranca y solo se escucha un zumbido.

2.- El motor no arranca y saca chispas en su interior.

3.- El motor funde los fusibles inmediatamente.

4.- El motor arranca despacio y despide humo.

5.- El motor arranca pero chispea en su interior.

6.- El motor no arranca pero se escucha una trepidación o roce dentro del estator.

7.- El motor arranca normal, pero inmediatamente empieza a despedir humo.

8.- El motor arranca normal pero inmediatamente se calienta.

Antes de proceder a localizar cualquiera de estas fallas, debemos de observar las características de la placa con relación al voltaje, ciclaje, amperaje, con el objeto de tener bases mas sólidas para poder determinar algunas de las fallas antes citadas.

En la primera falla obedece a las siguientes causas:

1.- El devanado auxiliar se encuentra abierto en una bobina , conexión o bien quemado absolutamente.

2.- Que el interruptor centrifugo se encuentre separado en sus puntos de contacto, lo que permite que el devanado de arranque trabaje normalmente, pero ahora no por estar abierto.

3.- Que las chumaceras estén muy gastadas y debido al magnetismo que establece el motor al rozar contra el estator, no permite la rotación.

La segunda falla obedece a:

1.- El devanado de arranque se encuentra abierto y el de trabajo esta en corto circuito o esta a tierra.

2.- El devanado de trabajo en corto circuito entre si.

3.- En el momento de conectar a la red en los bornes de contacto hacen corto circuito en su interior.

La tercera falla cuando los devanados se encuentran quemados por completo, los cables de conexión en contacto, o dos o más contactos a la masa por parte del devanado.

La cuarta falla por las mismas causas que el punto anterior.

La quinta falla obedece a:

1.- El interruptor centrifugo defectuoso no alcanza a abrir por completo, pues por efecto de la rotación tiende a despegarse y a conectarse intermitentemente.

2.- Algún devanado se encuentra haciendo contacto con el rotor en el momento que esta girando.

La sexta falla  se debe al desgaste de las chumaceras  o a tornillos de las tapas flojos.

la séptima falla obedece a las siguientes causas:

1.- El devanado auxiliar no se desconecta en seguida y se recalienta.

2.- El devanado de trabajo se encuentra malo y alguna bobina empieza a quemarse.

3.- Las chumaceras se encuentran en mal estado y han provocado que el rotor roce con las bobinas.

La octava falla obedece a:

1.- El devanado auxiliar no se desconecta por efecto del interruptor centrífugo.

2.- El devanado de trabajo empieza a cruzarse.

3.- Hay falsos contactos en las conexiones interiores.

4.- La corriente que recibe el rotor no es apropiada.

Para las pruebas de motores monofásicos y trifásicos es necesario disponer de los siguientes instrumentos: voltiamperimetro de gancho, tacómetro, Óhmetro y factorimetro.

Nota: dibujos e ilustraciones consiguelas en internet  o libros., para entregar tu trabajo atentamente Prof.. GRANDA.                                26       junio DEL 20013