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Electrotecnia y Electrónica Industr
Motores
Motores
Son máquinas que transforman la energía eléctrica en energía de movimiento (Energía
Mecánica). (M. Circular)
Los motores se pueden clasificar según su tipo de alimentación en:
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Motores de Corriente Continua (Pueden ser de 12v, 24v, etc.)
Motores de Corriente alterna:
 Motores Monofásicos (220v en Argentina, 110v en EEUU)
 Motores Trifásicos (380v y tres fases)
La Potencia de un motor nos da una idea de la fuerza que este puede ejercer sobre otra
máquina, siendo esta la potencia útil o de salida o mecánica; y se mide en caballo vapor (C.V.),
siendo esta la unidad de medida utilizada en Argentina y Europa. Otra unidad de medida es el
H.P. (Horse Power), utilizada en los países como Estados Unidos, el Reino Unido, Australia.
Un HP equivale aproximadamente a un CV (HP≡CV).
Nosotros consideraremos lo siguiente
1 HP ≡ 1CV ≡ 750 watt ≡ 0,75 Kw
La potencia de entrada de entrada de un motor está suministrada por la energía eléctrica (Pe),
parte de la energía es transformada en energía mecánica o útil (Pm), y la otra se pierde en
rozamiento, calor, inducción. De esta forma podemos relacionar las dos potencias, Pe y Pm), y
determinar el rendimiento del motor de la siguiente forma:
Rendimiento η=
𝑃𝑚
𝑃𝑒
𝑃𝑢
= 𝑃𝑒
Rendimiento porcentual η% =
Pu = Potencia útil
𝑃𝑚
𝑃𝑒
𝑃𝑢
𝑃𝑒
=
Según su potencia podemos clasificar a los motores en:
 Motores de Baja potencia (hasta 1 CV)
 Motores de media potencia (de 1 CV hasta 10 CV)
 Motores de gran potencia (más 10 CV)
Características de los motores
Frecuencia de la red.
Para los motores de alterna es importante distinguir la frecuencia de red a la que trabajan que
dependerá del país de origen. Para motores nacionales será de 50 Hz, para motores
importados por ejemplo de Estados Unidos será de 60 Hz. Tener presente que los países que
tienen una tensión de 110 v la frecuencia de la red es de 60 Hz y los países que adoptaron 220v
tienen asociado una frecuencia de 50 Hz.
Factor de Potencia.
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Como sabemos cuándo se presentan cargas inductivas como las de los motores, la corriente se
desfasa con respecto a la tensión, ocasionando inconvenientes en el suministro de energía y
pérdidas adicionales de potencia. Una forma de medir el factor de potencia es utilizando una
relación trigonométrica llamada “coseno de Fi”, cos φ. Este puede tomar valores de 0 a 1.
Energía SJ tolera que el valor no sea inferior a 0,8. Afortunadamente este puede corregirse en
aquellos casos que el valor sea inferior a 0,8, con la utilización de un capacitor en paralelo.
Velocidad de Giro.
Este parámetro me indica las vueltas que realiza el motor en una unidad de tiempo, la unidad
de medida más usual es revoluciones por minutos, rpm; aclarando que se llama una revolución
cuando realiza un giro el motor.
Por ejemplo un motor con 500 rpm me indica que en un minuto gira 500 veces.
Partes del Motor.
Básicamente todos los motores tienen dos partes:


Rotor: Se le denomina a todas las piezas que tienen movimiento o la posibilidad de
girar (parte móvil)
Estator: Son todas las piezas que no tienen movimiento, como la carcasa.
Valores nominales:
Son los valores o parámetros en la que el motor puede trabajar correctamente, esa
información la proporciona el fabricante.



Tensión nominal o de trabajo: Es la tensión a la que el motor trabajará
satisfactoriamente
Corriente nominal: Es la intensidad de corriente que circula por el motor cuando este
gire a la velocidad de trabajo.
Rango de Velocidad de trabajo: Son las revoluciones por minuto en las que el motor
puede trabajar sin alterarse ningún parámetro.
Corriente de arranque.
Una propiedad de los motores es que cuando este gira se crea en el rotor una fuerza contra
electromotriz, “fcem” (proporcional a la velocidad de giro), que se opone a la circulación de la
“corriente nominal”. Cuando el motor está detenido y se aplica una fem al motor, en ese
estado inicial la fcem es nula, por lo cual no existe la limitación de corriente anterior y en
consecuencia la corriente es mucho mayor que la corriente nominal. A la corriente inicial se la
llama corriente de arranque (Ia).
Ia >> In
Principio de Funcionamiento de los motores de corriente continua.
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En estos motores en el estator se forma mediante imanes (para motores muy chicos), o
bobinados (electroimanes); un campo magnético con sus líneas que van desde el polo norte
hacia el polo sur. Dentro de ese campo magnético se coloca un bobinado con la posibilidad de
girar, si a ese bobinado se le hace circular una corriente en este se creará un electroimán con
un campo magnético propio que interactuará con el campo magnético del estator. Como
sabemos que polos iguales se repelen y distintos se atraen, y que el rotor tiene una sola
posibilidad de movimiento que es la de girar, entonces el rotor comenzará a girar cada vez que
circule una corriente por el mismo por la interacción de los campos del estator con la del rotor.
El suministro de energía al rotor (bobinado), se hace a través de dos carbones (o escobillas en
motores muy pequeños); y dos delgas donde se conecta los extremos del bobinado rotórico.
En los motores actuales se presentan varios bobinados rotóricos por lo que se hace necesario
aumentar la cantidad de delgas según el tipo de bobinado que se realice (imbricado o mixto);
al conjunto de delgas se le llama colector y forma un anillo que gira junto con el rotor; a este
anillo de delgas llamado colector, los carbones hacen contacto por presión de un resorte que
están ubicados diametralmente.
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Tipos de Motores de C.C.:
De excitación independiente:
En estos motores el estator, también llamado excitación; se alimenta con una batería distinta
al que usa el bobinado rotórico.
Motores de Conexión Paralelo.
En estos motores, la excitación (estator) se conecta a la bobina rotórica en forma paralela;
utilizando una sola batería para alimentar el motor.
Motores de Conexión Serie (Motor Universal).
En estos motores el estator y el rotor se conectan en serie. Estos motores también llamados
Motores Universales porque también pueden conectarse a la corriente alterna respetando la
tensión nominal del motor (tensión de trabajo).
Motores de Conexión Mixta o Compound.
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En estos motores se presentan dos bobinados estatóricos, uno serie y otro paralelo. La
utilización de estos permite aprovechar las conveniencias que presentan los motores series y
paralelos. Hay dos tipos de motores mixtos dependiendo de la combinación que se realice.
Motores de Corriente Alterna
Podemos destacar tres tipos de motores.
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
Universal. (Motor serie que posee carbones y un colector), se utilizan en los motores
de taladros eléctricos, amoladoras.
Monofásico, también llamado de inducción, (no poseen carbones); se los utiliza en
ventiladores motores de lavarropas, etc.
Trifásicos: Son motores de mayor potencia que pueden trabajar en configuración
estrella –triángulo.
Motores Monofásicos
Funcionamiento: Posee dos bobinados en el estator, uno llamado bobinado de trabajo,
otro llamado bobinado de arranque; la corriente alterna por sus características alternantes
al circular por estos bobinados crea dos campos magnéticos alternantes de la misma forma
que la corriente. Al bobinado de arranque se le conecta un capacitor en serie que
desfasará la corriente con respecto a la corriente que circula por el bobinado de trabajo.
En resumen aparecen dos campos magnéticos desplazados físicamente y desfasado debido
a la inclusión del capacitor.
En el rotor tenemos una bobina cerrada, que debido a los campos magnéticos del estator
se genera una corriente en el rotor, (debido al principio del transformador); esta corriente
inducida que circula en el bobinado del rotor provoca en el mismo un campo magnético
llamado campo rotórico, que interactúa con los campos del estator. Producto de
interacción, (por atracción y repulsión magnética), aparece el movimiento del motor.
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Cambio de sentido de giro: Si se invierte la conexión del bobinado de arranque, como se ve
en la figura. Cambiando la fase por el Neutro el motor cambiará de sentido de giro
Aclaración: En la figura 2 y 3 por razones de simplicidad en el análisis no se dibujó el capacitor,
pero este tiene que estar en la conexión.
Motores Trifásicos
Los motores trifásicos constan de tres bobinados en el estator que se conectan a las tres fases
(R, S, T); estos bobinados pueden conectarse en estrella o triángulo.
En la figura anterior las tres fases se conectan R a U1, S a V1 y T a W1.
Cambio del sentido de giro: Si queremos cambiar el sentido del giro en estos motores se
permuta la conexión entre dos fases; por ejemplo R en vez de conectarlo a U1, lo conecto a
W1, y T lo conecto a U1. En la siguiente figura se utilizan dos llaves tripolares, en donde
mientras una está cerrada (KM1), la otra está abierta (KM2) y el motor gira en un sentido. Si se
conmutan las llaves, abriéndose KM1 y cerrándose KM2, el motor cambiará el sentido de su
giro
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Los motores de gran potencia se conectan en configuración estrella porque la corriente al
momento de arrancar es menor (ya que por cada bobinado se aplica 220 volt) y de esta
manera evitamos problemas en las líneas eléctricas de las instalaciones, (recordamos que
cuando arranca un motor la fcem es nula y la corriente de arranque es varias veces mayor a la
corriente nominal o de trabajo); cuando el motor alcanza una velocidad considerable se
cambia la configuración de conexión a triángulo. De esta manera se aplica tensión trifásica a
cada bobinado aumentando la corriente nominal y en consecuencia la potencia, ya que esta es
P = V. I
En las figuras se muestran distintos esquemas de conexión para pasar de Estrella a
Triángulo.
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