Motores eléctricos

Funcionamiento y características generales de los motores eléctricos. Actividades para pensar, investigar y resolver.

Creado: 10 marzo, 2023 | Actualizado: 1 de marzo, 2024

Introducción

Esta guía está pensada para el trabajo de las y los estudiantes de la Tecnicatura en Electromecánica y de la Tecnicatura en Electricidad, en el marco de las materias de quinto año denominadas Máquinas Eléctricas y Automatismos y Máquinas Eléctricas y Aplicaciones II, respectivamente.

La guía incorpora diversas actividades para la Formación Técnica Específica, pensadas a partir de los contenidos del diseño curricular del Ciclo Superior de la Educación Secundaria Técnica.

Su propósito es acompañar los procesos de aprendizaje de las y los estudiantes a partir de propuestas que promuevan condiciones apropiadas para la mejora de las trayectorias educativas.

Insumo | Materiales de apoyo

Para el desarrollo de las actividades propuestas, se sugiere utilizar como material pedagógico el siguiente contenido:

  • Webinar “Motores Eléctricos y su integración con la digitalización” (Fundación Siemens).

¡Bienvenidas y bienvenidos!

Antes de comenzar a realizar las actividades las y los invitamos a recorrer la serie de materiales de apoyo que llamamos “Insumo”. Con ellos podrán conocer y afianzar conceptos que tienen que ver con la aplicación, las normas, las características mecánicas y, particularmente, las características eléctricas de los motores asincrónicos trifásicos.

Durante la visualización de la Webinar les recomendamos tomar nota en la carpeta de aquellos conceptos o datos que les resulten interesantes. Luego, les proponemos trabajar en el desarrollo de las actividades. Cuentan con el documento que contiene las diapositivas que se muestran en la Webinar, como así también el libro de texto elaborado por Siemens.

Consulten con su docente la metodología de trabajo; pueden organizarse en equipos o bien compartir con otras y otros las respuestas, etc.

¡Adelante!

Sugerencias antes de comenzar

Les sugerimos realizar la siguiente guía de actividades luego de haber estudiado, con su docente, el principio de funcionamiento de los motores eléctricos, en particular, los asincrónicos trifásicos.

En esta presentación, profundizaremos sobre los aspectos eléctricos y mecánicos de los motores eléctricos de baja tensión (hasta 1000 V).

Habilidades y competencias

A partir de las actividades propuestas, esperamos que puedan adquirir las siguientes habilidades y competencias:

  • Interpretar, diferenciar y seleccionar adecuadamente los parámetros de un motor eléctrico asincrónico trifásico.

Guía de actividades

  1. Teniendo en cuenta la construcción del motor, asocien y fundamenten la relación entre concepto/magnitud y aplicación:
Concepto/magnitud Aplicación
1 Velocidad nominal a Jaula de ardilla
2 Mayores pérdidas b Rotor
3 Altas potencias c Laminación
4 Inducción d Carcasa de fundición de hierro
5 El más utilizado e Estator
6 Bajas potencias f Ventilador
7 Eficiencia g Carcasa de aluminio

2. Revisemos el concepto de normalización. En la Webinar y en la Guía Técnica para el Instalador Electricista, propuestos como insumos pedagógicos en esta guía, se establecen medidas constructivas del motor (largo, altura del eje, etc.) y se menciona la sigla “IEC”. Investiguen y desarrollen: ¿Qué es IEC?, ¿para qué sirve?, ¿qué alcance tiene?

3. Trabajemos un caso. Una máquina de la empresa donde ustedes trabajan no funciona desde hace mucho tiempo. La jefa o el jefe de mantenimiento solicita que realicen el pedido de un motor para reemplazar el de la máquina averiada que nunca vieron funcionar. Escriban una lista de preguntas que deberían hacerle a la jefa o el jefe para seleccionar el motor adecuado y encargarlo a quienes lo fabrican.

4. Piensen y describan dos aplicaciones diferentes: una donde deberían seleccionar un motor con mayor torque y otra en la cual no sea de tanta importancia tenerlo en cuenta.

5. Investiguen cuál es el dispositivo, dentro de la instalación eléctrica, que debe soportar la circulación de siete veces la corriente nominal del motor (7 In), por ejemplo, durante aproximadamente diez segundos (10 s). ¿Hay posibilidad de regularlo?, ¿cuál es la norma de fabricación?

6. Conexiones

Imagen extraída de “Guía Técnica para el Instalador Electricista”.

Se dispone de un motor trifásico de tensión 230/400 V y se quiere conectarlo en una instalación eléctrica de 220 V de tensión compuesta (UL). Determinen el tipo de conexión según las características del sistema de alimentación e indiquen el valor que medirían con un multímetro digital ubicándolo en la caja de bornes correspondiente, según el siguiente cuadro:

Tipo de conexión del motor (estrella o triángulo) Tensión (V)
W2-W1 U2-V2 V2-W1 W2-V2 V1-W2 W1-U2 U1-V1
               

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Si queremos conectar el mismo motor en una instalación eléctrica ubicada en Argentina: determinen el tipo de conexión según las características del sistema de alimentación de nuestro país e indiquen el valor que medirían con un multímetro digital ubicándolo en la caja de bornes correspondiente, según el cuadro:

Tipo de conexión del motor (estrella o triángulo) Tensión (V)
W2-W1 U2-V2 V2-W1 W2-V2 V1-W2 W1-U2 U1-V1
               

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  1. Las siguientes placas muestran las características de dos motores. ¿Reconocen la categoría de eficiencia según lo que establece IEC 60034? Suponiendo que podrían utilizar cualquiera de los dos, ¿cuál elegirían? Fundamenten su respuesta.

Motor 1

Motor 2

8. Teniendo en cuenta el concepto de desclasificación, que se trató en los insumos pedagógicos, ¿consideran que es lo mismo instalar un motor en Ushuaia que en La Quiaca? Justifiquen su respuesta.

9. Nombren dos ejemplos de procesos productivos donde se puedan diferenciar la clase de servicio de cada uno.

10. Teniendo en cuenta las tres opciones de instalación de los siguientes motores:

  • Una prensa dentro de una industria papelera.
  • Un extractor de humo de una claraboya.
  • Una bomba sumergible.

Indiquen, para cada caso el grado de protección IP que debe disponer:

GRADOS DE PROTECCIÓN IP (según IEC 60529)
Cifra

PROTECCIÓN FRENTE AL INGRESO DE CUERPOS EXTRAÑOS

PROTECCIÓN FRENTE AL INGRESO DE AGUA

Primera cifra

Segunda cifra
0

Sin protección

Sin protección
1

F > 50 mm

Condensación o goteo
2

F > 12 mm

Caída de agua hasta 15°
3

F > 2,5 mm

Caída de agua hasta 60º
4

F > 1 mm

Proyecciones de agua
5

Parcial contra polvo

Chorros de agua
6

Estanco al polvo

Chorros de agua potentes
7

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Inmersión temporaria
8

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Inmersión prolongada
9

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Recuerden registrar las actividades que realicen en su carpeta y vuelvan sobre ellas cada vez que lo necesiten. ¡Esperamos que les haya resultado interesante el recorrido!

Imagen de portada: Archivo DGCyE.

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