Motores Eléctricos

Introducción

Un motor eléctrico es una máquina
eléctrica que transforma energía eléctrica
en energía mecánica por medio de campos
magnéticos variables, los motores eléctricos se
componen en dos partes una fija llamada estator y una
móvil llamada rotor.

Estos funcionan generalmente bajo los principios de
magnetismo, los cuales son desarrollados en el interior de la
investigación, además de ello se especificara la
clasificación de los mismos, que serían de
Corriente Directa, de Corriente Alterna y los Motores Universales
y según el número de fases en Monofásicos,
Bifásicos y Trifásicos, siendo este último
el más utilizado a nivel industrial.

Los motores eléctricos se hallan formados por
varios elementos, los cuales son definidos en el contenido de la
presente investigación, sin embargo, las partes
principales son: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la
caja de conexiones, las tapas y los cojinetes. No obstante, un
motor puede funcionar solo con el estator y el rotor.

Por otra parte se explica las principales conexiones con
las que es posible la alimentación de los motores
eléctricos, detallando cada una de ellas, las ventajas que
suelen proporcionarle, entre otras. También se hace
hincapié en un tema muy importante para la
conservación de los motores eléctricos, como lo es
el mantenimiento preventivo de los mismos, donde se indaga a el
alargamiento de la vida útil del motor y disminuir
pérdidas y deformaciones del mismo, finalizando la
investigación con una serie de recomendaciones para la
instalación y mantenimiento de los motores
eléctricos.

Motor
eléctrico

Un motor eléctrico es
una máquina eléctrica que
transforma energía
eléctrica en energía
mecánica por medio de
interacciones electromagnéticas. Algunos de los
motores eléctricos son reversibles, pueden transformar
energía mecánica en energía eléctrica
funcionando como generadores. Los motores eléctricos de
tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas
tareas, si se los equipa con frenos
regenerativos.

Son ampliamente utilizados en instalaciones
industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar
conectados a una red de suministro eléctrico o
a baterías. Así,
en automóviles se están empezando a
utilizar en vehículos híbridos para
aprovechar las ventajas de ambos.

Fundamentos de
operación de los motores
eléctricos

En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo
norte (N) y polo sur (S), que son las regiones donde se
concentran las líneas de fuerza de un imán. Un
motor para funcionar se vale de las fuerzas de atracción y
repulsión que existen entre los polos. De acuerdo con
esto, todo motor tiene que estar formado con polos alternados
entre el estator y el rotor, ya que los polos magnéticos
iguales se repelen, y polos magnéticos diferentes se
atraen, produciendo así el movimiento de rotación.
En la figura se muestra como se produce el movimiento de
rotación en un motor eléctrico.

Un motor eléctrico opera primordialmente en base
a dos principios: El de inducción, descubierto por Michael
Faraday en 1831; que señala, que si un conductor se mueve
a través de un campo magnético o está
situado en las proximidades de otro conductor por el que circula
una corriente de intensidad variable, se induce una corriente
eléctrica en el primer conductor. Y el principio que
André Ampére observo en 1820, en el que establece:
que si una corriente pasa a través de un conductor situado
en el interior de un campo magnético, éste ejerce
una fuerza mecánica o f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre
el conductor.

Partes
fundamentales de un motor eléctrico

Dentro de las características fundamentales de
los motores eléctricos, éstos se hallan formados
por varios elementos, sin embargo, las partes principales son: el
estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones,
las tapas y los cojinetes. No obstante, un motor puede funcionar
solo con el estator y el rotor.

Estator

El estator es el elemento que opera como base,
permitiendo que desde ese punto se lleve a cabo la
rotación del motor. El estator no se mueve
mecánicamente, pero si magnéticamente. Existen dos
tipos de estatores

a) Estator de polos salientes.

b) Estator ranurado.

El estator está constituido principalmente de un
conjunto de láminas de acero al silicio (y se les llama
"paquete"), que tienen la habilidad de permitir que pase a
través de ellas el flujo magnético con facilidad;
la parte metálica del estator y los devanados proveen los
polos magnéticos.

Los polos de un motor siempre son pares (pueden ser 2,
4, 6, 8, 10, etc.,), por ello el mínimo de polos que puede
tener un motor para funcionar es dos (un norte y un
sur).

Rotor

El rotor es el elemento de transferencia
mecánica, ya que de él depende la conversión
de energía eléctrica a mecánica. Los
rotores, son un conjunto de láminas de acero al silicio
que forman un paquete, y pueden ser básicamente de tres
tipos:

a) Rotor ranurado

b) Rotor de polos salientes

c) Rotor jaula de ardilla

Tipos de motores
eléctricos y características

Los Motores de Corriente Directa [C.D.] o
Corriente Continua [C.C.]: Se utilizan en casos en los
que es importante el poder regular continuamente la velocidad del
motor, además, se utilizan en aquellos casos en los que es
imprescindible utilizar corriente directa, como es el caso de
motores accionados por pilas o baterías. Este tipo de
motores debe de tener en el rotor y el estator el mismo
número de polos y el mismo número de
carbones.

Carcasa

La carcasa es la parte que protege y cubre al estator y
al rotor, el material empleado para su fabricación depende
del tipo de motor, de su diseño y su aplicación.
Así pues, la carcasa puede ser:

a) Totalmente cerrada

b) Abierta

c) A prueba de goteo

d) A prueba de explosiones

e) De tipo sumergible

Base

La base es el elemento en donde se soporta toda la
fuerza mecánica de operación del motor, puede ser
de dos tipos:

a) Base frontal

b) Base lateral

Caja de conexiones

Por lo general, en la mayoría de los casos los
motores eléctricos cuentan con caja de conexiones. La caja
de conexiones es un elemento que protege a los conductores que
alimentan al motor, resguardándolos de la operación
mecánica del mismo, y contra cualquier elemento que
pudiera dañarlos.

Tapas

Son los elementos que van a sostener en la gran
mayoría de los casos a los cojinetes o rodamientos que
soportan la acción del rotor.

Cojinetes

También conocidos como rodamientos, contribuyen a
la óptima operación de las partes giratorias del
motor. Se utilizan para sostener y fijar ejes mecánicos, y
para reducir la fricción, lo que contribuye a lograr que
se consuma menos potencia. Los cojinetes pueden dividirse en dos
clases generales:

• a) Cojinetes de deslizamiento: Operan
  la base al principio de la película de aceite, esto
  es, que existe una delgada capa de lubricante entre la barra
  del eje y la superficie de apoyo.

• b) Cojinetes de rodamiento: Se
  utilizan con preferencia en vez de los cojinetes de
  deslizamiento por varias razones:

• Tienen un menor coeficiente de fricción,
  especialmente en el arranque.

• Son compactos en su diseño

• Tienen una alta precisión de
  operación.

• No se desgastan tanto como los cojinetes de tipo
  deslizante.

• Se remplazan fácilmente debido a sus
  tamaños estándares

Clasificación de los motores de
corriente directa

Antes de enumerar los diferentes tipos de motores,
conviene aclarar un concepto básico que debe conocerse de
un motor: el concepto de funcionamiento con carga y
funcionamiento en vacío.

Un motor funciona con carga cuando está
arrastrando cualquier objeto o soportando cualquier resistencia
externa (la carga) que lo obliga a absorber energía
mecánica. Por ejemplo: una batidora encuentra resistencia
cuando bate mayonesa; el motor de una grúa soporta las
cargas que eleva, el propio cable, los elementos mecánicos
de la grúa,…; u motor de un coche eléctrico
soporta numerosas cargas: el peso de los pasajeros, el peso del
propio vehículo, la resistencia que ofrece la superficie
del terreno,…

Un motor funciona en vacío, cuando el motor no
está arrastrando ningún objeto, ni soportando
ninguna resistencia externa, el eje está girando
libremente y no está conectado a nada. En este caso, el
par resistente se debe únicamente a factores
internos.

Los motores de corriente continua se clasifican
según la forma de conexión de las bobinas
inductoras e inducidas entre sí.

Motor de excitación independiente.

Motor serie.

Motor de derivación o motor shunt.

Motor compoud.

Motor de excitación independiente: Son
aquellos que obtienen la alimentación del rotor y del
estator de dos fuentes de tensión independientes. Con
ello, el campo del estator es constante al no depender de la
carga del motor, y el par de fuerza es entonces
prácticamente constante. Este sistema de excitación
no se suele utilizar debido al inconveniente que presenta el
tener que utilizar una fuente exterior de corriente.

Motor serie: Los devanados de inducido y el
inductor están colocados en serie y alimentados por una
misma fuente de tensión. En este tipo de motores existe
dependencia entre el par y la velocidad; son motores en los que,
al aumentar la corriente de excitación, se hace disminuir
la velocidad, con un aumento del par.

Motor de derivación: El devanado inducido
e inductor están conectados en paralelo y alimentados por
una fuente común. También se denominan
máquinas shunt, y en ellas un aumento de la
tensión en el inducido hace aumentar la velocidad de la
máquina.

Motor compuesto: También llamados
compound, en este caso el devanado de excitación
tiene una parte de él en serie con el inducido y otra
parte en paralelo. El arrollamiento en serie con el inducido
está constituido por pocas espiras de gran sección,
mientras que el otro está formado por un gran
número de espiras de pequeña sección.
Permite obtener por tanto un motor con las ventajas del motor
serie, pero sin sus inconvenientes. Sus curvas
características serán intermedias entre las que se
obtienen con excitación serie y con excitación en
derivación.

Existen dos tipos de excitación compuesta. En la
llamada compuesta adicional el sentido de la corriente
que recorre los arrollamientos serie y paralelo es el mismo, por
lo que sus efectos se suman, a diferencia de la compuesta
diferencial, donde el sentido de la corriente que recorre los
arrollamientos tiene sentido contrario y por lo tanto los efectos
de ambos devanados se restan.

Aplicaciones

LAS PRINCIPALES APLICACIONES DEL MOTOR DE CORRIENTE
CONTINUA SON:

• Trenes de laminación reversibles. Los motores
  deben de soportar una alta carga. Normalmente se utilizan
  varios motores que se acoplan en grupos de dos o
  tres.

• Trenes Konti. Son trenes de laminación en
  caliente con varios bastidores. En cada uno se va reduciendo
  más la sección y la velocidad es cada vez
  mayor.

• Cizallas en trenes de laminación en caliente.
  Se utilizan motores en derivación.

• Industria del papel. Además de una multitud
  de máquinas que trabajan a velocidad constante y por
  lo tanto se equipan con motores de corriente continua,
  existen accionamientos que exigen par constante en un amplio
  margen de velocidades.

• Otras aplicaciones son las máquinas
  herramientas, máquinas extractoras, elevadores,
  ferrocarriles.

• Los motores desmontables para papeleras,
  trefiladoras, control de tensión en máquinas
  bobinadoras, velocidad constante de corte en tornos
  grandes

• El motor de corriente continua se usa en
  grúas que requieran precisión de movimiento con
  carga variable (cosa casi imposible de conseguir con motores
  de corriente alterna).

Los Motores de Corriente Alterna [C.A.]:
Son los tipos de motores más usados en la industria, ya
que estos equipos se alimentan con los sistemas de
distribución de energías "normales". En la
actualidad, el motor de corriente alterna es el que más se
utiliza para la mayor parte de las aplicaciones, debido
fundamentalmente a que consiguen un buen rendimiento, bajo
mantenimiento y sencillez, en su construcción, sobre todo
en los motores asíncronos.

Características particulares de
los motores eléctricos de corriente alterna

Los parámetros de operación de un motor
designan sus características, es importante determinarlas,
ya que con ellas conoceremos los parámetros determinantes
para la operación del motor. Las principales
características de los motores de C.A. son:

Potencia: Es la rapidez con la que
se realiza un trabajo.

En física la Potencia = Trabajo/tiempo, la unidad
del Sistema Internacional para la potencia es el joule por
segundo, y se denomina watt (W). Sin embargo estas unidades
tienen el inconveniente de ser demasiado pequeñas para
propósitos industriales.

Por lo tanto, se usan el kilowatt (kW) y el caballo de
fuerza (HP) que se definen como:

1 kW = 1000 W

1 HP = 747 W = 0.746 kW

1kW = 1.34 HP

Voltaje: También llamada
tensión eléctrica o diferencia de potencial, existe
entre dos puntos, y es el trabajo necesario para desplazar una
carga positiva de un punto a otro:

E = [VA
–VB]

Dónde:

E = Voltaje o Tensión

VA = Potencial del punto A

VB = Potencial del punto B

La diferencia de tensión es
importante en la operación de un motor, ya que de esto
dependerá la obtención de un mejor aprovechamiento
de la operación.

Los voltajes empleados más
comúnmente son: 127V, 220V, 380V, 440V, 2300V y
6000V.

Corriente: La corriente eléctrica [I], es
la rapidez del flujo de carga [Q] que pasa por un punto dado [P]
en un conductor eléctrico en un tiempo [t]
determinado.

Dónde:

I = Corriente eléctrica

Q = Flujo de carga que pasa por el punto
P

t = Tiempo

La unidad de corriente eléctrica es el ampere. Un
ampere [A] representa un flujo de carga con la rapidez de un
coulomb por segundo, al pasar por cualquier punto.

Los motores eléctricos esgrimen distintos tipos
de corriente, que fundamentalmente son: corriente nominal,
corriente de vacío, corriente de arranque y corriente a
rotor bloqueado.

Corriente nominal: En un motor, el valor de la
corriente nominal es la cantidad de corriente que
consumirá el motor en condiciones normales de
operación.

Corriente de vacío: Es la corriente que
consumirá el motor cuando no se encuentre operando con
carga y es aproximadamente del 20% al 30% de su corriente
nominal.

Corriente de arranque: Todos los motores
eléctricos para operar consumen un excedente de corriente,
mayor que su corriente nominal, que es aproximadamente de dos a
ocho veces superior.

Corriente a rotor bloqueado: Es la corriente
máxima que soportara el motor cuando su rotor esté
totalmente detenido.

Clasificación de los motores de
corriente alterna

Por su velocidad de giro:

• 1. Asíncrono: Son aquellos
  motores eléctricos en los que el rotor nunca llega a
  girar en la misma frecuencia con la que lo hace el campo
  magnético del estator. Cuanto mayor es el par motor
  mayor es esta diferencia de frecuencias.

• 2. Motores Síncronos: Son
  aquellos motores eléctricos en los que el rotor nunca
  llega a girar en la misma frecuencia con la que lo hace el
  campo magnético del estator. Cuanto mayor es el par
  motor mayor es esta diferencia de frecuencias. Este motor
  tiene la característica de que su velocidad de giro es
  directamente proporcional a la frecuencia de la red de
  corriente alterna que lo alimenta. Es utilizado en aquellos
  casos en donde se desea una velocidad constante.

Se utilizan para convertir potencia eléctrica en
potencia mecánica de rotación. La
característica principal de este tipo de motores es que
trabajan a velocidad constante que depende solo de la frecuencia
de la red y de otros aspectos constructivos de la máquina.
A diferencia de los motores asincrónicos, la puesta en
marcha requiere de maniobras especiales a no ser que se cuente
con un sistema automático de arranque. Otra particularidad
del motor síncrono es que al operar de forma sobreexcitado
consume potencia reactiva y mejora el factor de
potencia.

Las máquinas síncronas funcionan tanto
como generadores y como motores. En nuestro medio sus
aplicaciones son mínimas y casi siempre están
relacionadas en la generación de energía
eléctrica. Para el caso referente a la máquina
rotativa síncrona, todas las centrales
Hidroeléctricas y Termoeléctricas funcionan
mediante generadores síncronos
trifásicos.

Para el caso del motor se usa principalmente cuando la
potencia demandada es muy elevada, mayor que 1MW (mega
vatio).

Los motores síncronos se subdividen a su vez, de
acuerdo al tipo del rotor que utilizan, siendo estos: rotor de
polos lisos (polos no salientes) y de polos salientes.

Motores de rotor de polos lisos o polos no
salientes: se utilizan en rotores de dos y cuatro polos.
Estos tipos de rotores están construidos al mismo nivel de
la superficie del rotor. Los motores de rotor liso trabajan a
elevadas velocidades.

Motores de polos salientes: Los motores de polos
salientes trabajan a bajas velocidades. Un polo saliente es un
polo magnético que se proyecta hacia fuera de la
superficie del rotor.

Los rotores de polos salientes se utilizan en rotores de
cuatro o más polos.

Por el tipo de rotor

1. Motores de anillos rozantes:   Es similar
al motor trifásico jaula de ardilla, su estator contiene
los bobinados que generan el campo magnético
giratorio.

El objetivo del diseño del motor de anillos
rosantes es eliminar la corriente excesivamente alta del arranque
y el troqué elevado asociado con el motor de jaula de
ardilla. Cuando el motor se arranca un voltaje es inducido en el
rotor, con la resistencia agregada de la resistencia externa la
corriente del rotor y por lo tanto el troqué pueden
controlarse fácilmente

2. Motores con colector: Los colectores
también son llamados anillos rotatorios, son
comúnmente hallados en máquinas eléctricas
de corriente alterna como generadores, alternadores, turbinas de
viento, en las cuales conecta las corriente de campo o
excitación con el bobinado del rotor.

• Pueden entregar alta potencia con dimensiones y peso
  reducidos.

• Pueden soportar considerables sobrecargas temporales
  sin detenerse completamente.

• Se adaptan a las sobrecargas disminuyendo la
  velocidad de rotación, sin excesivo consumo
  eléctrico.

• Producen un elevado torque de
  funcionamiento.

3. Motores de jaula de ardilla: un motor
eléctrico con un rotor de jaula de ardilla también
se llama "motor de jaula de ardilla". En su forma instalada, es
un cilindro montado en un eje. Internamente contiene barras
conductoras longitudinales de aluminio o de cobre con surcos y
conectados juntos en ambos extremos poniendo en cortocircuito los
anillos que forman la jaula. El nombre se deriva de la semejanza
entre esta jaula de anillos y barras y la rueda de un
hámster (ruedas probablemente similares existen para las
ardillas domésticas).

Por su número de fases de
alimentación:

Motores
monofásicos

Fueron los primeros motores utilizados en la industria.
Cuando este tipo de motores está en operación,
desarrolla un campo magnético rotatorio, pero antes de que
inicie la rotación, el estator produce un campo
estacionario pulsante.

Para producir un campo rotatorio y un par de arranque,
se debe tener un devanado auxiliar desfasado 90° con respecto
al devanado principal. Una vez que el motor ha arrancado, el
devanado auxiliar se desconecta del circuito.

Debido a que un motor de corriente alterna (C.A.)
monofásico tiene dificultades para arrancar, está
constituido de dos grupos de devanados: El primer grupo se conoce
como el devanado principal o de trabajo, y el segundo, se le
conoce como devanado auxiliar o de arranque. Los devanados
difieren entre sí, física y eléctricamente.
El devanado de trabajo está formado de conductor grueso y
tiene más espiras que el devanado de arranque.

Es importante señalar, que el sentido de giro de
las bobinas involucra la polaridad magnética
correspondiente, como puede verse en la figura

Tipos y características

Los motores monofásicos han sido perfeccionados a
través de los años, a partir del tipo original de
repulsión, en varios tipos mejorados, y en la actualidad
se conocen:

Motores de fase partida: En general consta de una
carcasa, un estator formado por laminaciones, en cuyas ranuras
aloja las bobinas de los devanados principal y auxiliar, un rotor
formado por conductores a base de barras de cobre o aluminio
embebidas en el rotor y conectados por medio de anillos de cobre
en ambos extremos, denominado lo que se conoce como una jaula de
ardilla. Se les llama así, porque se asemeja a una jaula
de ardilla. Fueron de los primeros motores monofásicos
usados en la industria, y aún permanece su
aplicación en forma popular. Estos motores se usan en:
máquinas herramientas, ventiladores, bombas, lavadoras,
secadoras y una gran variedad de aplicaciones; la mayoría
de ellos se fabrican en el rango de 1/30 (24.9 W) a 1/2 HP (373
W).

Motores de arranque con capacitor: Este tipo de
motor es similar en su construcción al de fase partida,
excepto que se conecta un capacitor en serie con el devanado de
arranque para tener un mayor par de arranque. Su rango de
operación va desde fracciones de HP hasta 15 HP. Es
utilizado ampliamente en muchas aplicaciones de tipo
monofásico, tales como accionamiento de máquinas
herramientas (taladros, pulidoras, etcétera), compresores
de aire, refrigeradores, etc. En la figura se muestra un motor de
arranque con capacitor.

Motores con permanente: Utilizan un
capacitor conectado en serie con los devanados de arranque y de
trabajo. El crea un retraso en el devanado de arranque, el cual
es necesario para arrancar el motor y para accionar la
carga.

La principal diferencia entre un motor con permanente y
un motor de arranque con capacitor, es que no se requiere switch
centrífugo. Éstos motores no pueden arrancar y
accionar cargas que requieren un alto par de arranque.

Motores de inducción-repulsión: Los
motores de inducción-repulsión se aplican donde se
requiere arrancar cargas pesadas sin demandar demasiada
corriente. Se fabrican de 1/2 HP hasta 20 HP, y se aplican con
cargas típicas como: compresores de aire grandes, equipo
de refrigeración,

etc.

Motores de polos sombreados: Este
tipo de motores es usado en casos específicos, que tienen
requerimientos de potencia muy bajos.

Su rango de potencia está comprendido en valores
desde 0.0007 HP hasta 1/4HP, y la mayoría se fabrica en el
rango de 1/100 a 1/20 de HP. 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 de partes auxiliares
(capacitores, escobillas, conmutadores, etc.) o partes
móviles (switches centrífugos). Esto hace que su
mantenimiento sea mínimo y relativamente
sencillo.

Motores trifásicos

Los motores trifásicos usualmente son más
utilizados en la industria, ya que en el sistema trifásico
se genera un campo magnético rotatorio en tres fases,
además de que el sentido de la rotación del campo
en un motor trifásico puede cambiarse invirtiendo dos
puntas cualesquiera del estator, lo cual desplaza las fases, de
manera que el campo magnético gira en dirección
opuesta.

Tipos y características

Los motores trifásicos se usan para accionar
máquinas-herramientas, bombas, elevadores, ventiladores,
sopladores y muchas otras máquinas.

Básicamente están construidos de tres
partes esenciales: Estator, rotor y tapas.

El estator consiste de un marco o carcasa y un
núcleo laminado de acero al silicio, así como un
devanado formado por bobinas individuales colocadas en sus
ranuras. Básicamente son de dos tipos:

• De jaula de ardilla.

• De rotor devanado

El de jaula de ardilla es el más usado y recibe
este nombre debido a que parece una jaula de ardilla de aluminio
fundido. Ambos tipos de rotores contienen un núcleo
laminado en contacto sobre el eje. El motor tiene tapas en ambos
lados, sobre las cuales se encuentran montados los rodamientos o
baleros sobre los que rueda el rotor. Estas tapas se fijan a la
carcasa en ambos extremos por medio de tomillos de
sujeción. Los rodamientos, baleros o rodamientos pueden
ser de rodillos o de deslizamiento.

Los Motores Universales: Tienen la forma
de un motor de corriente continua, la principal diferencia es que
está diseñado para funcionar con corriente continua
y corriente alterna. El inconveniente de este tipo de motores es
su eficiencia, ya que es baja (del orden del 51%), pero como se
utilizan en máquinas de pequeña potencia,
ésta no se considera importante, además, su
operación debe ser intermitente, de lo contrario,
éste se quemaría. Estos motores son utilizados en
taladros, aspiradoras, licuadoras, etc.

Diagramas de conexión

Todos los motores trifásicos están
construidos internamente con un cierto número de bobinas
eléctricas que están devanadas siempre juntas, para
que conectadas constituyan las fases que se conectan entre
sí, en cualquiera de las formas de conexión
trifásicas, que pueden ser:

• Delta

• Estrella

• Estrella-delta

Delta

Los devanados conectados en delta son cerrados y forman
una configuración en triangulo. Se pueden diseñar
con seis (6) o nueve (9) terminales para ser conectados a la
líneo de alimentación trifásica.

Cada devanado de un motor de inducción
trifásico tiene sus terminales marcadas con un
número para su fácil conexión. En la figura
4.4, se muestra un motor de 6 terminales con los devanados
internos identificados para conectar el motor para
operación en delta. Las terminales o puntas de los
devanados se conectan de modo que A y B cierren un extremo de la
delta (triángulo), también B y C, así como C
y A, para de esta manera formar la delta de los devanados del
motor.

Los motores de inducción de jaula de ardilla son
también devanados con nueve (9) terminales para conectar
los devanados internos para operación en delta. Se
conectan seis (6) devanados internos para formar una delta
cerrada, tres devanados están marcados como 1-4-9, 2-5-7 y
3-6-8, en éstos.

Los devanados se pueden bobinar para operar a uno o dos
voltajes.

Estrella

Los devanados de la mayoría de los motores de
inducción de jaula de ardilla están conectados en
estrella. La conexión estrella se forma uniendo una
terminal de cada devanado, las tres terminales restantes se
conectan a las líneas de alimentación L1, L2 Y L3.
Los devanados conectados en estrella forman una
configuración en Y.

Un motor conectado en estrella con nueve (9) terminales,
tiene tres puntas en sus devanados conectadas para formar una
estrella (7-8-9). Los tres pares de puntas de los devanados
restantes, son los números: 1-4, 2-5 y 3-6.

Los devanados se pueden conectar para operar en bajo o
alto voltaje.

Para la operación en bajo voltaje, éstos
se conectan en paralelo; para la operación en alto
voltaje, se conectan en serie.

Conexiones para dos voltajes

Algunos motores trifásicos están
construidos para operar en dos voltajes. El propósito de
hacer posible que operen con dos voltajes distintos de
alimentación, y tener la disponibilidad en las
líneas para que puedan conectarse indistintamente.
Comúnmente, las terminales externas al motor permiten una
conexión serie para el voltaje más alto y una
conexión doble paralelo para la alimentación al
menor voltaje.

Mantenimiento
preventivo de motores eléctricos

El mantenimiento de los motores eléctricos
constituye uno de los aspectos fundamentales para garantizar la
óptima operatividad de los mismos, y por consiguiente, la
confiabilidad del proceso productivo.

Por tal motivo es muy importante que las actividades de
mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo sean realizadas
por personal calificado y entrenado para tal fin.

Los motores eléctricos por ser máquinas
rotativas y generalmente de uso continuo, están propensos
a sufrir desgastes en sus componentes mecánicos,
especialmente en los rodamientos o cojinetes, los cuales merecen
especial atención por parte del departamento de
mantenimiento, y someterlos a un programa de mantenimiento
rutinario.

El material aislante es otro componente aún
más importante, ya que si éste falla la
máquina puede quedar inutilizada. Las fallas en el
aislamiento de las máquinas eléctricas son
producidas por degradación del material aislante debido a
fatigas mecánicas y eléctricas,
contaminación, temperatura y humedad. Una falla del
material aislante produce fallas incluso catastróficas en
las máquinas eléctricas, por lo que es recomendable
realizar el mantenimiento rutinario y preventivo en las mismas
para minimizar las interrupciones no programadas de los procesos
productivos.

El objetivo del mantenimiento es lograr con el
mínimo coste el mayor tiempo de servicio de las
Instalaciones y Maquinaria productiva.

El mantenimiento preventivo abarca todos los planes y
acciones necesarias para determinar y corregir las condiciones de
operación que puedan afectar a un sistema, maquinaria o
equipo, antes de que lleguen al grado de mantenimiento
correctivo, considerando la selección, la
instalación y la misma operación.

El mantenimiento preventivo bien aplicado disminuye los
costos de producción, aumenta la productividad, así
como la vida útil de la maquinaria y equipo, obteniendo
como resultado la disminución de paro de
máquinas.

Las actividades principales del mantenimiento preventivo
son:

a) Inspección periódica con el fin de
encontrar las causas que provocarían paros
imprevistos.

b) Conservar la planta, anulando y reparando aspectos
dañinos cuando apenas comienzan.

RESUMEN DE LOCALIZACIÓN DE
AVERÍAS

Recomendaciones
sobre los motores eléctricos

Seleccionar el armazón del motor, de acuerdo con
el ambiente en que va a estar trabajando. Los motores abiertos
son más sencillos y por lo tanto menos costosos,
además de operar con mayor factor de potencia. Sin
embargo, en condiciones adversas del medio, los motores cerrados
serán los indicados.

Seleccionar correctamente la velocidad del motor. Si la
carga lo permite prefiera motores de alta velocidad, son
más eficientes y si se trata de motores de corriente
alterna, trabajan con un mejor factor de potencia.

Sustituir los motores antiguos o de uso intenso. Los
costos de operación y mantenimiento de motores viejos o de
motores que por su uso han depreciado sus características
de operación, pueden justificar su sustitución por
motores normalizados y de alta eficiencia.

Realizar en forma correcta la conexión a tierra
de los motores. Una conexión defectuosa o la ausencia de
ésta, puede poner en peligro la vida de los operarios si
se presenta una falla a tierra. Además de ocasionar
corrientes de fuga que no son liberadas por el equipo de
protección con un dispendio de energía.

Evitar concentrar motores en locales reducidos o en
lugares que puedan dificultar su ventilación. Un
sobrecalentamiento del motor se traduce en una disminución
de su eficiencia.

Balancear la tensión de alimentación en
los motores trifásicos de corriente alterna. El
desequilibrio entre fases no debe excederse en ningún caso
del 5%, pero mientras menor sea el desbalance, los motores operan
con mayor eficiencia.

Instalar equipos de control de la temperatura del aceite
de lubricación de cojinetes de motores de gran capacidad a
fin de minimizar las pérdidas por fricción y elevar
la eficiencia.

Mantener en buen estado y correctamente ajustados los
equipos de protección contra sobrecalentamientos o
sobrecargas en los motores. Los protegen de daños mayores
y evitan que operen con baja eficiencia.

Revisar periódicamente las conexiones del motor,
junto con las de su arrancador y demás accesorios.
Conexiones flojas o mal realizadas con frecuencia originan un mal
funcionamiento del motor y ocasionan pérdidas por
disipación de calor.

Mantener en óptimas condiciones los sistemas de
ventilación y enfriamiento de los motores, para evitar
sobrecalentamientos que puedan aumentar las pérdidas en
los conductores del motor y dañar los
aislamientos.