SESION 9 MAQUINAS ELÉCTRICAS (3)

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UPN, PASIÓN POR 
TRANSFORMAR VIDAS 
Ing. Msc. Rodolfo Paz Salazar 
rodolfo.paz@upn.pe 
INGENIERÍA ELÉCTRICA Y 
AUTOMATIZACIÓN 
INDUSTRIAL 
SEMANA 09: 
MÁQUINAS ELÉCTRICAS 
Veamos el siguiente video 
https://www.youtube.com/watch?v=kDoVZmJqG3c 
Máquinas Eléctricas 
Reflexiona sobre el video: 
 
¿Que es el factor de potencia? ¿ menciona los 
criterios para seleccionar un motor? 
Máquinas Eléctricas 
Máquinas Eléctricas 
¿Que es el factor de potencia? 
El factor de potencia no tiene unidades. Su valor 
máximo es uno, cuando el valor de la potencia 
reactiva es cero. Este caso se da, por ejemplo, cuando 
tenemos una resistencia pura. En general el factor de 
potencia es diferente de uno y puede tener dos 
direcciones: en atraso o en adelanto. Se dice que el 
factor de potencia está en atraso cuando el ángulo de 
la corriente es menor que el ángulo de la tensión 
¿ menciona los criterios para seleccionar un motor? 
Máquinas Eléctricas 
La principal razón para la correcta selección de un motor dentro de una 
industria es el de que se realice un trabajo de manera óptima sin que nos 
presente problemas en su funcionamiento en poco tiempo. 
 
 Tipo de sistema con el que cuenta la empresa 
 Voltaje dentro de las instalaciones de la empresa 
 Frecuencia 
 Condiciones del ambiente de trabajo del motor 
 Carga para mover el motor 
 Velocidad del trabajo del motor 
 
Responde: 
¿ Que es una máquina 
eléctrica? 
 
¿Tienes alguna máquina 
eléctrica en casa? 
Máquinas Eléctricas 
¿ Que es una máquina eléctrica? 
Es un aparato que tiene la capacidad y funcionalidad de convertir todo tipo 
energía en energía del tipo eléctrica o viceversa 
Máquinas Eléctricas 
¿Tienes alguna máquina 
eléctrica en casa? 
Máquinas Eléctricas 
Logro de sesión 
Al finalizar la sesión el estudiante, 
estará en condiciones de calcular los 
parámetros de un motor valorando 
su importancia en las aplicaciones 
industriales 
Máquinas Eléctricas 
Máquinas Eléctricas 
Motores Eléctricos 
MOTORES AC MOTORES DC 
Máquinas Eléctricas 
Motor eléctrico 
Los motores eléctricos son máquinas eléctricas rotatorias que transforman la 
energía eléctrica en energía mecánica. ESTRUCTURA BÁSICA 
Máquinas Eléctricas 
¿Qué tipo de normas debe cumplir el motor? 
 
¿Cuál es la condición de la red eléctrica? 
 
¿Cuál es la carga que el motor va accionar? 
 
¿Cuáles son las características del motor? 
Selección de motores 
Criterios de selección 
Máquinas Eléctricas 
¿Qué tipo de normas debe cumplir el motor? 
Criterios de selección 
Máquinas Eléctricas 
¿Cuál es la condición de la red eléctrica? 
Criterios de selección 
Máquinas Eléctricas 
¿Cuál es la carga que el motor va accionar? 
Criterios de selección 
Máquinas Eléctricas 
¿Cuáles son las características del motor? 
Criterios de selección 
Algunas de las características técnicas de los motores eléctricos más 
destacadas tienen que ver con el mecanismo de auto 
ventilación (estos no necesitan refrigeración), y con el alto 
rendimiento que proporcionan a la potencia de las máquinas, algo 
que ha permitido mejorar por completo los tiempos de espera. 
Otras características de un motor eléctrico son: 
Potencia 
Potencia es la cantidad de trabajo entregado por unidad de tiempo 
Torque 
El torque es generado por el efecto de la fuerza aplicada sobre un 
brazo de palanca. Esto es el producto de multiplicar la fuerza por la 
distancia vertical del eje de rotación; para correas. 
Velocidad 
La velocidad sincrónica ns (rpm) de un motor de inducción trifásico se 
obtiene considerando la frecuencia de la línea f y el número de pares 
de polos p. 
Máquinas Eléctricas 
Placa en el motor 
eléctrico 
Cada motor debe contar con 
una placa de características, 
fácilmente visible y 
firmemente sujeta al motor. 
Máquinas Eléctricas 
 
Dentro del universo de motores eléctricos, el motor 
trifásico de inducción jaula de ardilla, es el que más 
se usa en el ámbito industrial. 
Característica: 
 
•Bajo costo 
•Bajo mantenimiento 
•Fácil de adquirir 
•Alto grado de protección 
•Pocos componentes 
•Robusto 
•Por carecer de chispas internas, puede instalarse en ambientes de riesgo. 
•Con el avance de la electrónica de potencia, hoy en día se puede variar 
la velocidad, llegando incluso a desplazar el motor de corriente continua. 
El motor eléctrico 
Máquinas Eléctricas 
 
Por norma, todos los motores están diseñados para operar en un ambiente con 
temperatura no superior a 40 ºC y en una altura no superior a 1000 metros sobre 
el nivel del mar. 
 
La instalación por encima de estas condiciones hará que el motor deba ser 
operado a una carga menor de la nominal. 
 
Las propiedades refrigerantes disminuyen, a mayor altitud, el aire toma una 
densidad mayor y se tendrá menor flujo de aire. 
 
El lugar de instalación 
Máquinas Eléctricas 
Es conveniente hacer un estudio de cuál será el momento de inercia, la curva Par-
Velocidad de la carga; para definir cómo será el comportamiento dinámico del motor con su 
máquina de trabajo. 
 
Las máquinas como bombas y ventiladores tienen un comportamiento específico diferente 
de molinos, trituradoras y diferente de bandas transportadoras o de máquinas herramientas 
o elevadores. En todas estas máquinas, los torques de arranque son diferentes y con toda 
seguridad, los ciclos de trabajo varían de una instalación a otra. 
La carga 
 
La carga es la que define la potencia y velocidad del motor. 
Máquinas Eléctricas 
 
Las principales características que 
identifican un red eléctrica son la 
tensión (voltaje) y frecuencia. En el 
Perú tensión normalizada es 60 Hz. 
 
Por lo usual la red industrial es la 
trifásica de la cual se puede extraer 
dos tensiones 400 voltios y 230 
voltios. 
La red 
Máquinas Eléctricas 
Uno de los momentos más críticos para el motor, la red y la carga es el arranque. 
 
Existen los siguientes tipos de arranque: 
 
• Directo. El motor tendrá una corriente de arranque normal y un par de arranque 
normal. 
• Estrella-Triángulo. La corriente y el torque se reducen a la tercera parte (hasta tres 
veces la corriente nominal). 
• Por Autotransformador. El autotransformador es fabricado para entregar al motor una 
tensión menor de la nominal (puede estar entre el 30% y el 70% ) dependiendo de la 
aplicación. 
• Arranque electrónico suave. En este método, el arrancador alimenta el motor con una 
tensión reducida y gradualmente aumenta la tensión hasta la tensión de régimen. 
El arranque 
Máquinas Eléctricas 
 
El procedimiento más utilizado en el arranque de los motores trifásicos, es el estrella 
triángulo (> a 10 HP) El objetivo es que la red no se desestabilice por las altas 
corrientes consumidas durante el arranque directo. 
Arranque Estrella triángulo 
Máquinas Eléctricas 
Máquinas Eléctricas 
 
Un motor eléctrico es una máquina que transforma potencia eléctrica tomada de la red en 
potencia energía mecánica en el eje. 
La potencia eléctrica obedece a la siguiente relación 
 
P = √3 * V * I * Cos φ 
Siendo: 
P: Potencia en kW 
V: Voltaje o tensión en voltios 
I: corriente en amperios 
Cos φ: Factor de potencia 
 
Potencia y eficiencia del motor trifásico 
Máquinas Eléctricas 
La potencia mecánica obedece a la siguiente relación 
 
 P = T * n / 9550 
Siendo: 
P: Potencia en kW 
T: torque en Nm 
 
El torque es la capacidad del motor de hacer girar cargas. Al seleccionar un motor, lo 
primero que se debe considerar es cuál es la velocidad de rotación y cuál será el 
torque requerido del motor. 
Potencia y eficiencia del motor 
Máquinas Eléctricas 
APLICACIÓN DE MOTORES 
Máquinas Eléctricas 
SOLUCIÓN: 
Máquinas Eléctricas 
Máquinas Eléctricas 
APLICACIÓN DE MOTORES 
SOLUCIÓN: 
Máquinas Eléctricas 
APLICACIÓN DE MOTORES 
Máquinas Eléctricas 
Arranque directo de un motor eléctrico usando el software CADE SIMU 
MáquinasEléctricas 
Arranque Estrella Triángulo de un motor eléctrico usando el software CADE SIMU 
¿Se te hizo fácil aprender esta sesión? ¿Por qué? 
¿Qué aprendieron en esta sesión? 
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GRACIAS