Como Hacer Caca

MÁQUINAS ELÉCTRICAS

APUNTE 1

Clases de aislamiento y clasificación térmica

Las pérdidas eléctricas y mecánicas en motores eléctricos ocurren con la subsiguiente transformación de tales pérdidas en energía térmica originando el calentamiento de diversas partes de la máquina. Para asegurar la operación adecuada de la máquina, el calentamiento de cada una de sus partes necesita el mantenimiento dentro de valores compatibles.

La mayor dificultad es garantizar un comportamiento adecuado del sistema aislante de los arrollamientos, pues todos los materiales aislantes conocidos empiezan a deteriorarse a una temperatura relativamente baja.. Además, la máxima potencia disponible en un motor dado se limita por la temperatura máxima permitida para los materiales aislantes empleados. Se pueden clasificar térmicamente los materiales aislantes que se utilizan históricamente en máquinas eléctricas y los que se utilizan hoy en día, según la IEC.

CLASE Y : comprende materiales fibrosos, a base de celulosa o seda, no saturados, no inmersos en líquidos aislantes, y materiales semejantes. La “temperatura” característica de esta clase es de 90 grados centígrados.

CLASE A: comprende materiales fibrosos, a base de celulosa o seda (típicamente) saturados con líquidos aislantes y otros materiales semejantes, La temperatura característica es de 105 grados centígrados.

CLASE E: comprende algunas fibras orgánicas sintéticas y otros materiales, su temperatura característica es e 120 grados centígrado.

Los materiales de las clases Y, A, y E no son de uso común, actualmente, en el mercado nacional o internacional de motores eléctricos, utilizándose materiales de las siguientes clases:

CLASE B: comprende materiales a base de poliesters y polimídicos aglutunados con materiales orgánicos o saturados con éstos. La temperatura característica de esta clase es de 130 grados centígradosl.

CLASE F: comprende materiales a base de mica, amianto y fibra de vidrio aglutinados con materiales sintéticos, en general siliconados, poliesters o epóxidos. Temperatura característica de 155 grados centígrados.

CLASE H: comprende materiales a base de mica, asbestos o fibra de vidrio aglutinados típicamente con siliconas de alta estabilidad térmica, presentando una temperatura característica de 180 grados centígrados-

CLASE C: comprende la mica, vidrio, cerámica y cuarzo sin aglutinante; temperatura característica superior a 180 grados centígrados.

Hoy, los materiales de las clases B y F son usuales en los mercados nacional e internacional de motores eléctricos; por razones económicas, se restringe la utilización de materiales clase H principalmente a máquinas de corriente continua, donde la reducción en la masa de los motores obtenida a través de estos materiales de esa clase presenta ventajas de coste. Aunque los materiales aislantes de la clase C se utilicen individualmente en los sistemas aislantes de motores, los sistemas de clase C no son comunes.

La Vida útil y su determinación:

Se pude asumir que la temperatura característica antes citada define el límite superior de la temperatura T LIM en la cual el aislamiento puede desempeñarse su función principal por período suficiente largo.

La dependencia de la vida útil de un material dado con la temperatura en la cual éste está operando, puede expresarse por la fórmula:

TUTIL = C e – α.T

Donde:

TUTIL : es la vida esperada, en años, para el material o sistema aislante

C : es una constante que depende de la clase de temperatura del material en cuestión.

.α: es una constante que depende de la clase de temperatura del material

T: es la temperatura en grados centígrados con la cual el material o sistema funciona continuamente.

La figura 1 siguiente presenta, para las clases de temperatura A y B, la variación de la vida útil en horas en función de la temperatura de operación.

Los valores de .α se hallan típicamente en el margen de 0,09 a 0.07, lo que implica que en cada 8 o 10 grados centígrados de variación de temperatura, la vida del sistema queda afectada por un factor 2.

Se debe tener en cuenta que los valores de vida expresados asíno son determinísticos, sino estadísticos ; no se refieren a la medida o valor más probable, sino que suelen expresar el tiempo hasta cuando el 10% de los elementos que constituyes el universo analizado fallarán, o por otro lado, el tiempo después del cual el 90% de las muestras del material o sistemas continuarán manteniendo sus características aislantes.

La determinación de la vida de un sistema aislante se hace a través de ensayos de vida acelerada( por ejemplo, IEEE 551), donde las condiciones de prueba de operación, no obstante, de forma más intensa, de tal modo que compense el menor tiempo de sujeción de la muestra.

Se puede estructurar el concepto de la evolución funcional de sistemas aislantes en los siguientes pasos:

-se deben disponer los componentes del sistema aislante físicamente y montarlos de la forma más próxima posible a las condiciones de utilización real:

-se debe simular el ambiente de la forma más próxima a la real, o sea deben simular ambientes deferente para diversas situaciones comparativas;

-se debe acelerar el proceso de deterioro térmico;

-de debe asumir como límite de operatividad la condición de tiempo/ temperatura en la cual las propiedades mecánicas o eléctricas del sistema presentan deterioro(esa condición no representa necesariamente el fallo total del sistema, que podría ocurrir antes);

la comparación entre la vida útil de nuevos sistemas previamente sometidos a ensayos de vida acelerada y el comportamiento en operación comercial de sistemas

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