Motores Trifásicos de Imanes Permanentes

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA

FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA

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CURSO:                Electrotecnia y Electricidad

TEMA:                Motores Trifásicos de Imanes Permanentes

DOCENTE:                Ing. Luis Perez Perez

INTEGRANTES:

-Claverias Torres Marco Antonio

-Gonzales Limache Miguel Angel

-Vilca Maque Diego Armando

-Ytuza Hancco Bryan Manuel

Arequipa, 2022

INDICE

1.        ABSTRACT        2

RESUMEN        3

2.        INTRODUCCIÓN        3

3.        SUSTENTO TEÓRICO        4

3.1.        MOTORES TRIFÁSICOS DE IMANES PERMANENTES        4

3.2.        PARTES DEL MOTOR TRIFÁSICOS DE IMANES PERMANENTES        6

3.3.        FUNCIONAMIENTO        8

3.4.        DIFERENCIAS ENTRE MOTOR TRIFÁSICO Y MOTOR MONOFÁSICO        10

3.5.        APLICACIONES        11

4.        CONCLUSIONES        12

5.        BIBLIOGRAFÍA        13

1. ABSTRACT

In this report, the operation of the motors will be explained, through the idea of ​​a three-phase permanent magnet motor and a direct current derivation. We will observe the parts and in what way we can apply this type of motors, and in the same way drawing conclusions and own opinions about the aforementioned.

KEY WORDS: Motors, factor, Power, Synchronous.

RESUMEN

En el presente informe se explicará el funcionamiento de los motores, mediante la idea de un motor trifasico de imanes permanentes . observaremos las partes y de que manera podemos aplicar este tipo de motores, y de igual manera sacando conclusiones y opiniones propias sobre lo mencionado.

PALABRAS CLAVES: Motores, factor, Potencia, Síncrono.

1. INTRODUCCIÓN

Actualmente la gran mayoría de motores eléctricos que se utilizan en las aplicaciones industriales son del tipo asíncrono, principalmente por la facilidad de su construcción, su reducido mantenimiento y buenas prestaciones.

Sin embargo tiene la desventaja del factor de potencia que, aunque no es muy elevado, reduce la potencia efectiva del motor a la vez que introduce una carga reactiva en la línea que hace necesario su eliminación mediante baterías de condensadores.

La solución a este problema es la utilización de motores síncronos. Esta solución, aunque en la práctica existen algunos modelos comerciales, pasa por una complejidad en la instalación, arranque y mantenimiento de estos motores que limita el uso de este tipo de motores a la producción de energía eléctrica como alternadores y sólo se utiliza como motor en algunas escasas aplicaciones en las que un motor asíncrono resultaría excesivamente complicado.

En este informe se va a explicar el funcionamiento del motor de imanes permanentes (síncrono) y como es que este tiene un gran campo de aplicaciones y se encuentra por encima de otro tipo de motores.

1. SUSTENTO TEÓRICO

1. MOTORES TRIFÁSICOS DE IMANES PERMANENTES

Los motores de imanes permanentes de CA pueden funcionar como motores síncronos y motores DC sin escobillas. En cada caso, el motor consta de un estator bobinado y un rotor. El estator puede tener un devanado monofásico o multifásico que se le denomina a veces como devanado del inducido. El rotor tiene solo imanes permanentes.

Existen dos tipos de rotores:

• Rotor de polos salientes. Principalmente para maquina de baja velocidad.
• Rotor cilíndrico. La mayoría de veces para máquinas de alta velocidad. 

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En ambos casos, el PM puede estar fijado a la superficie del rotor o puede estar enterrado. Dado que no hay bobinado en el rotor (que se alimentará a través de las escobillas), las máquinas PM de CA también se denominan máquinas PM sin escobillas. El rotor del motor PM de CA gira de forma sincronizada con el campo magnético generado por el devanado del estator. Al arrancar el motor, el rotor tiene velocidad cero. Debido a su gran inercia, no puede dispararse instantáneamente a su velocidad sincrónica. Sin embargo, esto puede ocurrir si alimentamos el devanado del estator con frecuencia, aumentando gradualmente desde 0 hasta su valor nominal. Para ello, hay que alimentar el motor con un inversor de frecuencia variable.

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La frecuencia puede controlarse imponiendo la frecuencia de referencia deseada, o bien el propio motor puede fijar un valor de frecuencia adecuado a su velocidad real. En este último caso, el motor debe estar equipado con un sensor de velocidad o de posición. El motor PM de CA con la frecuencia controlada como se describe en el primer modo anterior funciona como un motor síncrono.

Por el contrario, si funciona con "frecuencia autocontrolada" como se explica en el segundo modo anterior, entonces este funcionamiento es el de un motor de DC sin escobillas. 

El motor PM de CA cuando funciona en cada uno de los modos anteriores, es decir, motor síncrono o motor de corriente continua sin escobillas, tiene un rendimiento diferente.

Por lo tanto, sus características electromecánicas difieren significativamente.

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1. PARTES DEL MOTOR TRIFÁSICOS DE IMANES PERMANENTES

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1. ROTOR 

El rotor o también llamado “Parte rotativa” es el encargado del movimiento magnético, al obtener un campo entre el rotor y el estator este puede desplazarse de manera constante y síncrona al campo magnético, pero dependerá del voltaje al cual está siendo sometido.

1. ESTATOR

El estator es la elemento que opera generando el campo magnético en la rotación del motor, Este no se mueve mecánicamente pero sí magnéticamente, existen 2 tipos de extractores:

• Estator de polos salientes
• Estator ranurado

1. CARCASA

La carcasa es la parte que protege y cubre al estator y el rotor cuyo material dependerá del tipo de motor, de su diseño y también de su aplicación la carcasa puede tener cuatro formas.

• Totalmente cerrada
•  abierta
•  a prueba de goteo 
• a prueba de explosiones
• de tipo sumergible

1. BASE

La base es el elemento dentro del motor en el cual va a soportar toda la fuerza mecánica en el la operación y eso puede ser de 2 tipos base frontal o base lateral.

1. CAJA DE CONEXIONES.

La caja de conexiones encontrada en los motores eléctricos tienen como función proteger a los conductores que alimentan al motor  de la operación mecánica y contra un elemento que pueda dañarlo.

1. 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:

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

1. FUNCIONAMIENTO

Su mecanismo se basa en sustituir la conmutación (cambio de polaridad) mecánica por otra electrónica sin contacto. En este caso, la espira sólo es impulsada cuando el polo es el correcto, y cuando no lo es, el sistema electrónico corta el suministro de corriente. Para detectar la posición de la espira del rotor se utiliza la detección de un campo magnético. Este sistema electrónico, además, puede informar de la velocidad de giro, o si está parado, e incluso cortar la corriente si se detiene para que no se queme. Tienen la desventaja de que no giran al revés al cambiarles la polaridad (+ y -). Para hacer el cambio se deberían cruzar dos conductores del sistema electrónico.

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