DESARROLLO GUIA SEIS

BOBINADO CONCÉNTRICO:

Objetivo del proyecto:

El objeto del presente proyecto comprende la realización de un rebobinado de un motor trifásico tetrapolar concéntrico

DESCRIPCIÓN DEL MONTAJE

El proceso de rebobinado de las maquinas de corriente alterna comprende una serie de pasos, que deben hacerse en el siguiente orden:
· Toma de datos.
· Extracción del arrollamiento antiguo.
· Aislamiento de las ranuras estatóricas.
· Confección de las nuevas bobinas.
· Colocación de las bobinas en las ranuras.
· Conexión de las bobinas entre sí.
· Verificación eléctrica del nuevo arrollamiento.

TOMA DE DATOS AL EXTRAER EL ARROLLAMIENTO:

Siempre que se tenga que rebobinar un motor, es necesario anotar previamente los datos necesarios para que el nuevo bobinado tenga las mismas características que el antiguo.



EXTRACCIÓN DEL ARROLLAMIENTO ANTIGUO:
Una vez anotado todos los datos posibles es necesario abrir la maquina. Hay que aflojar los tornillos y soltar la carcasa. Una vez que se abre la máquina y se desmonta el rotor, nos dedicamos al estator que tiene 36 ranuras. Se mide el diámetro del conductor por medio de un micrómetro
Para soltar todas las bobinas hace falta cortarlas y sacarlas de las ranuras.
se cuentan el número de espiras por bobina

AISLAMIENTO DE LAS RANURAS ESTATÓRICAS:
Antes de rebobinar el motor es preciso aislar las ranuras de la misma para evitar que los conductores puedan tocar las chapas del núcleo y crear así contactos a masa. Para ello se utilizara 36 aislantes, cortados de forma que sobresalgan por los extremos de las ranuras, lo suficiente para que los conductores no lleguen a tocar el núcleo en ningún momento.


CÁLCULOS DEL BOBINADO:
K # de ranuras
p #de polos
q #de fases
g # de grupos
u # de bobinas por grupo
i/k o i/p Paso polar y Paso principal

K=36
2P= 4P= 4/2=2
Q=3
B=K/2=36/2=18 BOBINAS
G=2P.Q=4.3=12 GRUPO
KPQ= K/2P.Q=36/12=3 #DE RANURAS ENTRE POLO Y FASE
U=K/4P.Q=36/24=1,5 #DE BOBINAS
YK.YP=K/2P=36/4=9
Y120=K/3P=36/6=6

COLOCACIÓN DE LAS BOBINAS EN LAS RANURAS:
Hay que procurar que no se crucen las bobinas, haciendo que queden alineados, de forma que entren con facilidad en la ranura, éste por ser un bobinado tetrapolar, las bobinas hay que meterlas por planos de conexionado, primero primero los grupos de dentro y después los de afuera. Hay que tener cuidado de no poner la bobinas al revés ya que daría freno eléctrico, una vez puestas se cierran las bobinas con una cuña de plástico para aislar las ranuras de las bobinas.

CONEXIONES DE LOS DEVANADOS:
Para realizar las conexiones entre las diferentes bobinas tendremos en cuenta el esquema del bobinado, comprobando que de cada ranura sale su principio de grupo o final correspondiente.
Cada uno de los hilos que conforma el empalme deberá llevar su tubo de silicona, que previamente habremos introducido, aproximadamente hasta la mitad de la ranura, antes de realizar el empalme introduciremos un trozo de tubo de silicona, sensiblemente mayor de diámetro, con objeto de tapar el empalme. Se pelan los extremos del hilo, cerciorándose que no quede nada de barniz, se realiza un empalme en prolongación y posteriormente se estaña, a continuación se desliza el tubo de silicona de mayor diámetro hasta que el empalme quede perfectamente tapado.
De idéntica manera se procederá tanto con los principios como con los finales de cada una de las fases, teniendo en cuenta que en la placa de bornes debe llegar cable flexible, por lo tanto el empalme en este caso debe ser de hilo de bobinar con cable flexible, y también estos empalmes estarán atados en la cabeza del bobinado.

VARIADORES DE FRECUENCIA

Los variadores de frecuencia lo usamos para regular velocidad de motores por medio de la variación de la frecuencia nominal, con una programación.

Hay tres modos de control:

-Mando manual.

Este modo solo es de control, ya que la programación se realiza en el Variador, por medio de selectores de mando manual se hacen las convinaciones lógicas para ejecutar una programación para l1 - l2- DCB.

-0-0-0
-1-0-0
-0-1-0
-1-1-0
-0-0-1
-1-0-1
-0-1-1

-1-1-1


-Mando a consola.

Este modo es de programación y control a la vez. Mediante una consola de mando, por medio de un puerto serial que se conecta al variador. La consola de puesta en servicio permite visualizar los diferentes parametros de utilización y reglaje e igualmente memorizar las funcionalidades del variador.

-Mando a distancia.

Tanto la programación de parametros como el control de accionamiento será ejecutado gracias a un software de computadora conectada por puerto serial DIRECTAMENTE CON EL VARIADOR DE FRECUENCIA.

VISITA TÉCNICA HARINERA DE SANTANDER

En esta empresa se resalta la producción en cuatro categorias, Harina refinada, Harina de tercera, mogolla y salvao de trigo.

Tenemos una subestación de alta tensión con dos transformadores, uno de 200 KVA a 13.2 kV y otro de 270 KVA a 34.5 kV.

El tablero de control de la subestación en mando consta de bancos de condensadores para corrección de factor de potencia, ya que tenemos mas de 50 motores trifásicos, todos a 440 v, tres ellos de mas de 50 HP accionados por arranque suave (estella-triáng¡ulo), para mover transmisiones rotativas de 8 metros de largo, en el primer nivel con una serie de poleas de distintos diámetros que administran máquinas en un segundo y tercer nivel por medio de bandas y correas.

Entre las máquinas se encuentran:


-Elevadores.

-Tolvas.

-Transmisiones.
-Exclusas.
-Desatadores.
-Molino de martillos.

-Microcepilladoras.
-Turvinas.
-Estractores.
-Cernedores.
-Limpias.
-Bancos de molienda.

-Ciclones.
-Purificadores (sasores).
-Basucas.

TRANSFORMADOR

ESTRUCTURA DEL TRANSFORMADOR

Para el bobinado del transformador fué esencial tener en cuenta las dimensiones del nucleo, el voltaje y la corriente de salida, asi como tambien el voltage de alimentacion, para trabajar de forma optima un transformador es necesasrio que mientras se le extraen las chapas del transformador que va a ser rebobinado, se adelanten los calculos del nuevo transformador, para así determinar que seccion tendrá y cuantas chapas se requieren para que su funcionamiento cumpla los requerimientos . El diseño del nucleo puede ser con una resina maleable o papel prespan, que sirven de aislante entre las ventanas de las chapas.

Pudimos comprovar que el seguimiento al pié de la letra de cada una de las formulas nos llevan a tener una exactitud de un 95% de los calculos teóricos, es por esto que el transformador es conocido como una de las máquinas mas perfectas en la historia de la humanidad.

BOBINADO DEL SECUNDARIO Y

SUS RESPECTIVAS MEDIDAS

PASOS PARA BOBINAR MOTORES UNIVERSALES

La realizacion del bobinado del motor universal comienza con la consecucion de un motor de licuadora quemado, se le quitan las escobillas y los soportes que ajustan el estator a la carcasa de la licuadora, asi como tambien se desconecta el selector de velocidades y el ventilador que sirve de refrigeracion para el motor.

Cuando se desembobina el rotor hay que tener presente la forma de conexion , el numero de espiras por bobina y el calibre del conductor con el que fué bobinado anteriormente el iducido para así evitar percances cuando estemos conectando el motor a la alimentacion.

Para la desembobinada del campo del motor es de gran importancia tomar el area de la bobina, ya que si queda mas pequeña no entraría en el estator, y si es muy grande podría sobresalir tanto del estator que habrían posibilidades de hacer masa. tambien se debe medir el calibre del conductor, contar el numero de espiras de cada bobina y pesarlas para determinar que tanto material es necesario para volverlo a bobinar.

Despues de armadas las bobinas y colocadas en el estator se procede a hacer las conecciones con los principios y finales de cada una de ellas, quienes despues de conectadas conforman las velocidades , fase y neutro del motor.

PRUEBAS PARA ROTORES

BOBINAS EN CORTOCIRCUITO: poner el rotor sobre el gauler y medir entre delgas contiguas(seguidas) mas alejadas del campo mediante el milivoltimetro mientras vamos girando el rotor y tomando medidas entre delgas, si este da una lectura nula o inferior a la normal, la bobina esta en corto.

INTERRUPCIONES EN BOBINAS: con el rotor sobre el gauler y un milivoltimetro, se va girando el rotor y midiendo las delgas contiguas mas alejadas del campo, obtenemos una medida poco variable y cuando medimos delgas a las que pertenece la bobina interrumpida, la medida presentara variacion.

Otra forma simple es la deteccion de interrupciones es cortocircuitando por medio de un conductordelgas contiguas mas alejadas del campo, la presencia de chispas denota el buen estado de bobinas.

CONTACTOS A MASA: con el rotor suspendido en el gauler y con el milivoltimetro se mide entre el eje y cada delga mas alejada del campo, si la medida es igual o mayor a la medida entre delgas, existe contacto a masa.

DESARROLLO GUIA CINCO

GENERADOR DC COMPUESTO

Generador con excitación compound:

El generador con excitación compound tiene la propiedad de que puede trabajar a una tensión prácticamente constante, es decir, casi independiente de la carga conectada a la red, debido a que por la acción del arrollamiento shunt la corriente de excitación tiende a disminuir al aumentar la carga, mientras que la acción del arrollamiento serie es contraria, o sea, que la corriente de excitación tiende a aumentar cuando aumente la carga. Eligiendo convenientemente ambos arrollamientos puede conseguirse que se equilibren sus efectos siendo la acción conjunta una tensión constante cualquiera que sea la carga. Incluso, se puede obtener dimensionando convenientemente el arrollamiento serie, que la tensión en bornes aumente si aumenta la carga, conexión que se denomina hipercompound y que permite compensar la pérdida de tensión en la red, de forma que la tensión permanezca constante en los puntos de consumo.
El generador compound tiene la ventaja, respecto al generador shunt, de que no disminuye su tensión con la carga, y, además, que puede excitarse aunque no esté acoplado al circuito exterior, tal como vimos que sucedía en el generador shunt. Durante la puesta en marcha, funciona como un generador shunt una vez conectado a la red, la tensión en bornes del generador shunt, tendería a disminuir si no fuera por la acción del arrollamiento serie, que compensa esta tendencia. Es decir, que el arrollamiento serie sirve para regular la tensión del generador, en el caso de que la resistencia exterior descienda más allá de cierto límite.
Un generador compound no puede utilizarse para cargar baterías de acumuladores.
Para invertir el sentido de giro, sin suprimir el magnetismo remanente, es necesario invertir las conexiones de los dos circuitos de excitación; de esta forma, queda invertida solamente la polaridad de las escobillas.
El generador compound (igual que sucedía con el generador de excitación independiente), no puede funcionar en cortocircuito porque entonces, la acción del arrollamiento serie puede llegar a ser superior al efecto del arrollamiento shunt, y como consecuencia la corriente en el inducido puede alcanzar un valor de dos a tres veces mayor del normal, con el consiguiente peligro para los arrollamientos de la máquina.

Generador con excitación compound
El generador con excitación compound tiene la propiedad de que puede trabajar a una tensión prácticamente constante, es decir, casi independiente de la carga conectada a la red, debido a que por la acción del arrollamiento shunt la corriente de excitación tiende a disminuir al aumentar la carga, mientras que la acción del arrollamiento serie es contraria, o sea, que la corriente de excitación tiende a aumentar cuando aumente la carga. Eligiendo convenientemente ambos arrollamientos puede conseguirse que se equilibren sus efectos siendo la acción conjunta una tensión constante cualquiera que sea la carga. Incluso, se puede obtener dimensionando convenientemente el arrollamiento serie, que la tensión en bornes aumente si aumenta la carga, conexión que se denomina hipercompound y que permite compensar la pérdida de tensión en la red, de forma que la tensión permanezca constante en los puntos de consumo.
El generador compound tiene la ventaja, respecto al generador shunt, de que no disminuye su tensión con la carga, y, además, que puede excitarse aunque no esté acoplado al circuito exterior, tal como vimos que sucedía en el generador shunt. Durante la puesta en marcha, funciona como un generador shunt una vez conectado a la red, la tensión en bornes del generador shunt, tendería a disminuir si no fuera por la acción del arrollamiento serie, que compensa esta tendencia. Es decir, que el arrollamiento serie sirve para regular la tensión del generador, en el caso de que la resistencia exterior descienda más allá de cierto límite.
Un generador compound no puede utilizarse para cargar baterías de acumuladores.
Para invertir el sentido de giro, sin suprimir el magnetismo remanente, es necesario invertir las conexiones de los dos circuitos de excitación; de esta forma, queda invertida solamente la polaridad de las escobillas.
El generador compound (igual que sucedía con el generador de excitación independiente), no puede funcionar en cortocircuito porque entonces, la acción del arrollamiento serie puede llegar a ser superior al efecto del arrollamiento shunt, y como consecuencia la corriente en el inducido puede alcanzar un valor de dos a tres veces mayor del normal, con el consiguiente peligro para los arrollamientos de la máquina.

MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA

MOTOR SERIE

CONEXION: la armadura se conecta en serie con campo y se alimenta en extremos de armadura y campo. fig 001

CORRIENTE: alta.

TORQUE: alto.

REGULACION: no hay, pero sí por medio de resistencia en serie con el campo y/o regulación de tensión.

INVERSION DE GIRO: solo si es invertida la polaridad de alimentación en armadura, pues si el motor está en carga con la polaridad invertida en campo, este puede sufrir daño.

MOTOR SHUNT (paralelo)

CONEXION: la armadura se conecta en paralelo con el campo, a diferencia del "serie", este se alimenta en las puntas o extremos de campo. fig 002

CORRIENTE: baja

TORQUE: normal, es constante.

REGULACION: buena, no se "envala".

RESISTENCIA: alta.

INVERSION DE GIRO:polaridad en campo y armadura.

MOTOR DE EXITACION COMPUESTA O COMPOUND

En los motores de exitacion compuesta el l devanado es dividido en dos partes, una está conectada en serie con el inducido y la otra en paralelo, . Se utilizan en los casos de elevación como pueden ser montacargas y ascensores.

Acensor en valparaiso

Montacargas industrial

Teniendo el devanado de excitación en serie conseguimos evitar el embalamiento del motor al ser disminuido el flujo, el comportamiento sería similar a una conexión en shunt cuando está en vacio. Con carga, el devanado en serie hace que el flujo aumente, de este modo la velocidad disminuye, no de la misma manera que si hubiesemos conectado solamente en serie.

Esquema de conexion

GENERADORES D.C

Generadores de corriente continua, en lugar de utilizar los citados anillos metálicos, para recoger la f.e.m. inducida se emplean dos medios anillos aislados ambos entre si y dispuesto en forma circular, tal cual puede apreciarse en la figura izquierda , en la que para mayor ilustración se representa también la espira o inducido del generador, cuyos extremos son conectados a cada una de estas mitades del anillo, que aclaramos ahora se denominan delgas. Sobre estas delgas se disponen las escobillas que nos permitirán recoger la f.e.m. y llevarla a un circuito exterior.Principio básico de un generador de corriente continuaLos generadores de corriente continua que se utilizan en las usinas productoras de energía eléctrica poseen inducidos que además de constar de bobinas de más de una espira, poseen varias de estas bobinas, por motivos que ya explicaremos, por lo tanto, por cada bobina que posean, corresponderá disponer de un par de delgas, según la figura izquierda.

El generador shunt también tiene una característica de carga decreciente, pero más acentuada que el anterior, e inestable cuando las corrientes de carga son demasiado elevadas. Además, la tensión no puede controlarse en un rango muy amplio ya que para resistencias muy elevadas en serie con el campo (resistencia crítica) la tensión generada decae prácticamente a cero. Sin embargo, como ventaja con respecto al de excitación independiente, el generador shunt no requiere de fuente externa para alimentar el campo.

GENERADOR SHUNT D.C

GENERADOR SERIE D.C

Un generador de excitado en serie tiene su campo en serie respecto a la armadura. Un generador de excitado en derivación, tiene su campo conectado en paralelo a la armadura. Un generador de excitado combinado tiene parte de sus campos conectados en serie y parte en paralelo. Los dos últimos tipos de generadores tienen la ventaja de suministrar un voltaje relativamente constante, bajo cargas eléctricas variables. El de excitado en serie se usa sobre todo para suministrar una corriente constante a voltaje variable. Un magneto es un generador pequeño de corriente continua con un campo magnético permanente. Un generador de excitado en serie tiene su campo en serie respecto a la armadura. Un generador de excitado en derivación, tiene su campo conectado en paralelo a la armadura. Un generador de excitado combinado tiene parte de sus campos conectados en serie y parte en paralelo. Los dos últimos tipos de generadores tienen la ventaja de suministrar un voltaje relativamente constante, bajo cargas eléctricas variables. El de excitado en serie se usa sobre todo para suministrar una corriente constante a voltaje variable. Un magneto es un generador pequeño de corriente continua con un campo magnético permanente.

GENERADOR SERIE D.C

GENERADOR SINCRONO D.C

GENERADOR SINCRONO

Todos los generadores trifásicos utilizan un campo magnético giratorio. En el dibujo de la izquierda hemos instalado tres electroimanes alrededor de un círculo. Cada uno de los tres imanes está conectado a su propia fase en la red eléctrica trifásica. . Como puede ver, cada electroimán produce alternativamente un polo norte y un polo sur hacia el centro. Las letras están en negro cuando el magnetismo es fuerte, y en gris claro cuando es débil. La fluctuación en el magnetismo corresponde exactamente a la fluctuación en la tensión de cada fase. Cuando una de las fases alcanza su máximo, la corriente en las otras dos está circulando en sentido opuesto y a la mitad de tensión. Dado que la duración de la corriente en cada imán es un tercio de la de un ciclo aislado, el campo magnético dará una vuelta completa por ciclo.

Operación de un generador síncrono

Si empieza a forzar el imán para que gire (en lugar de dejar que la corriente de red lo mueva) descubrirá que trabaja como generador, devolviendo corriente alterna a la red (debería tener un imán más potente para producir mucha electricidad). Cuanta más fuerza (par torsor) le aplique, mayor electricidad producirá, aunque el generador seguirá girando a la misma velocidad, impuesta por la frecuencia de la red eléctrica.

GENERADOR SINCRONO D.C ACOPLADO ALA RED

El genenerador sincrono con exitatriz entrega una diferencia de potencial, cumpliendo con parametros para acoplamiento ala red:

1. Tension de linea

2. Secuencia de fases

3. Frecuencia

4. Angulo de sincronismo

MEDIDAS OBTENIDAS EN EL LABORATORIO

Con la realizacion del laboratorio pudimos comprovar que los valores de voltage y frecuencia que muestra la red son 230 y 60 respectivamente, y los muestra al instante en que es conectado el sistema a la unidad de sincronizacion, especificamente en la parte superior que corresponde al generador uno (G1),el voltage y la frecuencia del generador dos (G2) se mantienen en cero ya que la exitatriz de generacion se encuentran en cero, a medida que se varia la exitatriz del generador que vamos a introducir a la red , los valores de voltage y frecuencia se deben sincronizar con los valores que muestra la red ( 230v y 60Hz) pudimos comprovar tambien que el generador cuando es introducido en la red experimenta un pico de corriente que alcanza los 5 amperios por fase y se estabiliza con un valor de 2.4 amperios .

Cuando la red y el generador se encuentran en la secuencia correcta, los valores de voltage y frecuencia sincronizados , se recomienda que el angulo de sincronismo no debe ser mayor de treinta grados para que el generador no cause desbalanceo en el sistema; cuando el generador se acopla instantaneamente los valores se igualan a los de la red ; el sonido del generador cambia, volviendose un poco mas agudo y presenta menos enbalamiento que antes de ser acoplado.

-la secuencia de fase es medida con el secuenciómetro .

-el angulo de sincronismo es calculado con el sincronoscopio.

-tambien fueron utilizados instrumentos de medida como el frecuencímetro, el voltímetro,la pinza amperimétrica y el tacómetro para las revoluciones por minuto.

GENERADOR SINCRONO D.C ACOPLADO ALA RED

CONTINUACION DE EL GENERADOR ACOPLADO ALA RED

modulador por ancho de pulsos (PWM)

Un modulador por ancho de pulso (PWM) es un dispositivo que puede usarse como un eficiente dimmer de luz o para controlar la velocidad en motores DC. Los motores DC grandes son controlados más eficientemente con tiristores de alta potencia, mientras los motores DC pequeños y medianos de imán permanente, son controlados más exitosamente con transistores de conmutación por ancho de pulso. El circuito descrito es un dispositivo para controlar motores que manejen unos cuantos amperios o también se puede utilizar para controlar el brillo en lámparas.

Un circuito PWM arroja como resultado una onda cuadrada con ciclo variable de ON y Off, variando en el tiempo del 0 al 100 %. De esta manera, una cantidad variable de potencia es transferida a la carga.La principal ventaja de un circuito de PWM sobre un controlador que se base en la variación lineal de la potencia suministrada a una carga mediante cambio resistivo es la eficiencia. A una señal de control del 50%, el PWM usará cerca del 50% de la potencia total, de la cual casi tosa será transferida a la carga .