Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad

Control de Velocidad y Par en Motores Trifásicos: Una Guía Práctica para Ingenieros, Guías, Proyectos, Investigaciones de Máquinas Eléctricas

Una práctica de laboratorio que explora el funcionamiento de los motores trifásicos y los variadores de frecuencia. Se abordan los principios básicos de operación de los motores trifásicos, incluyendo los tipos de motores, el control de velocidad y par, y las aplicaciones industriales. También se explica el funcionamiento de los variadores de frecuencia, sus componentes principales y su instalación. La práctica incluye pruebas de funcionamiento para verificar el control preciso de la velocidad y el par del motor, así como la evaluación del ruido y la calidad de la corriente suministrada al motor.

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2020/2021

Subido el 08/09/2024

dember-vivas
dember-vivas 🇲🇽

1 documento

1 / 5

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
1
INTRODUCCION
Los motores trifásicos y los variadores de frecuencia son
componentes industriales y comerciales, desempeñando
un papel en la automatización de procesos, el control de
velocidad y la eficiencia energética. Esta práctica se
centra en el estudio y la aplicación de estos dos
elementos clave, explorando sus principios de
funcionamiento, características técnicas y aplicaciones
prácticas en el campo de la ingeniería eléctrica y la
automatización industrial.
En el mundo moderno, donde la eficiencia energética y el
control preciso de los sistemas son cada vez más
importantes, el conocimiento y la comprensión de los
motores trifásicos y los variadores de frecuencia son
fundamentales para ingenieros eléctricos, cnicos de
mantenimiento y profesionales de la automatización
industrial. Esta práctica proporciona una oportunidad
invaluable para adquirir experiencia práctica en el
manejo y la operación de estos equipos, así como para
comprender su integración en sistemas más grandes y
complejos.
Durante la práctica, se llevarán a cabo una serie de
actividades que incluyen la familiarización con los
principios básicos de funcionamiento de los motores
trifásicos y los variadores de frecuencia, la configuración
y programación de variadores para controlar la velocidad
y el par de motores, la realización de pruebas de
rendimiento y eficiencia, y la resolución de problemas
comunes relacionados con estos sistemas.
Además, se explorarán las diversas aplicaciones
industriales donde los motores trifásicos y los variadores
de frecuencia son ampliamente utilizados, como en
sistemas de bombeo, ventilación, transporte,
procesamiento de alimentos, fabricación de productos
químicos, entre otros. Se analizarán estudios de casos y
ejemplos prácticos para comprender cómo estos
componentes se integran en sistemas complejos para
mejorar la eficiencia, la productividad y la confiabilidad
operativa.
Esta práctica proporciona una oportunidad única para
profundizar en el mundo de los motores trifásicos y los
variadores de frecuencia, desde su funcionamiento básico
hasta su aplicación práctica en el campo de la ingeniería
eléctrica y la automatización industrial. Al finalizar la
práctica, se espera que los participantes hayan adquirido
un conocimiento sólido y una experiencia práctica que
les permitirá abordar de manera efectiva los desafíos y
oportunidades en este campo dinámico y en constante
evolución.
1. MARCO CONCEPTUAL
Los motores trifásicos son dispositivos electromecánicos
fundamentales en una amplia variedad de aplicaciones
industriales y comerciales. Funcionan gracias a la
interacción de corrientes eléctricas alternas en tres fases,
lo que genera un campo magnético rotativo que impulsa
el movimiento del rotor. Para comprender en detalle su
funcionamiento, es necesario explorar los siguientes
aspectos:
1. Fundamentos de la operación de motores eléctricos
trifásicos:
- Los motores trifásicos son tipos comunes de motores
eléctricos utilizados en sistemas de transporte, bombas,
ventiladores, compresores, y una amplia variedad de
aplicaciones industriales.
- Funcionan con un suministro de energía eléctrica
trifásico, donde se generan tres corrientes eléctricas
alternas que están desfasadas entre en 120 grados
eléctricos.
- El principio básico de funcionamiento se basa en la
interacción entre el campo magnético rotativo generado
por las corrientes trifásicas y el campo magnético
producido por el rotor del motor.
REPORTE DE PRACTICA - MOTOR TRIFASICOY
VARIADOR DE FRECUENCIA
Instituto Tecnológico Superior de Comalcalco, Comalcalco, México.
JORGE RACIEL HERRERA LOPEZ/DEMBER VIVAS DE LOS SANTOS/ ALEXIS RICARDEZ
ESCALANTE
pf3
pf4
pf5

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Control de Velocidad y Par en Motores Trifásicos: Una Guía Práctica para Ingenieros y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Máquinas Eléctricas solo en Docsity!

 INTRODUCCION Los motores trifásicos y los variadores de frecuencia son componentes industriales y comerciales, desempeñando un papel en la automatización de procesos, el control de velocidad y la eficiencia energética. Esta práctica se centra en el estudio y la aplicación de estos dos elementos clave, explorando sus principios de funcionamiento, características técnicas y aplicaciones prácticas en el campo de la ingeniería eléctrica y la automatización industrial. En el mundo moderno, donde la eficiencia energética y el control preciso de los sistemas son cada vez más importantes, el conocimiento y la comprensión de los motores trifásicos y los variadores de frecuencia son fundamentales para ingenieros eléctricos, técnicos de mantenimiento y profesionales de la automatización industrial. Esta práctica proporciona una oportunidad invaluable para adquirir experiencia práctica en el manejo y la operación de estos equipos, así como para comprender su integración en sistemas más grandes y complejos. Durante la práctica, se llevarán a cabo una serie de actividades que incluyen la familiarización con los principios básicos de funcionamiento de los motores trifásicos y los variadores de frecuencia, la configuración y programación de variadores para controlar la velocidad y el par de motores, la realización de pruebas de rendimiento y eficiencia, y la resolución de problemas comunes relacionados con estos sistemas. Además, se explorarán las diversas aplicaciones industriales donde los motores trifásicos y los variadores de frecuencia son ampliamente utilizados, como en sistemas de bombeo, ventilación, transporte, procesamiento de alimentos, fabricación de productos químicos, entre otros. Se analizarán estudios de casos y ejemplos prácticos para comprender cómo estos componentes se integran en sistemas complejos para mejorar la eficiencia, la productividad y la confiabilidad operativa. Esta práctica proporciona una oportunidad única para profundizar en el mundo de los motores trifásicos y los variadores de frecuencia, desde su funcionamiento básico hasta su aplicación práctica en el campo de la ingeniería eléctrica y la automatización industrial. Al finalizar la práctica, se espera que los participantes hayan adquirido un conocimiento sólido y una experiencia práctica que les permitirá abordar de manera efectiva los desafíos y oportunidades en este campo dinámico y en constante evolución.

  1. MARCO CONCEPTUAL Los motores trifásicos son dispositivos electromecánicos fundamentales en una amplia variedad de aplicaciones industriales y comerciales. Funcionan gracias a la interacción de corrientes eléctricas alternas en tres fases, lo que genera un campo magnético rotativo que impulsa el movimiento del rotor. Para comprender en detalle su funcionamiento, es necesario explorar los siguientes aspectos:
  2. Fundamentos de la operación de motores eléctricos trifásicos:
  • Los motores trifásicos son tipos comunes de motores eléctricos utilizados en sistemas de transporte, bombas, ventiladores, compresores, y una amplia variedad de aplicaciones industriales.
  • Funcionan con un suministro de energía eléctrica trifásico, donde se generan tres corrientes eléctricas alternas que están desfasadas entre sí en 120 grados eléctricos.
  • El principio básico de funcionamiento se basa en la interacción entre el campo magnético rotativo generado por las corrientes trifásicas y el campo magnético producido por el rotor del motor.

REPORTE DE PRACTICA - MOTOR TRIFASICOY

VARIADOR DE FRECUENCIA

Instituto Tecnológico Superior de Comalcalco, Comalcalco, México. JORGE RACIEL HERRERA LOPEZ/DEMBER VIVAS DE LOS SANTOS/ ALEXIS RICARDEZ ESCALANTE

  1. Tipos de motores trifásicos:
  • Motores de inducción: Son los más comunes y se caracterizan por tener un rotor en cortocircuito. Estos motores operan por inducción electromagnética y no requieren conexiones eléctricas directas al rotor para funcionar.
  • Motores síncronos: Tienen un rotor que gira a una velocidad constante y sincronizada con la frecuencia de la corriente suministrada. Estos motores son utilizados en aplicaciones donde se requiere una velocidad de salida constante y precisa.
  1. Configuraciones de bobinado y conexiones del motor trifásico:
  • Bobinado en estrella (Y): En esta configuración, los extremos de las bobinas de cada fase están conectados en un punto común, formando una conexión en forma de estrella.
  • Bobinado en triángulo (Δ): En este caso, los extremos de las bobinas de cada fase se conectan en serie, formando una conexión en forma de triángulo.
  • La elección entre una conexión en estrella o triángulo depende de la aplicación específica y de la tensión del suministro eléctrico disponible.
  1. Funcionamiento del motor trifásico:
  • Cuando se aplica una tensión trifásica al motor, se genera un campo magnético rotativo en el estator, que es el componente fijo del motor.
  • Este campo magnético interactúa con el rotor, que está formado por conductores eléctricos que experimentan fuerzas electromagnéticas y comienzan a girar.
  • El rotor giratorio induce una corriente eléctrica en los conductores del rotor, lo que genera un campo magnético secundario que interactúa con el campo magnético primario del estator, produciendo un par motor que impulsa el movimiento del motor.
  1. Control de velocidad y par:
  • Los motores trifásicos se pueden controlar variando la frecuencia y la tensión suministrada al motor utilizando dispositivos como variadores de frecuencia.
  • Controlar la frecuencia permite ajustar la velocidad del motor, mientras que el control de la tensión puede influir en el par de salida del motor.
  1. Aplicaciones de motores trifásicos:
  • Debido a su robustez, eficiencia y capacidad de control de velocidad, los motores trifásicos se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde sistemas de transporte hasta procesos industriales.
  • Son ampliamente utilizados en la industria manufacturera, en sistemas de bombeo, ventilación, compresores, y en una variedad de aplicaciones comerciales y residenciales. Los variadores de frecuencia, también conocidos como variadores de velocidad ajustable o inversores de frecuencia, son dispositivos electrónicos utilizados para controlar la velocidad y el par de motores eléctricos al variar la frecuencia y la tensión suministrada al motor. Estos dispositivos son esenciales en una amplia gama de aplicaciones industriales y comerciales donde se requiere un control preciso de la velocidad de los motores para optimizar la eficiencia, la productividad y el rendimiento del sistema. Explorar este tema implica abordar varios aspectos fundamentales:
  1. Principios de funcionamiento de los variadores de frecuencia: Los variadores de frecuencia funcionan mediante la conversión de la energía eléctrica de corriente alterna (CA) a corriente continua (CC) mediante un rectificador de diodos o tiristores. Luego, la corriente continua se convierte nuevamente en corriente alterna de frecuencia variable mediante un inversor de puente de transistores de potencia (IGBT) controlado por pulsos. La frecuencia y la tensión de salida del inversor pueden controlarse electrónicamente para variar la velocidad del motor de acuerdo con los requisitos de la aplicación.
  2. Componentes principales de un variador de frecuencia: Rectificador: Convierte la corriente alterna de la red eléctrica en corriente continua para alimentar el inversor. Filtro de entrada: Reduce las perturbaciones en la línea de alimentación causadas por la conmutación del rectificador. Inversor: Genera una salida de corriente alterna de frecuencia variable para controlar la velocidad del motor. Controlador: Supervisa y regula el funcionamiento del variador de frecuencia, ajustando la frecuencia y la tensión de salida según las señales de entrada y las condiciones del motor.
  3. Tipos de control de velocidad: Control V/Hz: Mantiene una relación constante entre la frecuencia y la tensión suministrada al motor, adecuada para aplicaciones donde se requiere un control simple de velocidad.

Conexión del motor: Se conectaron los cables del motor trifásico al variador de frecuencia de acuerdo con las instrucciones del fabricante, asegurando una conexión adecuada y segura. Configuración del variador de frecuencia: Se programaron los parámetros del variador de frecuencia para adaptarse a las características del motor y las necesidades específicas de la aplicación. Esto incluyó la configuración de la frecuencia de operación, la corriente nominal, los límites de velocidad, entre otros ajustes importantes. Pruebas de funcionamiento: Se realizaron pruebas de funcionamiento para verificar que el motor respondiera correctamente a las señales de control del variador de frecuencia. Se observó el arranque suave del motor, la variación de velocidad y el comportamiento del moto Se observó que el variador de frecuencia permitía controlar la velocidad del motor de manera precisa y suave, lo que facilitaba la adaptación a diferentes condiciones de operación. Se comprobó que el motor arrancaba suavemente, sin generar picos de corriente ni golpes mecánicos, lo que contribuía a prolongar la vida útil del motor y reducir el desgaste. Se registraron datos sobre el consumo de energía y el rendimiento del sistema para evaluar la eficiencia del motor y del variador de frecuencia en diferentes condiciones de carga y operación. El variador de frecuencia incluye circuitos de filtrado y control que eliminan armónicos y suavizan la forma de onda de la corriente suministrada al motor. Estos circuitos controlan la frecuencia y la amplitud de la corriente suministrada al motor, lo que permite ajustar la velocidad y el par del motor de manera suave y precisa. Al observar la forma de onda de la corriente con el osciloscopio, se puede verificar visualmente cómo el variador de frecuencia limpia la corriente y elimina el ruido, lo que contribuye a un funcionamiento más suave y eficiente del motor. Se conectó el osciloscopio a la salida del variador de frecuencia, donde se suministra la corriente modificada para alimentar el motor trifásico. Esto permite visualizar la forma de onda de la corriente suministrada al motor.

Configuración del osciloscopio: Se ajustaron los parámetros del osciloscopio, como la escala de tiempo y la amplitud, para obtener una visualización clara de la forma de onda de la corriente. Se eligió una escala adecuada para observar detalles finos en la forma de onda. Observación de la forma de onda: Se observó la forma de onda de la corriente suministrada al motor en el osciloscopio. En un sistema sin variador de frecuencia, la forma de onda puede ser irregular y tener armónicos no deseados debido a las fluctuaciones en la alimentación de corriente alterna. Evaluación del ruido: Se examinaron los picos y las deformaciones en la forma de onda, que podrían indicar la presencia de ruido o armónicos no deseados en la corriente suministrada al motor. Estos armónicos pueden provocar vibraciones, calor adicional y desgaste en el motor. Activación del variador de frecuencia: Se activó el variador de frecuencia para suministrar corriente al motor. Se observó cómo la forma de onda de la corriente se suavizaba y se estabilizaba, lo que indicaba que el variador estaba filtrando el ruido y eliminando los armónicos no deseados. CONCLUSION En conclusión, la experiencia de conectar un motor trifásico a un variador de frecuencia directamente desde la corriente eléctrica proporcionó una comprensión de cómo estos componentes interactúan y se complementan en aplicaciones industriales y comerciales. A través de esta experiencia, se pudo apreciar el control preciso de la velocidad y el par del motor en la eficiencia, el rendimiento y la confiabilidad de los sistemas electromecánicos. El variador de frecuencia demostró ser una herramienta versátil y poderosa para controlar la velocidad de un motor trifásico de manera suave y precisa. Su capacidad para ajustar dinámicamente la frecuencia y la tensión suministrada al motor permitió adaptarse a una amplia variedad de condiciones de carga y operación, mejorando la eficiencia energética y reduciendo el desgaste mecánico. El uso del osciloscopio complementó esta experiencia al proporcionar una visualización clara de cómo el variador de frecuencia limpia la corriente suministrada al motor, eliminando el ruido y los armónicos no deseados. Esta observación directa permitió confirmar el funcionamiento efectivo del variador y su capacidad para mejorar la calidad de la alimentación eléctrica del motor, lo que contribuye a un funcionamiento más suave y confiable del sistema en su conjunto. La combinación de un motor trifásico, un variador de frecuencia y un osciloscopio proporcionó una experiencia educativa y práctica para comprender los principios de control de velocidad y el impacto del variador en la calidad de la corriente suministrada al motor. Esta experiencia destaca la importancia de utilizar tecnologías avanzadas y herramientas de diagnóstico para optimizar el rendimiento y la eficiencia de los sistemas electromecánicos en una amplia gama de aplicaciones industriales y comerciales. REFERENCIAS [1] Enrique Dounce Villanueva.MAQUINAS ELECTRICASD México. 2004. Editorial CECSA. 6a Edición. [2] SISTEMAS ELECTRICOS ,Mé xico. 1974. Editorial DIANA.11a. Edición.