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TEMA 1:TEMA 1:

CARACTERIZACICARACTERIZACIÓÓN N INDUSTRIAL DE LOS INDUSTRIAL DE LOS MOTORES ELMOTORES ELÉÉCTRICOSCTRICOS

2CyA-T1

LA PLACA DE CARACTERLA PLACA DE CARACTERÍÍSTICASSTICAS

IP 55 Th. Cl. F132M / IM B3

26,5-27,0/15,3-15,6 A

Código o referenciaNº y fecha de fabricaciónEN 60034

220–240/380-420 V ∆/Y

1455 1/mincos φ 0,82

26,5 / 15,3 A7,5 Kw S1

230 / 400 V ∆/Y50 Hz

3 ~ Mot.Nombre o marcadel fabricante

• Dos valores asignados diferentes X e Y se indican por X / Y.

• Una gama de valores asignados entre X e Y se indica por X - Y.

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3CyA-T1

Motor: 230/400 V , 26,5/15,3 A

TENSITENSIÓÓN DE ALIMENTACIN DE ALIMENTACIÓÓNN

L1

L2

L3

230 V

15,3 A

400 V 230 V

L1

L2

L3

26,5 A 15,3 A

Red de 400 V ⇒ se conecta en estrella (tensión más alta)Red de 230 V ⇒ se conecta en triángulo (tensión más baja)

4CyA-T1

TABLAS DE CARACTERTABLAS DE CARACTERÍÍSTICASSTICAS

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5CyA-T1

TOLERANCIAS DE LOS DATOSTOLERANCIAS DE LOS DATOS

Según UNE-EN 60 034 se permiten las siguientes tolerancias en los motores de inducción:

• Rendimiento: -15% de (1-η) para Pn ≤ 50 kW

-10% de (1-η) para Pn > 50 kW

• Factor de potencia: – (1-cos ϕ)/6 (mínimo 0,02 ; máximo 0,07)

• Deslizamiento a plena carga: ±20 % ; ±30 % si Pn < 1 kW

• Corriente de arranque: +20 %

• Par de arranque: -15 % a +25 %

• Par máximo: -10 %

• Momento de inercia: ±10 %

6CyA-T1

CURVAS CARACTERCURVAS CARACTERÍÍSTICAS DE PARSTICAS DE PAR

El arranque directo es posible, con una bajada de tensión del 5%, venciendo un par de carga de hasta el: 160% con KL16, 130% con KL13, 100% con KL10 …

sn/ns

sn/ns

Bandas de dispersión

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7CyA-T1

CARACTERCARACTERÍÍSTICAS EN FUNCISTICAS EN FUNCIÓÓN DE LA N DE LA CARGACARGA

1/4 1/2 3/4 4/4 5/4

nη

cos ϕI

P1

P/Pn

cos ϕ

n

η

I

P1

8CyA-T1

RENDIMIENTO Y FACTOR DE POTENCIARENDIMIENTO Y FACTOR DE POTENCIA

4/4 4/4

5

9CyA-T1

FORMAS CONSTRUCTIVASFORMAS CONSTRUCTIVAS

UNE-EN 60 034

10CyA-T1

GRADOS DE PROTECCIGRADOS DE PROTECCIÓÓNNEl código IP, “International Protection”, permite describir los grados de protección proporcionados por las envolventes contra la proximidad de laspartes peligrosas, la penetración de cuerpos sólidos extraños y contra los efectos nocivos del agua.

El grado de protección se designa con las letras IP seguidas de dos cifras independientes y a veces de letras (p.e. IP 54).

1ª cifra (1 a 6): indica simultáneamente la protección de las personascontra el acceso a las partes peligrosas (contactos bajo tensión y/o piezas en movimiento en el interior), así como la protección de la máquina frente a la penetración de cuerpos sólidos extraños.

2ª cifra (1 a 8): indica la protección contra la penetración de agua.

Cuando el grado de protección correspondiente a una de las cifras no se considere necesario o no se conozca se reemplaza por X.

UNE-EN 60 529

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11CyA-T1

PRIMERA CIFRA DEL CPRIMERA CIFRA DEL CÓÓDIGO IPDIGO IP

No permite ninguna entrada de polvoIP 6X

Permite la penetración de polvo donde no sea nocivo para el funcionamiento de la máquina

IP 5X

No permite el paso de cuerpos sólidos mayores de 1 mmIP 4X

No permite el paso de cuerpos sólidos mayores de 2,5 mmIP 3X

No permite el paso de cuerpos sólidos mayores de 12,5 mm.El dedo queda a distancia suficiente de las partes peligrosas

IP 2X

No permite el paso de cuerpos sólidos mayores de 50 mm. Corresponde aproximadamente al paso de la mano

IP 1X

La indicación dada por la primera cifra implica la conformidad a todos los grados anteriores

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SEGUNDA CIFRA DEL CSEGUNDA CIFRA DEL CÓÓDIGO IPDIGO IP

Protección contra la inmersión pasajera o temporalIP X7

Protección contra chorros de agua lanzada sobre la envolvente desde cualquier dirección en condiciones de ensayo más severas

IP X6

Protección contra la inmersión prolongada o permanenteIP X8

Protección contra chorros de agua lanzada sobre la envolvente desde cualquier dirección

IP X5

Protección contra el agua proyecta desde cualquier dirección. Es la protección que se considera para lluvia fuerte y salpicaduras

IP X4

Protección contra el agua en forma de lluvia. El ángulo máximo considerado es 60º

IP X3

Protección contra la caída de agua, pero con un mayor caudal y bajo un ángulo de hasta 15º.

IP X2

Protección contra la caída vertical de agua de los materiales del interior por fugas o goteo por encima de la envolvente

IP X1

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13CyA-T1

CALENTAMIENTO (I)CALENTAMIENTO (I)Curvas teóricas de calentamiento de un cuerpo homogéneo

ϑ : calentamiento (aumento de temp.con respecto al medio ambiente).

ϑo : calentamiento inicial.ϑp = Q/A: calentamiento final.Tc = C/A: constante de tiempo del

calentamiento.

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−ϑ=ϑ

−cTt

p e1

t

ϑ

ϑp

ϑ

ϑ0

ϑp

t

Calentamiento desde la temperatura ambiente

cc Tt

oTt

p ee1−−

ϑ+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−ϑ=ϑ

Q: calor generado por segundo.C: capacidad calorífica.A: calor cedido al medio

ambiente por cada grado de diferencia de temperatura y por unidad de tiempo.

14CyA-T1

CALENTAMIENTO (II)CALENTAMIENTO (II)Temperaturas (ºC) alcanzadas y medidas en el interior de un

motor de jaula de 4 kW trabajando a plena carga

50.871.6

115.5

126.3

99.177.0106.8

t

ϑLa temperatura alcanzada varía considerablemente de unos puntos a otros, por lo que éstos presentan curvas de calentamiento diferentes.

El efecto del ventilador provoca una asimetría en la distribución de temperaturas con respecto a la sección transversal central

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15CyA-T1

ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTOCurvas teóricas de enfriamiento de un cuerpo homogéneo

ϑ : calentamiento en el instante t con respecto al medio ambiente.ϑ1p : calentamiento inicial.ϑ2p : calentamiento final.En general las constantes de tiempo de calentamiento y enfriamiento son diferentes.

eTt

pe−

ϑ=ϑ 1

ϑ

ϑ2p

ϑ1p

t

ϑ1p

ϑ

t

Enfriamiento hasta la temperatura ambiente

ee Tt

pTt

p ee−−

ϑ+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−ϑ=ϑ 12 1

16CyA-T1

CONDICIONES DE INSTALACICONDICIONES DE INSTALACIÓÓNNLa potencia asignada corresponde a la utilización con una temperaturas del medio refrigerante de 40 º C y una altitud de instalación de hasta 1000 m sobre el nivel del mar. Si las condiciones de utilización son diferentes la potencia admisible se ve modificada.

Temperatura del medio refrigerante en Temperatura del medio refrigerante en ººCC

0,820,820,870,870,920,920,960,961,001,001,071,0710001000

0,630,630,670,670,710,710,740,740,770,770,820,8240004000

0,670,670,710,710,750,750,790,790,820,820,880,8835003500

0,700,700,750,750,790,790,820,820,860,860,920,92300030000,740,740,780,780,830,830,860,860,900,900,960,96250025000,770,770,820,820,860,860,900,900,940,941,001,0020002000

0,790,790,840,840,890,890,930,930,970,971,041,0415001500

60605555505045453030--4040<30<30AltitudAltituden men m

Ejemplo de factores de corrección de la potencia admisible (datos suministrados por el fabricante)

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17CyA-T1

CLASE DE AISLAMIENTOCLASE DE AISLAMIENTOCLASE DE AISLAMIENTO

------------ Temp. permanente mTemp. permanente mááxima permisible en el punto mxima permisible en el punto máás calientes caliente

------------ Temp. lTemp. líímite media (valor obtenido por medida de resistencia)mite media (valor obtenido por medida de resistencia)

40 ºC

125 ºC

180180165 165

B F H

155155140140130130120120

15 ºC

10 ºC

80 ºC100 ºC

40 ºC40 ºC

15 ºC

18CyA-T1

S1S1 -- SServicioervicio continuocontinuo:: FFuncionamientouncionamiento concon carga constante y carga constante y de una duracide una duracióón suficiente para que se establezca el equilibrio n suficiente para que se establezca el equilibrio ttéérmico.rmico.

S2S2 -- SServicioervicio temporal o de corta duracitemporal o de corta duracióónn:: Funcionamiento con Funcionamiento con carga constante un tiempo determinado sin llegar a alcanzar el carga constante un tiempo determinado sin llegar a alcanzar el equilibrio tequilibrio téérmico, seguido de un periodo de reposo o parada rmico, seguido de un periodo de reposo o parada suficiente para alcanzar de nuevo la temperatura ambiente. suficiente para alcanzar de nuevo la temperatura ambiente.

S3, S4 y S5S3, S4 y S5 -- SServicioservicios intermitentes periintermitentes perióódicosdicos:: Consisten en Consisten en una sucesiuna sucesióón de ciclos iguales, compuestos por periodos de n de ciclos iguales, compuestos por periodos de carga constante (S3), incluyendo el tiempo de arranque (S4) o carga constante (S3), incluyendo el tiempo de arranque (S4) o arranques y frenados (S5), seguidos de periodos de reposo sin arranques y frenados (S5), seguidos de periodos de reposo sin que se alcance nunca una temperatura constante.que se alcance nunca una temperatura constante.

S6, S7 y S8S6, S7 y S8 -- SServicioservicios ininterrumpidos periininterrumpidos perióódicosdicos

S9 S9 -- Servicio con variaciones no periServicio con variaciones no perióódicas de carga y velocidaddicas de carga y velocidad

S10 S10 -- Servicio con cargas constantes diferentesServicio con cargas constantes diferentes

SERVICIO TIPO DE LOS MOTORESSERVICIO TIPO DE LOS MOTORES

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19CyA-T1

SERVICIO CONTINUO. S1 SERVICIO CONTINUO. S1

P : carga

Pv : pérdidas eléctricas

θ: temperatura

θmáx : temp. máxima alcanzada

t : tiempo

t

P

Pv

θθmáx

20CyA-T1

SERVICIO TEMPORAL. S2SERVICIO TEMPORAL. S2

P : carga

Pv : pérdidas eléctricas

θ : temperatura

θmáx : temp. máxima alcanzada

t : tiempo

∆tp : tiempo de funcionamiento con carga const.

t

P

Pv

θθmáx

∆tp

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21CyA-T1

SERVICIO INTERMITENTE PERISERVICIO INTERMITENTE PERIÓÓDICO. S3DICO. S3

P : carga

Pv : pérdidas eléct.

θ : temperatura

t : tiempo

TC : duración de un ciclo de carga

∆tP : tiempo de funcionamiento con carga const.

∆tR : tiempo en reposo

∆tp/TC : factor de marcha

t

P

Pv

θθmáx

∆tP ∆tR

TC TC

22CyA-T1

REFERENCIAS BIBLIOGRREFERENCIAS BIBLIOGRÁÁFICASFICAS

Fraile Mora, J. MFraile Mora, J. Mááquinas Elquinas Elééctricas. ctricas. McGrawMcGraw--Hill, 2003.Hill, 2003.Sanz Feito, J. MSanz Feito, J. Mááquinas Elquinas Elééctricas. ctricas. PrenticePrentice Hall, 2002.Hall, 2002.JimJiméénez Moreno, G. Contribucinez Moreno, G. Contribucióón al estudio del calentamiento n al estudio del calentamiento de las mde las mááquinas elquinas elééctricas rotativas mediante el MEF. ctricas rotativas mediante el MEF. Universidad de CastillaUniversidad de Castilla--La Mancha. 1995La Mancha. 1995DocumentaciDocumentacióón tn téécnica y catcnica y catáálogos electrotlogos electrotéécnicos comerciales.cnicos comerciales.Normas UNE. Normas UNE. AenorAenor..