“AÑO DE LA LUCHA CONTRA LA CORRUPCION E IMPUNIDAD” ASIGNATURA: INSTRUCTOR: INTREGANTES: BLOQUE: AULA: CARRERA: 2019 DEDICATORIA: Este trabajo de investigación se la dedicamos a nuestros padres quienes velaron por la trayectoria de nuestras vidas y profesiones; también a los futuros mecánicos que también podrán tener gracias a este proyecto una motivación para que pueden aprender y guiarse más sobre su carrera. pág. 1 INDICE: PRESENTACION……………………………………………………………………. l DEDICATORIA……………………………………………………………………. P.1 INDICE…………………………………………………………………….……….. P.2 INTRODUCCION…………………………………………………………………….P.4 PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO…………………………………………...…P.5 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA……………………………………...…P.5 OBJETIVOS………………………………………………………………………P.6 JUSTIFICACION………………………………………………………….……..P.7 PREGUNTAS DE INVESTIGACION…………………………………………..P.8 1.INTRODUCCION DE LOS MOTORES ELECTRICOS……….……………P.9 2.1 EL MOTOR…………………………………………………………………..……P.10 2.2 LUGAR DE INSTALACION………………………………………………………P.11 2.3 DEFINICIONES DE MOTORES ELECTRICOS………………………..……..P.11 2.4 FAFRICACION DE MOTORES ELECTRICOS……..…………………...……P.11 2.5 TIPOS DE CARCASA…………………………………………………………….P.12 2.6 TIPOS DE MOTORES…………………………………………………..……….P.13 2.6.1.MOTOR ELEMENTAL……………………..…………………….………….P.13 2.6.2EL MOTOR UNIVERSAL………………………………………….………P.13 2.6.3 EL MOTOR MONOFASICO……………………………………...………P.13 2.6.4 EL MOTOR TRIFASICO………………………………………….………P.14 2.7 FUNCIONAMIENTO…………………………………………………………..….P.14 pág. 2 2.8 METODOS DE ARRANQUE DE MOTORES ELECTRICOS……………..…P.15 2.9 ELEMENTOS ELECTRICOS Y DE MONTAJE………………………………P.15 2.10 LA VELOCIDAD NORMAL DE LA ROTACION DEL MOTOR……………..P.16 2.11 CONTROLADORES DE VELOCIDADES DE MOTORES ELECTRICO....P.16 2.12 PROTECCION Y CONTROL DE MOTORES ELECTRICOS…………..….P.17 2.13 TIPOS DE POTENCIA……………………………………………..………......P.17 2.14 PERDIDA DE ENERGIA…………………………………………….……….…P.18 2.15 LAS NORMAS………………………………………………………….……..…P.18 2.16 TIPOS DE SERVICIOS MAS COMUNES…………………..…………….….P.19 2.17 ESTRUCTURA DE LA HERRAMIENTA…………………………………..….P.19 2.18 DISEÑO Y CONSTRUCCION DEL BANCO DE PRACTICAS……………..P.20 2.19 MEDIDORES DE VARIABLES ELECTRICOS…………………………….…P.20 2.20 TAMAÑOS NORMALIZADOS DE MOTORES ELECTRICOS………….….P.21 2.21 CLASIFICACION DE MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA…………….P.21 2.22 EFICIENCIA………………………..…………………….…………………...…P.22 2.23 MOTORES EFICIENTES………………………………………………...…..P.23 2.24 EFECIENCIA INDUSTRIAL……………………………………………….……P.23 2.25 DEMANDA INDUSTRIAL……………………………………………………….P.25 2.26 CARACTERISTICAS…………………………………………………..……….P.24 2.27 VENTAJAS………………………………………………………………..……..P.26 2.28 HIPOTESIS………………………………………………………………...….…P.25 3. CONCLUSIONES……………………………………………………….…….……p.26 4. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS………………....………………..……..…..p.27 pág. 3 El presente trabajo de investigación titulado “motores eléctricos para la industria” surgió de la necesidad de conocer cómo funcionan los motores eléctricos. Uno de los mayores retos de la sociedad es procurar la explotación suficiente y sostenible de recursos energéticos para sustentar las actividades económicas y el desarrollo de sus pueblos. Una de nuestras misiones es promover o impulsar el desarrollo tecnológico y dentro de esta misión presenta a la comunidad este proyecto de investigación sobre los motores eléctricos. El cual nos muestra una descripción detallada del funcionamiento de los motores. En el ámbito industrial, que una fábrica sea eficiente significa que aprovecha al máximo la energía demandada, lo que deriva en un menor gusto energético mensual y un ahorro de emisiones de gases a la atmosfera. pág. 4 PLANTEAMIENTO DE PROBLEMA: La empresa IKPAM se ha informado sobre múltiples fallos y quejas de los motores Vendiendo y esta es una falta grave ya que esta afecta a la producción y deja una imagen terrible hacia la empresa El problema no parece estar relacionado con los trabajadores ya que la causa por su parte muestra un gran desempeño y eficiencia. Ella para estar más relacionado con las maquinas industriales. LOS GERENTES DE LA EMPRESA SE HAN PERCATADO QUE LAS MAQUINAS ESTAN EN UN ESTADO DEPARABLE y esto se deben a la falta de técnicas de mantenimiento por ellos la empre decide contratar mecánicos y comprar maquinas modernas ya que ellos beneficiara a la producción de la empresa y se podrá reembolsar a clientes insatisfechos. Y al mismo tiempo lograr una mejor imagen para la industria y llegara tener más beneficios sobre todo seguir creciendo como empresa pág. 5 OBJETIVOS: 1).Analizar la importancia de la eficiencia energética y la disminución del consumo de electricidad de los motores eléctricos para la industria 2).Conocer los tipos de motores para la utilización de esta y relacionarla a proyectos de desarrollo tecnológico 3).Mejorar el rendimiento de los motores y minimizar los gastos desmedidas de esta. 4).valorar la importancia de los motores eléctricos para el uso de empresa. 5).Controlar el uso seguro de los motores y su buen funcionamiento pág. 6 JUSTIFICACION: -Nos ayuda y amplia información sobre los tipos de motores al darnos estos los conocimientos necesarios para poder ampliar los maneras de cómo utilizarlas y mejorarlas en el ámbito laboral. -Esta información nos es útil para poder implementar y estar preparados para cualquier situación que requiere reparar e mejo5rar motores eléctricos industriales. -la contribución a nuestra sociedad es ayudar al ser humano con los motores de tal manera en las que estas nos ayuden ahorrar energía y si disminuir el gasto económico. pág. 7 PREGUNTAS DE INVESTIGACION: 1) ¿Por qué son importantes lo motores para la empresa? 2) ¿Cuál fue la solución de los gerentes para el problema? 3) ¿Cuál fue el motivo del problema? 4) ¿Qué pasaría si no se hubiera reportado el problema? pág. 8 1.-INTRODUCCION A LOS MOTORES ELECTRICOS Según Marcela Paredes de Vásquez (2011, p1) “Uno de los mayores retos de la sociedad moderna es procurar la explotación suficiente y sostenible de recursos energéticos para sustentar las actividades económicas y el desarrollo de sus pueblos. En los últimos años hemos experimentado a nivel mundial una problemática de magnitudes titánicas en cuanto a los costos y la escasez de la energía. El problema que tiene connotaciones aún más marcadas en regiones como la nuestra, se encuentra en pleno desarrollo social y económico. Este crecimiento ha procurado un incremento acelerado en la demanda energética de la región centroamericana, y exige que identifiquemos maneras de hacerle frente a este problema. Particularizando en el ámbito industrial, que una fábrica sea eficiente significa q aprovecha al máximo la energía demandada, lo que deriva en un menor gasto energético mensual y un ahorro de emisiones de gases a la atmosfera.” Por eso debe reconocerse que es importante porque en los últimos experimentos a nivel mundial hubieron problemas que al mismo tiempo causo una gran escases de energía Por esto las empresas de las industrias energéticas saben aprovechar al máximo la energía Una de los mayores retos de la sociedad moderna es procurar la explotación suficiente y sostenible de recursos energético para sustentar las actividades económicas y el desarrollo de su pueblo Este manual ha sido desarrollado como parte de un plan de trabajo el cual tiene como propósito concientiza a la comunidad en estos temas pág. 9 2.1.-EL MOTOR: Según JOSE H ROSALES (2017, P.35) Dentro del universo de motores eléctricos, el motor trifásico de inducción jaula de radilla en el que más se usa en el ámbito industrial Con el balance de tu eléctricos de potencia, hay en día se puede variar la velocidad, llegando incluso a desplazar el motor 2.2.-DEFINICIONES DE MOTORES ELECTRICOS: Según RONALDO Y EYBAR (2010, P.57) Mediante esta guía teórica se pretende que el estudiante forme una base teórica respecto de las generalidades de los motores eléctricos y que los puedo comprender de manera y sencilla pág. 10 2.3.-EL LUGAR DE INSTALACION: Según JOSE H ROSALES (2017, P37) Loa motores están diseñados para afectar en un ambiente con temperatura no superior a 40 °C y en una altura no superior a 100 metros sobre el nivel del mar. La solución por encima de estos motores deben ser operado a una carga rommal. 2.4.-FABRICACION DE MOTORES ELECTRICOS: La tecnología necesaria para fabricar motores eléctricos ha sido desarrollada en la Unión Europea desde hace décadas. El grupo Bosch líder la fabricación de motores de corriente continua y al mismo tiempo proporciona componentes parea distintas maquinas El grupo continental fabrica motores eléctricos, baterías y electrónica aplica al sector automovilístico. Con una capacidad de proporción de 70.000 motores eléctricos por año pág. 11 2.5.-TIPOS DE CARCASA: Según S.JOSE (2009, P.11-12) La carcasa es la superficie envolvente del motor eléctrico, en la cuela existes tipos diversos: -ABIERTO: Permite el paso del aire frio alrededor del engominado del motor -ABIERTO APRUEBA DE GOTEO: La ventilación impide la entrada de líquidos y sólidos al motor -PROTEGIDO: Tienen acceso limitado a sus partes mediante estructuras, parrillas, etc. -APRUEBA DE AGUA: Es una carcasa complementa mente cerrada para impedir que entre agua. -EMCAPSULADOS: El abominado está cubierto con un revestimiento de material fuerte -TOTALMENTE CERRADO: Evita el libro intercambio aire del interior y exterior de la cubierta. -TOTALMENTE CERRADO SIN VENTILACION: Está diseñado para no ser enfriado por medios externos -APRUEBA DE IGNICION DE POLVOS: Diseñado para evitar que entren cantidades de polvo que afecten su desempeño -APRUEBA DE EXPLOCIONES: Para impedir ignición de gas. pág. 12 2.6.-TIPOS DE MOTORES: 2.6.1.-El motor Elemental: Según Jorge (1999, p.4) El motor eléctrico es un dispositivo electromotriz, esto quiere decir que convierte la energía eléctrica en energía motriz. Todos los motores disponen de un eje de salida para acoplar un engranaje, polea o mecanismo capaz de transmitir el movimiento creado por el motor” 2.6.2.-El motor universal: Según Jorge (1999, p.31)El inducido es igual al de un motor d.c.c funciona a la misma velocidad con c.c o c.a a la velocidad se puede regular por media de reóstatos y bobinas de tomos múltiples devanados en torno del campo” 2.6.3.-El motor monofásico: Según Jorge.H. (2017, p.21) Rosales En este motor utilizara un devanado auxiliar que solo se conectara durante el arranque, después funcionara únicamente con el devanado de trabajo. Es muy utilizado en los compresores de los frigoríficos que tenemos en nuestras casas. pág. 13 2.6.4.-El motor Trifásico: Según José H. Rosales (2017 p.25) El motor como su nombre la indica, lleva unas bobinas que se conectan a unos Anillos deslizantes colocados por medio de unas escobillas se conectan a una resistencia que se pueden variar hasta poner el rotor en corto circuito al igual que el eje. 2.7.-Funcionamiento: Los motores eléctricos son dispositivos que transforman energía eléctrica en energía mecánica. El medio de esta transformación de energía en los motores eléctricos es el campo magnético. Existen diferentes tipos de motores eléctricos y cada tipo tiene distintos componentes cuya estructura determina la interacción de los flujos eléctricos y magnéticos que originan la fuerza o par de torsión del motor. El principio fundamental que describe cómo es que se origina una fuerza por la interacción de una carga eléctrica puntual q en campos eléctricos y magnéticos es la Ley de Lorentz. pág. 14 2.8.-Métodos der Arranque de motores eléctricos: Según Ronaldo (2010. P.05) Picos de corriente posibles en las líneas es necesario que los motores eléctricos sean arrancados de manera que los valores picos de corriente durante el arranque sean lo suficientemente bajos. 2.9.-Elementos eléctricos y de montaje: Según Eybar (2010, P.157) El primer paso es determinar mediante la norma NTC 2050. El tipos de protección que se debe usar, como el servicio del motor es intermitente ente porque el tiempo de operación periódica es similar pág. 15 2.10.-La velocidad nominal de rotación del motor: Según José N. Rosales (2017, P. 32) Es la velocidad que indique el fabricante se diferencia de velocidad de sincronismo en el deslizamiento nominal. Siendo SN = deslizamiento nominal (%) El par motor o torque es el momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje de transmisión de potencia 2.11.-Controladores de velocidad de motores eléctricos: Según Rolando (2010, P.122) Es necesario variar la velocidad de giro del motor eléctrico con el fin de satisfacer los requerimientos de una maquina conducida, en algunos caso no es posible variar el deslizamiento de bomba pág. 16 2.12.-Protección y control de motores eléctricos: Según Rolando (2010, P.141) Conlleva la necesidad de plantear formas de proteger el motor eléctrico y la red de suministros de las eventuales elevaciones de corriente que puedan generarse debido a situaciones externas o internas 2.13.-Tipos de potencia: Según Armando (2016, P.51) Es la capacidad de producir energía de una maquina eléctricos, equipo o instalación por unidad de tiempo Potencia Aparente Potencia Reactiva Potencia Activa pág. 17 2.14.-Perdida de energía: Según San José (2009, P.9)En la transformación de energía eléctrica en mecánica, que tiene un lugar en los motores eléctricos, una parte de la energía eléctrica tomada de la red se convierte en calor, constituyendo la pérdida del motor. Las pérdidas de un motor de inducción pueden agruparse en dos bloques: las que dependen del índice de carga de un motor, y las que son independiente de la carga. La magnitud de ambos tipos depende del diseño, construcción del motor, materiales y calidad de proceso de manufactura 2.15.-Las normas: Según José H. Rosales (2017, P. 36) IEC: Comisión Electrotécnica Internacional, que es acogida por la gran mayoría de países especialmente los europeos (DIMENCIONES IEC SON EN MILIMETROS) NEMA: Asociación Nacional de fabricantes de equipos eléctricos. Es una norma nacional de Estados Unidos, pero es común en muchos países (DIMENCIONES EN NOMA SON PULGADAS) pág. 18 2.16.-Tipos de servicio más comunes: Según Sergio (2015, P.54 y 55) Como concepto importante para ahorrar lo máximo dada el punto de Vista económico y energético es el tipo de servicio que realiza el motor Es uno de los puntos más importantes para adquirir un motor de una potencia a otro. La temperatura en el interior del motor es otro factor importante ya que limita su utilización y provoca fallas de funciona miento y es por ellos q existen diversas clases de aislamiento y refrigeración normalizadas 2.17.-Estructura de la herramienta: Segun Sergio (2015, P.35) Para el caso de motor en servicio continuo se debe insertar la potencia necesaria para el accionamiento, así como las condiciones externas de temperatura y altitud que puede modificar los kilovatios necesarios ya que los motores se ven afectados por estos factores segunda la tabla. Para terminar, el usuario puede ciclar el botón “Generar Informe “, si en la pantalla principal la elección servicio intermitente, el usuario se encontrara con la pantalla de apariencia similar o la de servicio pág. 19 2.18.-Diseño y construcción del Banco de prácticas: Según Eybar (2010, P.172) Se diseñó con la necesidad de que este sea muy seguro, debido a que será manipulado por estudiantes con poca experiencia en sistemas eléctricos, es por eso que la mayor parte del diseño del banco aparte de la funcionalidad y de cumplir los objetivos de las practicas 2.19.-Medidores de variables eléctricos: Según Eybar (2010, P.53 )Se deben medir las variables de operación del mismo, entre estas variables se encuentran la corriente eléctrica, el Valor de tensión y la resistencia. pág. 20 2.20.-Tamaños normalizados de motores eléctricos: Según Rolando S. Rodríguez (2010, P.99) Nema clasifica y estandarizada los motores de acuerdo al tamaño, ósea a las dimensiones físicas de los motores (frame), de esta manera el ingeniero podrá distribuir adecuadamente el espacio con el que cuenta para construir tan solo conociendo el código de tamaño de motor a usar Nema clasifica los motores con un numero natural y le adiciona una T o una U luego del número (Por ejemplo: 143T), la T significa que el motor cumple con el estándar de normativa vigente NEMA, la U significa que cumple con el estándar NEMA que se dio entre los años 1952 a 1964. 2.21.-Clasificación de motores de corriente directa: Según José H. Rosales (2017, P.11) Jalando empujando objetos o soportando cualquier resistencia externo o carga. Un motor funciona en vacío, cuando el motor no está arrastrando ningún objeto, ni soportando ninguna resistencia externa. En este caso, el par resistente se debe únicamente a factores internos. pág. 21 2.22.-Motores eficientes: Según Sergio (2015, pp.50) Estadísticamente, para cada euro invertido en la compra de un motor, 100 euros más se emplearán en su funcionamiento durante los siguientes 10 años. 2.23.-Eficiencia: Según Sergio (2015, pp.28-29) El sector de la industria fue el primero en empezar a preocuparse por la eficiencia. Todas las empresas tienen un objetivo en común, y ese es obtener el mayor nivel de beneficios posibles en común, y ese es obtener el mayor nivel de beneficios posibles y mejorar su competividad. En conclusión, con los conocimientos que se tienen en la actualidad, se debería intentar ser eficientes a voluntad propia para aprovechar la energía al máximo, pero por otro lado la parte económica siempre ocupa gran importancia en todo los precisos. pág. 22 2.24.-Motores eficientes: Según Sergio E. Moya (2015, p.50-51).Utilizar un motor con un rendimiento lo más alto posible siempre es algo a tener en cuenta, pero también es importante en uso que se le dará a la máquina. Si se utilizara en un servicio de corta duración o intermitente. Cuando se trata de un motor que se utilizara en servicio continuo, su nivel de eficiencia es fundamental. Un comparativo general realizada con los motores de jaula de ardilla de eficiencia IE4 pone de manifiesta las grandes ventajas de adquirir un motor con la más alta eficiencia. Por ejemplo, dos motores de 200 KW y 3000 rim para actuar en régimen continuo (8760 h/ año) y a plena carga siendo IE3 con un rendimiento de 95.8% y otro de clase IE4 común 97.1%. Con tan solo un incremento de poco más de un 1% se traduce en una reducción del 30% en las perdidas. 2.25.-Eficiencia industrial: Según Sergio (2015, p.28). Actualmente el artículo 7.1 de la directiva 2012/27/VE obliga a alcanzar a cada estado miembro, un objeto de ahorro de energía final acumulado antes del 31 de diciembre de 2020 Originalmente, el método de cálculo del ahorro necesario para su cumplimiento se obtiene aplicar un 1,5% acumulado del consumo promedio del sector industrial. Para que las industrias pueden cumplir con el objetivo necesitan consumir menos energía, y una de los mecanismos que más consumen son los motores eléctricos, siendo un 65% de la energía eléctrica en la industria. pág. 23 2.26.-CARACTERISTICAS Según Sergio Espada Moya – Fernando Soto Martos .Entendiendo par como un fuerza, todos los motores siguen una curva par-velocidad de aspecto similar. Por otro lado está el par resistente o de carga (Tr) que es el par que ejerce la carga y el que esencialmente tiene que vencer el motor. Existen varios tipos de curvas e par resistente pero las más comunes son las constantes (Ascensores o Escaleras Mecánicas) En cuanto a los procesos uno de las más importantes en el funcionamiento de un motor en el momento del arranque, y esto se debe a que se puede explicar desde el circuito equivalente, ya que la resistencia de carga (Rc) es nula al ser el deslizamiento la unidad puede provocar un corto circuito. Una de las características más importantes acerca de los motores eléctricos es la parte (T) que puede proporcionar. Entendiendo por como una “fuerza” todos los motores siguen una curva porvelocidad de aspecto similar. Por otro lado, está el por resistencia o de carga y el que esencialmente tiene que vencer el motor. Por eso se reconoce que Es importante para ahorrar en lo máximo desde un punto de vista económico y energético que realizara el motor ya que a esto no habrá ninguna falla en tiempos de arranque, frenando y régimen permanente. Si se conecta un autotransformador entre la red y el motor, se consigue tener la posibilidad de varias tensiones durante el arranque hasta llegar al puerto deseado. Si se requiere un motor para una aplicación que necesite trabajar en régimen intermitentes mediante la tabla de 3 se puede realizar una estimulación de la capacidad de sobrecarga en función de varios perímetros. pág. 24 2.27.-Demanda industrial: Según Sergio (2015, pag.20) datos a 31 de diciembre de 2012 de REE, el número de centros de consumo vigentes era de 21.285 correspondientes a 13.16 o empresas. Como se puede ver en las figuras 12 y 13, el número de centros de servicio e industriales es muy parejo, pero como es de esperar, la industria ocupa gran parte de la demanda eléctrica empresarial yo que sus actividades requieren de mayor consumo diaria, llegando prácticamente a las tres cuartas partes del consumo. 2.28.-Hipótesis: Según Armando (2016, p.64). Si optimizaciones el funcionamiento del motor de inducción mediante el variador de frecuencia, obtendremos un ahorro de energía eléctrica en el laboratorio de la FIMUNCP. pág. 25 2.29.-Ventajas: . Utiliza la energía necesaria para realizar un determinado trabajo. . La gira y su velocidad son controladas en forma proporcional . Requiere menor mantenimiento a falta de fricción. . En fuerza y potencia, igualar a los motores mecánicos e hidráulicos. 3.-Conclusiones: Se ha resaltado la importancia de la eficiencia energética en general, pero principalmente en el sector industrial, donde se puede obtener diferencias económicas referentes en un corto periodo de tiempo, lo que se traduce en menores gastos para la empresa y a su vez en mayores beneficios. Además, se ha indicado el alcance medio ambiental como el ahorro de emisores de gases debidos a la generación de energía eléctrica. pág. 26 4.-Referencias Bibliográficas Fuentes: Ing.Carlos.H. (2000). Manual de motores eléctricos. En A. 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