Other design solution

Un motor consume, a la vez, potencia activa, que se convierte en trabajo mecánico, y potencia reactiva, necesaria para la magnetización pero que no realiza ningún trabajo.

Juntas, la potencia activa y la reactiva, representadas en el diagrama (abajo) por P y Q, proporcionan la potencia aparente S.

La relación entre la potencia activa, medida en kW, y la potencia aparente, medida en kVA, se conoce como el factor de potencia. Generalmente, el ángulo entre P y S se designa como ϕ.

El factor de potencia se sitúa generalmente entre 0,7 y 0,9. En motores pequeños es inferior y en motores grandes mayor. Por este motivo, los suministradores de potencia a veces requieren que se aumente el factor de potencia de una instalación.

2.3.9.- Motores asíncronos trifásicos

Los motores asíncronos de inducción son aquellos en los que la velocidad de giro del rotor es algo inferior a la de sincronismo. Los podemos encontrar tanto monofásico como trifásico.

Rotor en cortocircuito (jaula de ardilla) y Rotor bobinado.

Figura N° 19 Motor Eléctrico

2.3.10.- Tensión e intensidad en el estator de los motores trifásicos

Los motores eléctricos más utilizados son los de rotor en cortocircuito, también llamado de jaula de ardilla. Su único inconveniente es el de absorber una elevada intensidad en el arranque a la tensión de funcionamiento

Todo bobinado trifásico se puede conectar en estrella (todos los finales conectados en un punto común, alimentando el sistema por los otros extremos libres) o bien en triangulo (conectado el final de cada fase al principio de la siguiente, alimentando el sistema por los puntos de unión) como se puede apreciar en las siguientes figuras.

Figura N° 20 Conexión estrella en los bobinados

Fuente:Elaboración Propia

En la conexión triangulo la intensidad que recorre cada fase es √3 menor que la intensidad de la línea, mientras que la tensión a la que queda sometida cada fase coincide con la tensión de la línea.

Figura N° 21 Conexión triangulo en los bobinados

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En estas condiciones, el motor se puede considerar como bitensión, ya que las tensiones normalizadas son de 230 𝑉_𝑎𝑐 o 400 𝑉_𝑎𝑐. Si un motor está diseñado para aplicarle 230 𝑉𝑎𝑐 a cada fase, lo podremos

conectar a la red de 230 𝑉𝑎𝑐 en triangulo y a la red de 400 𝑉𝑎𝑐 en

estrella. En ambos casos, la tensión que se le aplica a cada fase es de 230 𝑉_𝑎𝑐. en una y otra conexión, permanecen invariables los parámetros de potencia, par motor y velocidad. La conexión estrella o triangulo se realiza sobre la placa de bornes mediante puentes.

Figura N° 22 Conexión en estrella y triangulo en los bornes

Fuente: Elaboración propia

2.3.11.- Tensión y frecuencia

Para mejorar resultados, los motores eléctricos de inducción den funcionar con su tensión y frecuencia normal. Estos valores se indican siempre en la placa del motor.

Sin embargo, se permite alguna variación de los valores normales, siendo los límites para el voltaje aproximadamente 10%, y los límites para la frecuencia 5%, ambos en uno u otro sentido.

Con cualquier variación, ya sea del voltaje o de la frecuencia, se producirán cambios en las características normales de funcionamiento de acuerdo con lo siguiente.

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2.3.12.- Puesta a tierra de la instalación

El objetivo de la puesta a tierra es limitar la tensión que puede aparecer en las masas metálicas debido a un defecto de aislante y asegurar el correcto funcionamiento de las protecciones. Consiste en una unión metálica directa entre determinados elementos de una instalación y un electrodo o grupo de electrodos enterrados en el suelo. Mediante esta conexión se consigue que no existan diferencias de potencial peligrosas en el conjunto de instalaciones, caseta y superficie próxima al terreno. Además, la puesta a tierra permite el paso de corrientes de descarga de origen atmosférico.

2.3.13.- Pérdidas de potencia en motores trifásicos

En todo proceso de transformación de la energía, se produce una diferencia entre la potencia que entrega el equipo para su utilización (Potencia útil), y la potencia que absorbe (Potencia absorbida). Esta diferencia se conoce con el nombre de “pérdidas”. El flujo de energía se muestra en la figura

Figura N° 23 Flujo de energía

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2.3.14.- Caída de tensión

Llamamos caída de tensión de un conductor a la diferencia de potencial que existe entre los extremos del mismo. Este valor se mide en voltios y representa el gasto de fuerza que implica el paso de la corriente por el mismo. Así mismo, la caída de tensión es medida frecuentemente en tanto por ciento de la tensión nominal de la fuente de la que se alimenta. Por lo tanto, si en un circuito alimentado a 400

𝑉_𝑎𝑐 de tensión se prescribe una caída máxima de tensión de una instalación del 5%, esto significará que en dicho tramo no podrá haber más de 20 voltios, que sería la tensión perdida con respecto a la tensión nominal.

No existe un conductor perfecto, pues todos presentan una resistividad al paso de la corriente por muy pequeña que sea, por este motivo ocurre que un conductor incrementa la oposición al paso de la corriente, a medida que también va aumentando su longitud. Si esta resistencia aumenta, por consiguiente, aumenta el desgaste de fuerza, es decir, la caída de tensión. Podríamos decir que la caída de tensión de un conductor viene determinada por la relación que existe entre la resistencia que ofrece este al paso de la corriente, la carga prevista en el extremo más lejano del circuito y el tipo de tensión que se aplicará a los extremos.

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