* Instituto de Industria-Universidad Nacional General Sarmiento- Los Polvorines- Buenos Aires**Facultad de Ingeniería-Universidad de Buenos Aires- Buenos Aires

Susana Prado Iratchet*Fabiana Ferreira Aicardi**Andrea Pinzón*Maximilano Veliz*

Qué es?Rotor: Jaula de ardilla con una capa de Ferrite

Ferrite: con alta anisotropía en la dirección orientada del campo B

32r OOnFeS

Estator: una bobina concentrada Que imprime polos en el rotor.

FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO

MODO DE ARRANQUEMODO DE ARRANQUE MODO DE TRANSICIÓNMODO DE TRANSICIÓN MODO DE FUNCIONAMIENTOMODO DE FUNCIONAMIENTO MODO DE RE-ARRANQUEMODO DE RE-ARRANQUE

ARRANQUETRANSICIÓN

EE

MODO DE MODO DE ARRANQUEARRANQUE

MODO DE MODO DE TRANSICIÓNTRANSICIÓNO SÍNCRONOO SÍNCRONO

...*.

...

mpr1260180070n

mpr1800n

4p

hz60f

t

s

RPM POLOS

600 12

800 9

1440 5

1600 4.5

1800 4

p

f260mprns

.....

tn

f260p

..

Imprime y reimprime polos en Imprime y reimprime polos en cada vueltacada vuelta

El campo en el rotor es El campo en el rotor es producido por producido por las corrientes las corrientes inducidas y por los polos inducidas y por los polos impresosimpresos

¡¡¡trabaja como un motor síncrono entre t a s!!!!!!

Limitaciones de la tecnología convencional

Corriente de arranque elevadaCorriente de arranque elevada Igual números de polos en rotor y estatorIgual números de polos en rotor y estator Dependencia de la velocidad con el N° de Dependencia de la velocidad con el N° de

polospolos

CARACTERÍSTICAS DE CARACTERÍSTICAS DE CALIDADCALIDAD

Baja corriente de arranque Factor de potencia unitario y buena

eficiencia energética en rango amplio de velocidad

Diseño robusto y simple Baja temperatura de funcionamiento Capacidad de arrancar cargas de alta

inercia Capacidad de re-arranque instantáneo

MOTOR MONOFÁSICO DE POLOS IMPRESOSMOTOR MONOFÁSICO DE POLOS IMPRESOS

Potencia [h.p.] 15 20 25 30 40 50 60 Velocidad - RPM 360

0 3600 3600 3600 3600 3600 3600

Corriente de carga máxima (Amp) (240V)

52 67 84 100 133 166 198

Corriente de arranque 100 125 164 196 210 300 350 Inercia del rotor lb-ft2 100 135 142 150 180 460 500 Inercia conectada permisible lb-ft2 (o carga equivalente)

150 300 300 300 400 640 700

Corte de red a máxima carga: a. RPM después de 5 seg. b. RPM después de 10 seg.

3300

3000

3450 3250

3400 3200

3350 3150

3300 3000

3400 3050

3400 3000

Tamaño de la carcasa NEMA 363Y 365Y 365Y 365Y 366Y 445Y 445Y Peso (lbs.) 900 1050 1100 1175 1280 1650 1800 Torque (ft-lb) a máxima carga 21 29 36 43 58 73 87 Torque (ft-lb) de arranque 24 33 40 48 65 82 97 Torque de rearranque (después de un corte)

27 38 47 58 75 95 112

Aumento de la temperatura de funcionamiento ºC

50 50 50 50 52 56 60

BAJA CORRIENTEBAJA CORRIENTE DE ARRANQUE DE ARRANQUE

Corriente de arranque mucho menor (1/3) o (1/4) Corriente de arranque mucho menor (1/3) o (1/4) No provoca hueco de tensión durante el arranque.No provoca hueco de tensión durante el arranque. Arranque con tensión plena.Arranque con tensión plena. El arranque puede durar más tiempo evitándose el El arranque puede durar más tiempo evitándose el

penduleopenduleo.

Monofásico Convencional Monofásico Polos Impresos

Potencia [HP]

Inom[A] Iarr[A] Potencia [HP]

Inom[A] Iarr[A]

5 22 150 20 68 130

7.5 28 220 30 100 185

10 39 288 40 130 245

15 70 377 60 200 360

En Estado Estacionario no hay circulación de crrte en las barras del rotor.

Mejor eficiencia, menores costos fijos, menor facturación Al tener baja crrte de arranque:

Disminución de los costos de la distribución: sección de los cables, transformadores

Disminución de la protección: contactores, factor de potencia cercano a la unidad

no necesita compensar reactivo

motor monofásico convencional de 230 V y motor monofásico de Polos impresos (Written-Pole®) de 230 V.

Estandar Polos Impresos

Comparación

Potencia (HP) 15 30 100% Inominal de línea 70 100 43% Iarr (línea) 377 185 51% Rendimiento(%) 82.0 94.1 15% Factor de potencia 0.86 1 16% P de entrada (kW) 13.6 23.8 75% S (kVA) 16.1 23.8 48%

DISEÑO ROBUSTO Y DISEÑO ROBUSTO Y SIMPLESIMPLE

Arranca a tensión plena No emplea convertidores de fase:

No introduce armónicas en la red reduciendo la complejidad de la instalación disminuyendo las necesidades de mantenimiento.

Al ser la Crrte de arranque 1/3 de un convencional, el motor de Polos impresos genera 1/9 menos de calor durante el arranque. la confiabilidad, La duración del arranque puede aumentar. Mejorar la eficiencia Se alarga la vida de los rodamientos y de las bobinas del motor.

Puede arrancar cargas 10 veces mayores que un motor convencional. Funcionamiento más suave

disminuye el desgaste del sistema.

RE-ARRANQUE RE-ARRANQUE INSTANTÁNEOINSTANTÁNEO

Al poder arrancar con la tensión asignada se puede re-arrancar instantáneamente.

No produce transitorios: por ende armónicos.

Soporta cortes de energías de hasta 15 segundos sin desengancharse.

Especificaciones del fabricante Especificaciones del fabricante actualesactuales

Potencia [h.p.] 15 20 30 40 50 60 75 100

Velocidad(rpm) 1800 1800/3600

1800 1800 1800 1800 1800 1800

Tensión asignada (V)

230 230 230/460

230/460

460 460 460 460

Frecuencia(Hz) 60 60 60 60 60 60 60 60

Corriente Nominal (A)

54 71 105/52

123/69

86 103 128 170

Corriente de arranque

125 166 200/100

282/128

155 196 225 280

Eficiencia % 90 91 93 93.5 94.0 94.5 95 95.5

Rango de Temp ambiente Temp ambiente 4ºC a 40ºC

(WRITTEN-POLE®)(WRITTEN-POLE®) TRIFÁSICAS- TRIFÁSICAS- ROESELROESEL

ROESELROESEL

GRUPO M-G ROESEL®GRUPO M-G ROESEL®

Eficiencia mayor durante la operación Eficiencia mayor durante la operación Factor de Potencia Unitario en régimen EEFactor de Potencia Unitario en régimen EE Baja corriente de arranque:.Baja corriente de arranque:. Tolerancia a las tensiones desequilibradas: Sincronización Tolerancia a las tensiones desequilibradas: Sincronización

flexible: flexible: Tolerancias a las sobretensiones y a los armónicos: Tolerancias a las sobretensiones y a los armónicos: Restablecimiento instantáneo: Restablecimiento instantáneo: Eliminación del sistema de UPS: Eliminación del sistema de UPS: Posibilidad de un Sistema de Potencia Inteligente:Posibilidad de un Sistema de Potencia Inteligente:

Motor- Generador Roesel (MGR)

Potencia [kVA]35 kVA

40 kVA 50 kVA 60 kVA

Tensión C.A.[V] (+10% - 15%) de entrada3 fases, 4 hilos

208 208 / 480

208 480

Corriente nominal[A] 100A 105A / 45A

130A 67A

Corriente de arranque 250A 263A / 113A

239A, 168A

Factor de potencia para carga asignada 0.95 (Min) Potencia de salida [kW] 28 32 40 48

Factor de potencia de carga 0.9 adelanto a 0.8 atraso

Transitorio (0-50 msec) < 50% variación de la carga -15% to +10%

Transitorio (50 msec – 500 msec) < 50% variación de la carga

± 8%

Tasa de distorsión armónica (Cargas lineales) ≤ 3%

ESPECIFICACIONES M-G ROESEL ESPECIFICACIONES M-G ROESEL

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

La baja corriente de arranque se ve reflejada en que produceLa baja corriente de arranque se ve reflejada en que produce MENOS HUECOSMENOS HUECOS ARRANQUE CON TENSIÓN PLENAARRANQUE CON TENSIÓN PLENA ARRANQUE DE CARGAS DE GRAN INERCIAARRANQUE DE CARGAS DE GRAN INERCIA PERMITE RE-ARRANQUESPERMITE RE-ARRANQUES ARRANQUES SUAVES Y TIEMPOS LARGOSARRANQUES SUAVES Y TIEMPOS LARGOS

Mayor eficiencia en régimen nominalMayor eficiencia en régimen nominal Factor de potencia unitarioFactor de potencia unitario SOPORTA INTERRUPCIONES DE 15 SEGUNDOSSOPORTA INTERRUPCIONES DE 15 SEGUNDOS No se la conoce, no se sabe como funcionará en nuestro país. Existe No se la conoce, no se sabe como funcionará en nuestro país. Existe

para 60 hz.para 60 hz. Su costo inicial se amortiza con el ahorro de costos fijos y de Su costo inicial se amortiza con el ahorro de costos fijos y de

instalación.instalación. El elevado costo de El elevado costo de MGR (ROESEL®) se justifica en centros de MGR (ROESEL®) se justifica en centros de

cómputos, telecomunicación y procesos críticos.cómputos, telecomunicación y procesos críticos. Alta potencia en monofásico.Alta potencia en monofásico. Diseño simple y robusto, requieren pocos equipos para regular la Diseño simple y robusto, requieren pocos equipos para regular la

frecuencia y la tensión de salida.frecuencia y la tensión de salida.

LECCIONES LECCIONES APRENDIDASAPRENDIDAS

Usado fundamentalmente como bombas y ventiladores. Usado fundamentalmente como bombas y ventiladores. Para riego, tratamiento de aguas residuales.Para riego, tratamiento de aguas residuales.

Ensayos de verificación en laboratorios acreditados con Ensayos de verificación en laboratorios acreditados con resultados que confirman los valores del fabricante.resultados que confirman los valores del fabricante.

El conjunto ROESEL® (MGR) es aplicado desde 1988 en El conjunto ROESEL® (MGR) es aplicado desde 1988 en instalaciones que requieren proteger equipos costosos, instalaciones que requieren proteger equipos costosos, datos o procesos críticosdatos o procesos críticos.

RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

El motor monofásico de Polos impresos (El motor monofásico de Polos impresos (Written-Pole®Written-Pole®) se emplea) se emplea en en los sistemas de riego, secado y manejo de granos, acondicionadores de los sistemas de riego, secado y manejo de granos, acondicionadores de aire, trenes de laminación y en la explotación de petróleo, aire, trenes de laminación y en la explotación de petróleo,

Su bajo costo de mantenimiento justifican la inversión inicial. Su bajo costo de mantenimiento justifican la inversión inicial.

Se necesita preparar profesionales para su mantenimiento.Se necesita preparar profesionales para su mantenimiento.

Se puede usar un motor monofásico con un generador trifásico.Se puede usar un motor monofásico con un generador trifásico.

Muy buena perfomance del conjunto Motor Generador Trifásico Muy buena perfomance del conjunto Motor Generador Trifásico ROESEL® que compensa su costo, porque además de tener las mismas ROESEL® que compensa su costo, porque además de tener las mismas bondades que la máquina monofásica se agrega su buena tolerancia a bondades que la máquina monofásica se agrega su buena tolerancia a desequilibrios de tensión, a las armónicas y a las sobretensiones, que desequilibrios de tensión, a las armónicas y a las sobretensiones, que no genera armónicas y que elimina la necesidad de UPS. no genera armónicas y que elimina la necesidad de UPS.

MUCHAS GRACIAS• Susana Prado: miratchet@ungs.edu.ar• Andrea Pinzón: apinzon@ungs.edu.ar• Maximiliano Véliz: mveliz@ungs.edu.arInstituto de Industria, Universidad Nacional General Sarmiento, J. M. Gutierrez 1150

(C.P.:1613), Los Polvorines, Buenos Aires, Argentina• Fabiana Ferreira: fferreir@gmail.comFacultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Av Paseo Colón 850, Buenos Aires

Argentina• Pablo Massa: massa@ing.unlp.edu.arDepartamento de Electrotecnia, LEDE-SIECIT, Universidad Nacional de La Plata, Calle 48 y

116, La Plata, Buenos Aires, Argentina.

• Susana Prado: miratchet@ungs.edu.ar• Andrea Pinzón: apinzon@ungs.edu.ar• Maximiliano Véliz: mveliz@ungs.edu.arInstituto de Industria, Universidad Nacional General Sarmiento, J. M. Gutierrez 1150

(C.P.:1613), Los Polvorines, Buenos Aires, Argentina• Fabiana Ferreira: fferreir@gmail.comFacultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Av Paseo Colón 850, Buenos Aires

Argentina• Pablo Massa: massa@ing.unlp.edu.arDepartamento de Electrotecnia, LEDE-SIECIT, Universidad Nacional de La Plata, Calle 48 y

116, La Plata, Buenos Aires, Argentina.