Memoria de Resisdencias Profesionales

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Fidencio Guadalupe Flores Hernandez. 04580207 1. INTRODUCCIÓN........................................................3 2. JUSTIFICACIÓN.......................................................4 3. OBJETIVOS...........................................................5 3.1. OBJETIVOS GENERALES................................................5 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS...............................................5 4. HISTORIA DE LA EMPRESA..............................................6 4.1. RESEÑA...........................................................6 4.1.1. MISIÓN.............................................................................................................................. 6 4.1.2. VISIÓN................................................................................................................................ 6 5. FUNDAMENTOS.........................................................7 5.1. MAQUINAS ELÉCTRICAS DE C.A. USO Y OPERACIÓN...........................7 5.2. TIPOS DE MOTORES DE INDUCCIÓN.......................................10 5.2.1. Motor eléctrico................................................................................................................ 10 5.2.2. Motor abierto.................................................................................................................. 10 5.2.3. Motor abierto a prueba de goteo................................................................................. 10 5.2.4. Motor abierto protegido para intemperie tipo I.......................................................... 10 5.2.5. Motor abierto protegido para intemperie tipo II........................................................ 11 5.2.6. Motor a prueba de explosión clase I............................................................................ 11 5.2.7. Motor a prueba de explosión clase II........................................................................... 11 5.2.8. Motor de inducción........................................................................................................ 12 5.2.9. Motor diseño “A”............................................................................................................. 12 5.2.10. Motor diseño “B”............................................................................................................. 12 5.2.11. Motor diseño “C”............................................................................................................. 12 5.2.12. Motor diseño “D”............................................................................................................. 13 5.2.13. Motor diseño “L”............................................................................................................. 13 5.2.14. Motor diseño “M”............................................................................................................ 13 5.2.15. Motor diseño “N”............................................................................................................ 13 5.2.16. Motor diseño “O”............................................................................................................ 14 5.2.17. Motor tipo jaula de ardilla............................................................................................. 14 5.2.18. Motor fraccionario........................................................................................................ 14 5.2.19. Motor integral................................................................................................................. 14 5.2.20. Motor horizontal............................................................................................................. 14 5.2.21. Motores monofásicos y trifásicos.................................................................................. 14 5.2.22. Motor para aplicación especial..................................................................................... 14 5.2.23. Motor totalmente cerrado............................................................................................. 15 5.2.24. Motor totalmente cerrado, enfriado por ventilador................................................... 15 5.2.25. Motor totalmente cerrado enfriado con intercambiador aire-aire........................... 15 5.2.26. Motor totalmente cerrado enfriado por agua-aire..................................................... 15 5.2.27. Motor totalmente cerrado a prueba de agua.............................................................. 15 5.2.28. Motor vertical.................................................................................................................. 15 5.3. PAR MOTOR.......................................................16 5.3.1. Par de fuerzas................................................................................................................. 16 Memoria de Residencias Profesionales 1

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1. INTRODUCCIÓN........................................................................................................................... 3

2. JUSTIFICACIÓN............................................................................................................................ 4

3. OBJETIVOS................................................................................................................................... 5

3.1. OBJETIVOS GENERALES.................................................................................................................53.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS...............................................................................................................5

4. HISTORIA DE LA EMPRESA.......................................................................................................6

4.1. RESEÑA..........................................................................................................................................64.1.1. MISIÓN................................................................................................................................64.1.2. VISIÓN.................................................................................................................................6

5. FUNDAMENTOS........................................................................................................................... 7

5.1. MAQUINAS ELÉCTRICAS DE C.A. USO Y OPERACIÓN...................................................................75.2. TIPOS DE MOTORES DE INDUCCIÓN............................................................................................10

5.2.1. Motor eléctrico...................................................................................................................105.2.2. Motor abierto.....................................................................................................................105.2.3. Motor abierto a prueba de goteo....................................................................................105.2.4. Motor abierto protegido para intemperie tipo I..............................................................105.2.5. Motor abierto protegido para intemperie tipo II.............................................................115.2.6. Motor a prueba de explosión clase I..............................................................................115.2.7. Motor a prueba de explosión clase II.............................................................................115.2.8. Motor de inducción...........................................................................................................125.2.9. Motor diseño “A”...............................................................................................................125.2.10. Motor diseño “B”...............................................................................................................125.2.11. Motor diseño “C”...............................................................................................................125.2.12. Motor diseño “D”...............................................................................................................135.2.13. Motor diseño “L”................................................................................................................135.2.14. Motor diseño “M”...............................................................................................................135.2.15. Motor diseño “N”...............................................................................................................135.2.16. Motor diseño “O”...............................................................................................................145.2.17. Motor tipo jaula de ardilla.................................................................................................145.2.18. Motor fraccionario............................................................................................................145.2.19. Motor integral....................................................................................................................145.2.20. Motor horizontal................................................................................................................145.2.21. Motores monofásicos y trifásicos....................................................................................145.2.22. Motor para aplicación especial........................................................................................145.2.23. Motor totalmente cerrado.................................................................................................155.2.24. Motor totalmente cerrado, enfriado por ventilador.......................................................155.2.25. Motor totalmente cerrado enfriado con intercambiador aire-aire................................155.2.26. Motor totalmente cerrado enfriado por agua-aire.........................................................155.2.27. Motor totalmente cerrado a prueba de agua.................................................................155.2.28. Motor vertical.....................................................................................................................15

5.3. PAR MOTOR..................................................................................................................................165.3.1. Par de fuerzas...................................................................................................................165.3.2. Par a carga plena..............................................................................................................175.3.3. Par de arranque (rotor bloqueado).................................................................................17

5.4. TÉRMINOS ESPECÍFICOS..............................................................................................................185.4.1. Símbolos Y Abreviaturas.................................................................................................185.4.2. Especificaciones Según Placa........................................................................................20

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6. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA..................................................................................................21

6.1. METODOLOGÍA DEL PROBLEMA....................................................................................................22

7. SOLUCIÓN PLANTEADA...........................................................................................................31

7.1. MATERIAL A UTILIZAR....................................................................................................................317.2. CIRCUITO ELÉCTRICO....................................................................................................................327.3. METODOLOGÍA PARA LA OPERACIÓN............................................................................................33

8. CONCLUSIÓN.............................................................................................................................. 34

9. ANEXOS....................................................................................................................................... 35

9.1. LETRAS DE CLAVE PARA LA RELACIÓN KVA/KW O KVA/CP A ROTOR BLOQUEADO...................359.2. CORRIENTE DE ARRANQUE PARA MOTORES MONOFÁSICOS.......................................................369.3. CORRIENTE DE ARRANQUE PARA MOTORES TRIFÁSICOS............................................................379.4. FACTOR DE SERVICIO EN MOTORES............................................................................................389.5. NIVELES DE EFICIENCIA NOMINAL, EN MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICOS............39

10. BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................................... 40

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1. Introducción

En este proyecto se busca la solución a un riesgo encontrado en la Pruebas que

se le realizan a motores trifásicos, una vez que estos ya han sido rebobinados y se

dispone a realizar su entrega al cliente.

La solución planteada se elabora con elementos que se tiene en el

establecimiento, y que están en desuso por el cual los costos de realizar este

proyecto son mínimos.

El riesgo a eliminar esta basado en el daño que se puede ocasionar al operador al

realizar este tipo de pruebas, teniendo probabilidades de atraer una lesión en ojos

principalmente y en el rostro.

2. Justificación

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La realización de este proyecto de residencias se enfoca en la aplicación de los

métodos de mejora obtenidos en la ingeniería que estudiamos a lo largo de

nuestra carrera, para dar solución al riesgo que se presenta.

La pronta eliminación del riesgo obedece la ejecución de este proyecto, con los

métodos más convenientes y buscando el ahorro a la empresa utilizando

productos en desuso por la empresa.

3. Objetivos

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3.1. Objetivos Generales

Aplicar todos los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos a lo largo de

la carrera.

Adquirir experiencia en el ramo laboral, detectando riesgos e

implementando soluciones en la eliminación de riesgos.

Realizar un proyecto para acreditar el curso de Residencias Profesionales.

3.2. Objetivos específicos

Eliminar riesgo en las pruebas a motores eléctricos.

Proteger a los operarios de daños en ojos y rostro.

Implementar un probador semiautomático.

Crear un entorno mas seguro

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4. Historia de la empresa

4.1. Reseña

Electrical Industrias nace en abril de 2003, siendo el resultado de una actividad

de tradición familiar encarrilada a dar servicio de mantenimiento eléctrico

industrial y soporte en la reparación de maquinas eléctricas de todo tipo de

capacidad y de corrientes.

Electrical Industrias es una compañía 100% familiar de tipo microempresa por

el número de operarios que cuentan al llegar a tener una plantilla de 10

personas.

4.1.1. MISIÓN.

Ofrecer el servicio líder en reparación de motores logrando la cobertura

total en la gran mayoría de las empresas de la región norte de el estado

brindando un servicio de calidad.

4.1.2. VISIÓN.

Ser una empresa moderna y autosuficiente que contribuya el bienestar

social y la conservación del equipo demostrando un excelente servicio de

calidad y administración con eficiencia de los recursos humanos,

tecnológicos, financieros y materiales con que cuenta.

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5. Fundamentos

5.1. Maquinas eléctricas de C.A. Uso y Operación

El motor polifásico de inducción de es el tipo de uso más común. Por lo

general, consta de un estator devanado en la misma forma que el generador

síncrono. Si se suministra corriente bifásica a un devanado bifásico o corriente

trifásica a un devanado trifásico, se produce un campo magnético rotatorio en

el entrehierro. El número de polos que tiene este campo es el mismo que el de

un generador síncrono que tuviera el mismo devanado en el estator.

Hay dos tipos generales de rotores. El de jaula de ardilla consiste en barras

gruesas de cobre o aluminio, puestas en corto circuito por anillos en los

extremos, o las barras y los anillos de extremo pueden ser una sola pieza de

aluminio.

El rotor devanado tiene devanado polifásico del mismo número de polos que el

estator y las terminales se sacan hasta anillos deslizantes, de modo que

pueden introducirse resistencia externa. Los conductores del rotor tienen tienen

que ser cortados por el campo rotatorio y, por tanto, el rotor no puede girar con

velocidad sincronía, porque debe existir deslizamiento.

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El momento de torsión es proporcional al flujo en el entrehierro y a las

componentes de la corriente del rotor que están, en el espacio, en fase con el.

El momento máximo de torsión varía con el cuadro de voltaje, en razón inversa

a la impedancia del estator y la reactancia del rotor y es independiente de la

resistencia del rotor.

Los motores trifásicos de jaula de ardilla se utilizan para trabajos que requieran

velocidad constante. Se utilizan mucho debido a su construcción resistente y a

la ausencia de contactos cerrados movibles, lo cual los hace adecuados para

trabajos donde se encuentren condiciones de polvo o gases inflamables.

Los motores de jaula de ardilla para usos generales tienen un momento de

torsión al arranque de 100 a 250 % mayor que el momento de torsión a plena

carga, a su voltaje nominal.

En las pruebas de rotor bloqueado las corrientes varían de entre cuatro y siete

veces más que la corriente a plena carga.

Es deseable arrancar los motores de inducción por conexión directa a través

de de la línea, por que los arrancadores a voltaje reducido son costosos y casi

siempre reducen el momento de torsión para arranque. La capacidad del

sistema de distribución determina cuando debe usarse un voltaje reducido de

arranque para limitar las caídas de voltaje en el sistema.

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En sistemas industriales rígidos se han arrancado con éxito motores de 25000

hp a través de la línea.

Una desventaja de los motores de inducción es que toman corriente retrasada

y que el factor de potencia a media carga es bajo. Las características de carga-

velocidad y de carga-torsión en los motores de inducción son casi iguales que

las del motor en derivación.

La velocidad tiene una ligera disminución a plena carga y es deslizamiento

entre 10% en los motores pequeños y 2% en los motores muy grandes. El

momento de torsión es casi proporcional a la carga, casi hasta legar al

momento máximo de torsión. El factor de potencia es entre 0.8 y 0.9 a plena

carga.

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5.2. Tipos de Motores de Inducción

5.2.1. Motor eléctricoEs una máquina rotatoria que transforma la energía eléctrica en energía

mecánica.

5.2.2. Motor abiertoEs un motor que permite el paso del aire exterior alrededor y a través de

sus embobinados, para su enfriamiento.

5.2.3. Motor abierto a prueba de goteoEs un motor abierto cuyas aberturas para la ventilación están construidas

de tal manera que su operación no sea afectada por gotas de líquido o

partículas sólidas que golpeen o entren al enclaustramiento en cualquier

ángulo entre 0 grados (0 radianes) y 15 grados (0.262 radianes) de la

vertical.

5.2.4. Motor abierto protegido para intemperie tipo IEs un motor abierto a prueba de goteo con ductos de ventilación,

construidos para reducir a un mínimo la entrada de lluvia y partículas

suspendidas en el aire a las partes eléctricas del mismo. Su construcción es

tal, que una barra cilíndrica de 19 mm de diámetro no puede penetrar por

los ductos de ventilación.

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5.2.5. Motor abierto protegido para intemperie tipo IIEl motor protegido para intemperie tipo II debe tener, además de lo indicado

para tipo I, sus ductos de ventilación, tanto de entrada como de salida,

diseñados de tal manera que el aire que sopla a tal velocidad junto con las

partículas suspendidas en el, puedan ser descargadas al exterior sin entrar

a los ductos internos de ventilación que van directamente al sistema

eléctrico del motor.

La corriente de ventilación debe hacer por lo menos tres cambios bruscos

en su dirección, ninguno de los cuales deben ser menores a 90 grados

(1.571 radianes). Además, la velocidad de entrada del aire no debe ser

mayor a 183 metros por minuto para minimizar la entrada de partículas

suspendidas en el aire al interior del motor.

5.2.6. Motor a prueba de explosión clase IEs un motor totalmente cerrado capaz de soportar una explosión de un

vapor o gas específicos que pueden ocurrir en su interior y evitar la ignición

del gas o vapores específicos que lo rodean por chispas, flamas o la

explosión del gas o vapor en su interior, y que opera con una temperatura

exterior tal que la atmósfera inflamable que lo rodea, no será inflamada.

5.2.7. Motor a prueba de explosión clase IIEs un motor totalmente cerrado capaz de evitar la entrada de polvos en

cantidades que puedan inflamarse o afectar su funcionamiento o capacidad,

y que no produce arcos, chispas, o calor generado en cualquier forma en su

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interior, que pueda causar la ignición de acumulaciones externas o

suspensiones en le aire, de un polvo especifico en su vecindad.

5.2.8. Motor de inducciónEs un motor eléctrico del cual solamente una parte (estator), se conecta a la

fuente de energía, la otra (rotor) funciona por inducción electromagnética.

5.2.9. Motor diseño “A”Motor trifásico que al arranque a la tensión y frecuencia nominales,

desarrolla el par de arranque especificado en el inciso 8.1.4.12, un par

mínimo especificado en el inciso 8.1.4.17 y un par máximo especificado en

el inciso 8.1.4.15, con una corriente de arranque que excede los valores de

la Tabla 3, y teniendo un deslizamiento a carga plena, igual o menor al 5%.

5.2.10. Motor diseño “B”Motor trifásico que al arranque a la tensión y frecuencia nominales,

desarrolla el par de arranque especificado en el inciso 8.1.4.12, un par

mínimo especificado en el inciso 8.1.4.17 y un par máximo especificado en

el inciso 8.1.4.15, con una corriente de arranque que no excede los valores

de la Tabla 3, y teniendo un deslizamiento a carga plena, igual o menor al

5%.

5.2.11. Motor diseño “C”Motor trifásico que al arranque a la tensión y frecuencia nominales,

desarrolla el par de arranque especificado en el inciso 8.1.4.13, y un par

máximo especificado en el inciso 8.1.4.16, con una corriente de arranque

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que no excede los valores de la Tabla 3, y teniendo un deslizamiento a

carga plena, igual o menor al 5%.

5.2.12. Motor diseño “D”Motor trifásico que al arranque a la tensión y frecuencia nominales

desarrolla un par de arranque no menor de 275% del par a carga plena, con

una corriente de arranque que no excede los valores de la Tabla 3 y con un

deslizamiento a carga plena, como sigue:

a). Diseño 1D del 5 al 8%.

b). Diseño 2D del 8 al 13%.

c). Diseño 3D mayor del 13%.

5.2.13. Motor diseño “L”Motor monofásico integral, diseñado para arrancar con tensión nominal y

desarrollar un par máximo de acuerdo con la Tabla 13 con una corriente de

arranque que no exceda los valores de la Tabla 2 A.

5.2.14. Motor diseño “M”Motor monofásico integral, diseñado para arrancar con tensión nominal y

desarrollar un par máximo de acuerdo con la Tabla 13 con una corriente de

arranque que no exceda los valores de la Tabla 2 A.

5.2.15. Motor diseño “N”Motor monofásico fraccionario, diseñado para arrancar con tensión nominal,

y con una corriente de arranque que no exceda los valores de la Tabla 2.

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5.2.16. Motor diseño “O”Motor monofásico fraccionario, diseñado para arrancar con tensión nominal,

y con una corriente de arranque que no exceda los valores de la Tabla 2.

5.2.17. Motor tipo jaula de ardillaEs un motor de inducción cuyo circuito secundario está formado por barras

colocadas en ranuras del núcleo secundario, permanentemente cerradas en

circuito corto (corto circuito) por medio de anillos en sus extremos, dando

una apariencia de una jaula de ardilla.

5.2.18. Motor fraccionarioEs aquel cuya potencia nominal es menor de 0,746 kW. (1 cp), pero mayor

de 0,0373 kW. (1/20 cp).

5.2.19. Motor integralEs aquel cuya potencia nominal es igual o mayor a 0,746 kW. (1 cp).

5.2.20. Motor horizontalEs aquel cuya posición de instalación debe ser con su eje de rotación

paralelo al plano de montaje.

5.2.21. Motores monofásicos y trifásicosSon motores que utilizan para su operación energía eléctrica de corriente

alterna monofásica o trifásica

5.2.22. Motor para aplicación especialEs aquel que está diseñado y construido para una aplicación específica con

una o más características particulares.

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5.2.23. Motor totalmente cerradoEs aquel, cuya armazón impide el cambio libre de aire entre el interior y el

exterior del motor, sin llegar a ser hermético.

5.2.24. Motor totalmente cerrado, enfriado por ventiladorEs un motor totalmente cerrado provisto de uno o dos ventiladores,

exteriores, protegidos cada uno por una cubierta que ayuda a dirigir el aire.

5.2.25. Motor totalmente cerrado enfriado con intercambiador aire-aire

Es un motor totalmente cerrado, enfriado por aire, que a su vez es enfriado

en un intercambiador de calor que transfiere el calor del aire en el interior

del motor al aire exterior.

5.2.26. Motor totalmente cerrado enfriado por agua-aireEs un motor totalmente cerrado, enfriado por aire que a su vez es enfriado

en un intercambiador de calor que transfiere el calor del aire en el interior

del motor al agua de enfriamiento.

5.2.27. Motor totalmente cerrado a prueba de aguaEs un motor construido en tal forma que el agua en forma de lluvia o chorro,

aplicado al mismo, no haga contacto con sus partes internas.

5.2.28. Motor verticalEs aquel cuya posición de instalación debe ser con su eje de rotación

perpendicular al plano de montaje.

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5.3. Par Motor

El par motor es el momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje de

transmisión de potencia.

La potencia desarrollada por el par motor es proporcional a la velocidad

angular del eje de transmisión, viniendo dada por:

Donde:

es la potencia (en W)

es el par motor (en N·m)

es la velocidad angular (en rad/s)

5.3.1. Par de fuerzas

Par de fuerzas es un sistema formado por dos fuerzas de la misma

intensidad o módulo, de la misma dirección (paralelas) y de sentido

contrario.

Al aplicar un par de fuerzas a un cuerpo se produce una rotación o una

torsión. La magnitud de la rotación depende del valor de las fuerzas que

forman el par y de la distancia entre ambas, llamada brazo del par.

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Un par de fuerzas queda caracterizado por su momento. El momento de un

par de fuerzas, M, es una magnitud vectorial que tiene por módulo el

producto de una cualquiera de las fuerzas por la distancia (perpendicular)

entre ellas d. Esto es,

En ocasiones, especialmente en países fuertemente influenciados por los

EE.UU., se le denomina incorrectamente troqué, torca, cupla, etc. Estas

denominaciones son barbarismos que deben evitarse.

5.3.2. Par a carga plena

Es el que al multiplicarse por la frecuencia de rotación de carga plena y la

constante correspondiente a las unidades usadas, da por resultado la

potencia nominal.

5.3.3. Par de arranque (rotor bloqueado)Es el par mínimo que desarrolla un motor al arrancar y corresponde al

menor par medido con el rotor frenado a velocidad cero, para varias

posiciones angulares del mismo, aplicando tensión y frecuencia eléctricas

nominales.

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5.4. Términos Específicos

5.4.1. Símbolos Y Abreviaturas

AWG American Wire Gauge

°C Grado Celsius

CA Corriente Alterna

CD Corriente Directa

EMA Entidad Mexicana de Acreditación

oF Grado Fahrenheit

FP Factor de Potencia.

HP (cp) Horse Power (Caballos de Potencia)

Hz Hertz

IEC Internacional Electrotechnical Commissión

(Comisión Electrotécnica Internacional)

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers

(Instituto de Ingenieros Electronicos y Electricistas)

ISO International Standard of Organization

(Organización Internacional de Normalización)

K Grados Kelvin

Kg/m Kilogramos por metro

kVA Kilo Volt Ampere

kW Kilowatts

m.s.n.m. Metros sobre el nivel del mar

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MG 1 Motors and Generators 1

(Motores y Generadores 1)

mm Milímetros

NEMA National Electrical Manufacturers Association

(Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos)

N-m Newton metro

NMX Norma Mexicana

NOM Norma Oficial Mexicana

P.U. Por Unidad

Pulg/seg Pulgada por segundo

r/min o min-1 Revoluciones por Minuto

RTD Resistance Temperature Detector

(Detector de Temperatura por Resistencia)

TEAAC (TCEAAi) Totalmente cerrado con enfriamiento aire-aire.

TEEP (TCPE) Totalmente cerrado a prueba de explosión.

TEFC (TCVE) Totalmente cerrado con ventilación exterior.

TEIGF (TCPGI) Totalmente cerrado, presurizado con gas inerte.

TEPV-IP (TCDV-IP) Totalmente cerrado con ductos de ventilación

e internamente presurizados.

TEWC (TCEAAg) Totalmente cerrado con enfriamiento agua-aire.

TEWC-IP (TCEAA-IP) Totalmente cerrado con enfriamiento agua aire

e internamente presurizados.

UL Underwriters Laboratories

(Laboratorio de Suscriptores).

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5.4.2. Especificaciones Según Placa1. Nombre o marca registrada del fabricante

2. _ Modelo

3. _ Designación de armazón.

4. _ Potencia nominal en kW (cp).

5. _ Tensión nominal en volts.

6. _ Corriente nominal a carga plena en amperes.

7. _ Corriente a factor de servicio.

8. _ Frecuencia eléctrica en Hz.

9. _ Monofásico o trifásico.

10._ Frecuencia de rotación a carga plena en r/min o min-1

11._ Diagrama de conexiones.

12._ Factor de servicio.

13._ Tipo servicio (continuo o intermitente).

14._ Posición del Motor.

15._ Clase de aislamiento.

16._ Máxima temperatura ambiente.

17._ Indicar temperatura ambiente a 1000 m.s.n.m.

18._ Letra de clave para kVA de rotor bloqueado por kW (cp).

19._ Letra de diseño.

20._ Marcar en la placa: Eficiencia Premium

21._ La eficiencia nominal a carga plena en por ciento

22._ Designación de cojinetes.

23._ Tensión de alimentación de calefactores en volts.

24._ Características de rodamientos o cojinetes.

25._ Símbolo NOM-ANCE de autorización para la comercialización en

México.

26._ La leyenda “Hecho en México” o indicación del país de origen.

27._ Número de serie.

28._ Peso del motor en Kg.

29._ Sentido de rotación del eje o flecha.

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6. Definición del Problema

Al realizar el rebobinado en su totalidad de un motor eléctrico, se tiene la

desventaja que no se puede probar a pleno con sus tres líneas de trabajo, debido

a que en la instalación eléctrica de la empresa Electrical Industrias solo cuenta con

dos líneas de potencia a 220 volts y un neutro.

Esto conlleva a realizar las pruebas de medición de amperaje y cambios en la

rotación por separados, de fase por fase, inhabilitando una fase debido a su uso

para el arranque del motor, utilizando esta como un bobinado auxiliar en el

despegue del motor para obtener las revoluciones indicadas.

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6.1. Metodología del problema

En esta instancia encontramos la problemática que causa un riesgo, el cual se

debe eliminar.

El riesgo se presenta en el método para realizar la prueba, en las siguientes

imágenes ilustraremos el procedimiento a llevar a cabo para el arranque de los

motores:

1. Se configura el motor para una conexión a 220 volts, obteniendo tres

líneas de las cuales se denominan T1, T2, T3.

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2. Se colocan en un capacitor de arranque de 400 – 480 mfd dos terminales

de 20 cm. de largo, las cuales denominamos C1 y C2 con un despunte en

los extremos libres de 1.5 cm.

3. Se toman las líneas de potencia que llevan un voltaje de 240 volts, de las

cuales denominamos L1 y L2.

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4. Se une T3 y C2 y se aísla con cinta masking tape.

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5. Se une T2 y L2 y se aísla con cinta masking tape.

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6. Se empalma T1 y C1 sin entrelazar y sin aislar con cinta masking tape.

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7. Se eleva la pastilla térmica de 40 amperes ubicada en el centro de carga,

teniendo con esto voltaje vivo en las líneas L1 y L2.

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8. L1 se toma para hacer contacto con T1 y C1, y a un máximo de 3 segundos

se tiene que retirar C1, y dejar solo unidos L1 y L2.

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9. Se baja la pastilla térmica de 40 amperes ubicada en el centro de carga.

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Los riegos se presentan en los procedimientos numero 8, ya que, las líneas de

fuerza están energizadas y se está trabajando “en vivo” con tensión nominal de

200 volts, además cuando se está realizando la prueba el tiempo se determina por

vista o por sonido, al momento de despegar el motor se tiene que retirar C1, de lo

contrario el capacitor se cargara de corriente eléctrica más de lo adecuado y

tiende a estallar, desprendiéndose de su carcasa así como expulsando material

electrolítico como liquido dieléctrico, papel aislador impregnado con este liquido,

fragmentos de placas conductivas así como un humo color blanco con un olor

particular bastante desagradable.

Generalmente esta explosión se presenta cerca del rostro del operario, teniendo

solo como respuesta para prevenir lesiones los lentes de protección y su habilidad

de reflejos.

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7. Solución Planteada.

Se contempla realizar un probador eléctrico para arrancar los motores trifásicos de

una forma semiautomática sin necesidad de intervención del operario tan solo en

los pasos de encendido y apagado del probador.

7.1. Material a utilizar1. En dicho probador eléctrico se utilizara:

2. Botonera de arranque y paro

3. Contactor

4. Relee universal potencial

5. Capacitores 400-480 mfd

6. Capacitor 35 uf

7. Conectores

8. Clavija

9. Caja portadora

De todos estos componentes solo se compraran los puntos 4, 5 y 6. y el punto

9 se irá a fabricación, el resto de los puntos no se incluyen costo debido a que

se encuentran en las instalaciones de la empresa y están en desuso y es

material donado por la empresa para el proyecto ya que este será para su

beneficio.

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7.2. Circuito EléctricoLa configuración eléctrica del probador en sus diagramas de control y de

potencia es la siguiente.

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7.3. Metodología para la Operación

1. Se configura el motor para una conexión a 220 volts, obteniendo tres

líneas de las cuales se denominan T1, T2, T3.

2. Se inserta en los conectores indicados con T1, T2 y T3 las líneas del

motor.

3. Se inserta en los conectores indicados con L1 y L2 las líneas de

potencia

4. Se eleva la pastilla térmica de 40 amperes, teniendo con esto voltaje

vivo en las líneas L1 y L2.

5. Se conecta a voltaje 120 volts el probador.

6. Se presiona el botón de arranque y paro

7. Se realizan las mediciones de amperaje y de rotación.

8. Se presiona el botón de arranque y paro

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8. Conclusión

Con la implementación de este proyecto se eliminarlos riesgos de una posible

lesión en os ojos y rostro de los operarios, obteniendo con esto una mayor

seguridad en el procedimiento para las pruebas a los motores trifásicos,

obteniendo un ahorro significativo ya que la mayor parte de los componentes del

probador se tienen en las instalaciones de Electrical Industrias.

En el final de la estadía en la empresa, se pospuso la fabricación física del

proyecto, para entrado el año 2010, por motivos de cierre e inventarios con el tipo

de materiales de los que se van a implementar en el proyecto obteniendo un

ahorro monetario y llevando de la mano una mejora en la implementación de

Pruebas a Motores Eléctricos.

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9. Anexos

9.1. Letras de clave para la relación kVA/kW o kVA/cp a rotor bloqueado.

La placa de características de todo motor de corriente alterna, debe marcarse

con una Letra clave, de acuerdo con la Tabla 1.

Para indicar los kVA de rotor bloqueado por kW o por cp., la designación de

éstas debe ser a tensión y frecuencia eléctricas nominales.

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9.2. Corriente de arranque para motores monofásicos.

La corriente de arranque (a rotor bloqueado) para este tipo de motores con

tensión y frecuencia nominales, no debe exceder de los valores establecidos

en la Tablas 2 y 2A.

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9.3. Corriente de arranque para motores trifásicos.

La corriente de arranque (a rotor bloqueado) para motores trifásicos de

inducción, de diseños: B, C y D a tensión y frecuencia eléctricas nominales, no

debe exceder los límites establecidos en la Tabla 3.

a). Los motores de una sola velocidad que arranquen en conexión estrella y operen en conexión delta, deben identificarse con la letra de código correspondiente a la conexión estrella.

b). Los motores que arranquen con devanado bipartido deben marcarse con la letra de código correspondiente a todo el devanado del motor.

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9.4. Factor de servicio en motores.

Los motores deben de contar con un factor de servicio de acuerdo a su tamaño

y frecuencia de rotación, como se indica en la Tabla 4.

Los motores eléctricos se deben seleccionar para trabajar en condiciones

normales de operación sin exceder su potencia nominal, el factor de servicio

debe dar únicamente seguridad térmica.

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9.5. Niveles de eficiencia nominal, en motores de corriente alterna trifásicos.

Los niveles de eficiencia, de motores de eficiencia Premium, trifásicos de

inducción tipo jaula de ardilla, a carga plena con rangos de 600 volts o menores

deben ser igual o mayores que los indicados en las Tablas 6.

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10. Bibliografía

MARKS Manual del Ingeniero Mecánico / 9ª Edc.

http://www.itcj.edu.mx/archivos/Residencias.ppt#257,3

http://www.pemex.com/files/content/NRF-095-PEMEX-2005-06-firmado.pdf

http://www.ingenergy.com.sv/Bienvenida_files/Calidad%20de%20Energi%CC%81a%20en%20Motores%20Ele%CC%81ctricos.pdf

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