MOTORES Y SERVOACTUADORES “MOTORES”

OBJETIVOS Se dará a conocer las partes fundamentales de los motores y sus aplicaciones. Se definirá el concepto de motor. Se expondrá los diferentes tipos de motores.

INTRODUCCIÓN En la siguiente presentación, podremos ver y conocer acerca del funcionamiento de los motores, haciendo énfasis en sus características principales, sus componentes, sus diferencias y comportamientos. Así también mostrando mediante animaciones , funcionamientos de sus ciclos, sus tiempos y sus partes en perfecta sincronización para así brindar una mirada mas detallada y gráfica de cómo funciona algo tan importante para la vida del hombre como lo es un motor.

DEFINICIÓN MOTOR Es la parte de una máquina capaz de transformar algún tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. Diferentes motores.

CARACTERÍSTICAS GENERALES Rendimiento Es el cociente entre la potencia útil que generan y la potencia absorbida. Habitualmente se representa con la letra griega η(eta). Eficiencia del dispositivo.

Velocidad de poco giro o velocidad nominal Es la velocidad angular del cigüeñal, es decir, el número de rotaciones por minuto (rpm o RPM) a las que gira. Se representa por la letra n.

Potencia Es el trabajo que el motor es capaz de realizar en la unidad de tiempo a una determinada velocidad de giro. Se mide normalmente en caballos de fuerza (HP, 745 vatios). Desplazamiento elemental de una partícula.

Par motor Es el momento de rotación que actúa sobre el eje del motor y determina su giro. Se mide en kg*m/s2*m (kilogramos por metro) o lo que es lo mismo newtons-metro (Nm), siendo 1 kgm igual a 9,81 Nm.  Da a conocer en qué medida existe capacidad en una fuerza o sistema de fuerzas para cambiar el estado de la rotación del cuerpo alrededor de un eje que pase por dicho punto.

CLASIFICACIÓN MOTORES MOTORES TÉRMICOS MOTORES ELÉCTRICOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA MOTOR DIESEL MOTOR OTTO MOTOR WANKEL MOTORES DE COMBUSTIÓN EXTERNA MOTOR STILING MOTORES ELÉCTRICOS MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA MONOFASICO TRIFASICO MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA MOTOR A PASOS SERVOMOTOR Se clasifican en Se dividen en Se dividen en ejemplos ejemplos tipos ejemplos

Combustión interna Son motores térmicos en los cuales se produce una combustión del fluido del motor, transformando su energía química en energía térmica, a partir de la cual se obtiene energía mecánica. Motor Turbo Inyección Directa (TDI) de un Volkswagen Beetle

Motor de ciclo Otto LOS 4 TIEMPOS SON: Admisión Compresión Expansión Es un motor alternativo. Esto quiere decir de que se trata de un sistema pistón-cilindro con válvulas de admisión y válvulas de escape. LOS 4 TIEMPOS SON: Admisión Compresión Expansión Escape Animación ciclo Otto

Motor rotatorio o Wankel Posee una forma especial de la cámara de combustión del pistón que permite un mejor aprovechamiento de la potencia obtenida. Animación de motor Wankel

Motor de ciclo Diesel Es un motor térmico de combustión interna alternativo en el cual el encendido del combustible se logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el interior del cilindro, según el principio del ciclo del diesel. Animación ciclo Diesel

Combustión externa Un motor de combustión externa es una máquina que realiza una conversión de energía calorífica en energía mecánica mediante un proceso de combustión que se realiza fuera de la máquina. Máquina de vapor

Motor Stirling Realiza la expansión y contracción de un gas (normalmente helio, hidrógeno, nitrógeno o simplemente aire). Diseño de un Motor Stirling tipo Rombic Beta

MOTOR ELÉCTRICO Son máquinas eléctricas rotatorias que transforman la energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Campo magnético que rota como suma de vectores magnéticos a partir de 3 bobinas de la fase.

Funcionamiento El conductor tiende a funcionar como un electroimán partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha.

Ventajas A igual potencia, su tamaño y peso son más reducidos. Se pueden construir de cualquier tamaño. Tiene un par de giro elevado y, según el tipo de motor, prácticamente constante. Su rendimiento es muy elevado . Este tipo de motores no emite contaminantes.

Motores de corriente continua Se clasifican según la forma como estén conectados. Motor serie Motor compound Motor shunt Motor eléctrico sin escobillas

Usados en electrónica Motor paso a paso Servomotor Motor sin núcleo

Motores de corriente alterna El motor eléctrico de corriente alterna basa su funcionamiento en la acción que ejerce el campo magnético giratorio generado en el estator sobre las corrientes que circulan por los conductores situados sobre el rotor. Motor de AC

Motores de corriente alterna Asíncronos o inducción Jaula de ardilla Monofásicos Trifásicos Rotor devanado Síncronos

Diferencia entre síncrono y asíncrono

Motor con rotor bobinado Imagen de rotor bobinado y estator

Motor con rotor en jaula de ardilla

Esquema de un rotor jaula de ardilla

Resultados (Análisis de un motor) El motor que se eligió es un motor eléctrico con las siguientes características: Motor de corriente alterna Trifásico 2 Hp Motor eléctrico ABB

Partes principales del motor Esquema de las partes de un motor

El Estator: Va unido a la carcasa y esta constituido por numerosas chapas de material magnético, formando ranuras sobre las cuales están colocadas las bobinas fijas o devanado estatórico. Rotor: Parte móvil de la máquina constituida igualmente por chapas aisladas de material magnético, dotadas de ranuras y fijas a un eje, en las cuales va alojado el devanado rotórico.

Tapas delantera y trasera: Son utilizadas para alojar los rodamientos que permiten la sustentación y movimiento del rotor y dan la protección contra el ambiente a la máquina. Rodamientos: Dispositivo mecánico que mantiene el eje o rotor en suspensión, separado del devanado estatórico. Caja de Bornes: Contiene la regleta donde se conecta el devanado estatórico a la red de alimentación.

La Carcasa: Es la parte externa de la máquina y esta construida de acero, hierro fundido o cualquier otra aleación metálica, dependiendo de la aplicación y condiciones ambientales de trabajo. Ventilador: Dispositivo que absorbe el aire del ambiente y lo hace circular por las ranuras de ventilación de la carcasa. Tapa del Ventilador: Protege al ventilador de cualquier impacto cuando esta en movimiento, ayuda a centralizar el aire absorbido y evita el contacto con operadores o personas que circulen en los alrededores del equipo.