Motores trifásicos de 9 puntas

Estos motores se encuentran conectados internamente en Δ o Y,  es decir, SOLO se pueden conectar en un tipo de estas conexiones, y esto es una gran diferencia con respecto al motor de 6 puntas, que como se vio anteriormente puede conectarse tanto en Δ como en Y, tomando en consideración el voltaje de alimentación correspondiente.

Los motores de inducción de jaula de ardilla son también devanados con nueve (9) terminales para conectar los devanados internos. Si es el caso de la delta se conectan seis (6) devanados internos para formar una delta cerrada, tres devanados están marcados como 1-4-9, 2-5-7 y 3-6-8, en éstos.

Un motor conectado en estrella con nueve (9) terminales, tiene tres puntas en sus devanados conectadas para formar una estrella (7-8-9). Los tres pares de puntas de los devanados restantes, son los números: 1-4, 2-5 y 3-6.

CONEXIÓN INTERNA 

Para poder determinar el tipo de conexión de los motores de 9 puntas, es necesario realizar una serie de pruebas al motor que consisten básicamente en medir la continuidad de las puntas en la bornera, y dependiendo del resultado se obtendrá el tipo de conexión.


MOTOR EN Y
 

Las letras indicarían que puntas dan continuidad.

Si el motor se encuentra en Y internamente entonces se tiene algo similar a la figura anexa a continuación, es decir, que al realizar las pruebas de continuidad se obtendrán que 3 pares dan continuidad, y un trío da continudad. De hecho los 3 pares deben de dar un ohmniaje similar, y el trío obviamente diferente ya que hay un paralelo entre las bobinas del devanado.

MOTOR EN Δ

Las letras indicarían que puntas dan continuidad.

Los motores estan conectados internamente en Δ, cuando encontramos en sus puntas terminales 3 tríos, es decir, 3 puntas dan continuidad entre sí, tal como se aprecia en la figura anexada, estos ohmniajes deben de ser similares. 

Nota: es importante determinar a través de la prueba de continuidad el número de tríos y pares para saber ante que 
conexión estamos, ya que al mismo tiempo estamos realizando una prueba para saber como se encuentran los devanos internos del motor, por ejemplo: Si se llegase el caso de obtener 1 trío, 1 par, y que no hay continuidad entre las puntas restantes es posible que el devanado interno del motor este en mal estado y sea necesario una revisión mas profunda.


MOTOR DE 9 PUNTAS (IDENTIFICADAS)

Si las puntas estan plenamente identificadas ya sea en norma americana, europea o cualquiera sea, segun se vio cuando hablamos de los motores de 6 puntas, entonces ahora es necesario saber como realizar la conexión de dicho motor, este conectado en Y o Δ. 
CONEXIÓN EN Y

Igualmente puede estar conectado a 2 tensiones, la diferencia esta en que estara en un caso en una sola Y, y para otro caso estara YY (doble Y), por ejemplo:

Si se tiene una placa característica que indica que la alimentación del motor es: 220/440 V, esto significa según se vio con anterioridad que la conexión en serie será para el voltaje mayor (440 V), y la conexión en paralelo será aplicada para bajo el voltaje (220 V), en otras palabras su conexión será como se indica a continuación:

220 / 440 V    YY / Y                    en ambos casos se esta indicando que para 220
220/440 V       Yll/ Y                    se conecta en YY y para 440 V se conecta en Y

CONEXIÓN EN YY PARA 220 V

Si es una conexión en bajo voltaje (220 V), esto se indica también como conexión YY, entonces debemos guiarnos de como estan los devanados internos (según nomenclatura americana):

El instalador puede hacer la conexión de línea negra

Existe otra forma de visualizar la conexión que es tomar el neutro natural formado en las 2 Y, en la imagen de la izquierda y cerrar el camino, de manera que los puntos 4,5,6 esten en común con el neutro de 7,8,9, quedando de la siguiente forma, con su respectiva conexión en la bornera.

Traigo esta conexión ya que en una oportunidad se presento el caso de un motor brasilero de la marca METALCORTE, que indicaba en su placa característica como realizar el conexionado interno, y de cierta forma causo un poco de confusión, pero se llego a la conclusión que el hecho de unir ambos neutros es perfectamente aceptable. Aca les anexo la placa del motor en cuestión, la primera particularidad que hay que observar es que la numeración de sus puntos no es en "números" como las que trabajamos habitualmente acá, sin embargo a través de la tabla que les di en las publicaciones anteriores es posible realizar una conversión de ese sistema de numeración al que ustedes deseen, mas adelante realizaré la conversión de ese esquema.

CONEXIÓN EN Y PARA 440 V (Y LARGA)  

Si es una conexión en bajo voltaje (440 V), el esquema de conexión a serguir es el siguiente (según nomenclatura americana) :
 

Esquema de conexión y representación de la bornera del motor de 9 puntas en Y larga.

Como puede obsevarse la conexión de este tipo de motores en 440 V es mas sencilla que la anterior. Notese que en las borneras yo coloco los números, pero es porque el motor de por sí ya trae sus puntas identificadas, en el caso de que no estuvieran identificadas se tiene que hacer un proceso de identificación que se verá en publicaciones posteriores.

CONEXIÓN EN ΔΔ PARA 220 V

Al realizar las conexiones en la bornera del motor, el esquema entonces de las bobinas interconectadas es igual al de la figura siguiente:

Esquema de conexión del motor, con su respectiva conexión en la bornera

CONEXIÓN EN Δ (Δ LARGA) PARA 440 V

Al realizar las conexiones en la bornera del motor, el esquema entonces de las bobinas interconectadas es igual al de la figura siguiente:

Conexión y bornera del motor en 440V

Como puede observarse existen conexiones que pueden resultar mas sencillas que las otras, sin embargo sin las puntas del motor estan identificadas (motores nuevos o con registros) la tarea simplemente se reduce a conectar tal como se indica en las borneras anteriores dependiendo del voltaje...

Motores trifásicos de 6 puntas

Dependiendo de las necesidades, y razones constructivas, los bobinados internos del motor pueden estar previamente conectados, dejando así en la bornera las puntas para que el técnico instalador realice las conexiones según el nivel de voltaje.

Antes de empezar esta parte es necesario aclarar el término de conexión en serie y paralelo, ya que es vital a la hora de realizar las conexiones de un motor.

CONEXIÓN SERIE
Las bobinas en serie se conectan para el alto voltaje presente en la conexión, para ello se une un principio y un final de las bobinas, de esta manera se realiza la conexión en serie de bobinados de un motor, ahora la pregunta seria como saber cual es el principio o fin ?? Bueno mas adelante les presento una tabla donde se indica, según el tipo de norma.

CONEXIÓN EN PARALELO
Las bobinas en paralelo se conectan para el bajo voltaje presente en la conexión, en esta los principios de las bobinas van unidos, y los finales también.

Para poder indentificar los inicios y finales de bobinas es necesario la tabla que voy anexar a continuación. La lectura de esa tabla se hace de la siguiente manera; supongamos que tenemos un motor que en la bornera tiene 6 cables y estan identificados como 1,2,3,4,5,6 entonces eso significa que es un motor con 1 solo grupo de bobinas, es tipo americano, y sus inicios y finales son tal como se indican en la tabla es decir el 1 es principio de bobina, el 4 es principio de bobina, y así sucesivamente...

MOTOR DE 6 PUNTAS (IDENTIFICADAS)

Asumamos los siguientes datos de un motor:

220/440 V     Δ/Y       (Tomado de una placa característica cualquiera)

       

Esto significa que el motor se conecta en delta (Δ) para 220 V, y en Y para 440 V. Es evidente que los consumos de corrientes son desiguales según la ecuación de potencia para motores trifásicos. A partir de ahora tomaremos por convenio que las letras R,S,T se usan para denotar la alimentación trifásica (cada fase)

CONEXIÓN EN Δ

 

Los esquemas anteriores serian una representación gráfica de las bobinas del motor, sin embargo en la realidad el motor posee es una bornera como la que se muestra a continuación. Esta se denomina una bornera mejorada ya que simplemente colocando las platinillas metálicas en forma vertical se estaría conectando en Δ. Nota: como estamos realizando la conexión en delta entonces la tensión de línea debe ser igual a 220 V, es decir, VRS = 220 V, VST = 220 V y VRT = 220 V ! Sabemos que en la realidad esto no es así debido a los desbalances de cargas pero los voltajes deben de parecidos, por ejemplo si tomo el tester y mido lo siguiente: VRS = 210 V, VST = 215 V y VRT = 218 V. Esta bien !

   
CONEXIÓN EN Y

  

Igualmente debe de realizar un análisis de como sería el esquema anterior, pero visto en la bornera de un motor de 6 puntas. Como puede observarse en la figura anexa a continuación, ahora la disposición de las pletinas solo se encuentra uniendo los puntos 4,5,6 para formar de esa manera el neutro de la estrella. Solo quedaría alimentar entonces el motor por las puntas 1, 2 y 3 Nota: como estamos realizando la conexión en estrella entonces la tensión de línea debe ser igual a 440 V, es decir, VRS = 440V, VST = 440V y VRT = 440V !

Leyendo la placa característica I

De acuerdo a las normas DIN y NEMA, el motor al igual que cualquier máquina eléctrica, debe llevar una placa característica, la cual se tiene que colocar de modo que pueda leerse incluso cuando la máquina se encuentre en servicio.

Entre los datos mas importantes caben destacar los siguientes:
 

- Nombre del fabricante
- Tipo
- Clase de aislamiento
- Potencia
- Intensidad de corriente nominal
- Factor de potencia
- Corriente de arranque
- Velocidad
- Frecuencia 
- Eficiencia
- Frame
- Servicio

Acá les anexo algunas placas características, como pueden observar es posible encontrarse con placas que posean muchos mas datos, tales como el peso o el serial de fabricación. Es interesante si observamos la última de la izquierda, ya que esta también te indica como vas a realizar la conexión en la bornera dependiendo del voltaje suministrado por el sistema eléctrico (motor de 12 puntas)

SERVICIO

Esta básicamente indica como va estar funcionando el motor (para nuestro caso es S1 para ambos motores según placas anteriores) a lo largo de su vida útil, existen distintos tipos de servicios tales como:

S1: Es un servicio de tipo permanente o carga constante (potencia nominal), cuya duración es suficiente para alcanzar el estado de equilibrio térmico del motor.

S2: Es un servicio a carga constante (potencia nominal), este se caracteriza debido a que el uso del motor es breve, es decir, la pausa en la que la máquina es tan larga que este prácticamente se refrigera por efectos de la temperatura ambiente.

S3: Consiste en una sucesión de ciclos de trabajos continuos iguales, y otro de reposo (intermitente), lo suficientemente corto como para que la máquina no alcance su estado de equilibrio térmico. Algo que caracteriza este servicio es que la corriente de arranque no influye en el calentamiento de la máquina, recuerden que mientras mas grande sea el motor (potencia eléctrica) mayor será la demanda de corriente de arranque.

S4:  Consiste en una sucesión de ciclos de trabajos continuos iguales, y otro de reposo (intermitente), lo suficientemente corto como para que la máquina no alcance su estado de equilibrio térmico. A diferencia del anterior, en este si se toma en cuenta la corriente de arranque del motor, es decir para motores de gran capacidad.

S5:  Consiste en una sucesión de ciclos de trabajos continuos iguales, donde hay un tiempo de trabajo, uno de frenado eléctrico y otro de reposo (intermitente), lo suficientemente corto como para que la máquina no alcance su estado de equilibrio térmico. Ahora para este caso no solo se esta tomando en cuenta la corriente de arranque, sino también se le agrega un frenado eléctrico, es decir, esto consiste en alimentar el motor que se encuentra girando a plena velocidad de modo tal de obligarlo a girar en sentido contrario, obteniendo un alto par de frenado.

PROTECCCION - IP (ENCLOSURE)

Tal como se especifica IP (índice de protección); estas siglas indican la protección internacional contra contactos y penetraciones de cuerpos extraños, y el contacto con el agua. Esto viene acompañado de 2 dígitos. La primera cifra (0-6) representa la protección contra contactos, el segundo dígito (0-8) representa la protección contra la penetración de agua al motor. A continuación anexo la tabla indicando cada cifra:

Fuente: es.rs-online.com

Para el caso de las placas que presente se tienen que los índice de protección son 55 ambos, acá les muestro como serían las diferencias físicas de un tipo IP 55 Vs IP 22

AISLAMIENTO (INSULATION CLASS)

La temperatura de operación del motor dependerá del tipo de aislamiento que se utilice para sus bobinados (alambre del campo). Esta viene indicada en la placa de la siguiente forma "INSULATION" seguida de una letra que denota el nivel del aislamiento del mismo. Para los casos mostrados en las placas anteriores noten que existe una manera estándar de denotar el aislamiento, SIEMENS lo denota como "AISL" seguido de la letra "F" y METALCORTE lo denota como "AISL. CL" seguido de la letra "F"

CLASE A --> 105  °C               Nota: La norma NEMA toma una temperatura ambiente de

CLASE B  --> 135 °C               40 °C y un margen de protección de 15 °C, por otra parte la

CLASE F  -->  155 °C              norma DIN considera una temperatura ambiente de 30 °C  y

CLASE H  --> 180 °C               un margen de protección de 10 °C.

                                                                                                                                                                                     

En otras palabras la clase de un motor viene definida por la siguiente ecuación:

CLASS = (Temperatura ambiente) + (Margen de protección) + (Temperatura de trabajo)

Entonces si quisieramos establecer la temperatura de trabajo de un motor  fabricado en america, que es de clase F, se procedería de la siguiente forma:

Temperatura de trabajo = (CLASS F) - (Margen de protección) - (Temperatura ambiente)

Temperatura de trabajo = 155 °C - 15 °C - 40 °C

Temperatura de trabajo = 100 ° C           
Esto significa que por encima de esta temperatura se estaría poniendo riesgo la integridad de los devanados del motor

SERVICE FACTOR

Según normas americanas (NEMA) toda placa indicará el factor de servicio de la máquina; este indica la capacidad de sobrecarga continua del motor. Se denota como "SF", por ejemplo para el motor SIEMENS este indica que es 1.15, esto significa que puede trabajar con una sobrecarga de 15% más sin que el mismo se sobrecaliente o presente problemas. Para las normas Europeas (DIN) muchas veces no aparece este factor si considera que es igual a 1. Este factor es importante ya que en base a este es que se ajusta el nivel de disparo de los térmicos.

LETRA DE DISEÑO

La norma NEMA agrupa los motores en categorias distintas, las cuales se diferencian por el par de arranque, esto se logra modificando la disposición y geometría de la jaula de ardilla, pudiendo pasar mas o menor corriente. En la gráfica mostrada a continuación se observan los distintos tipos de comportamiento de los motores, en el eje horizontal se denota el porcentaje de velocidad de trabajo, y en el eje vertical se denota el torque de la carga aplicado.

DISEÑO B: Poseen un par de arranque normal, sin embargo tienen una corriente de arranque baja, y un par máximo elevado; estos motores son los más utilizados, tienen las mismas características y aplicaciones que las del diseño A.
 
DISEÑO A: Este tipo de motores tienen un torque, y una corriente de arranque normal. Estos motores se utilizan en máquinas como bombas centrifugas, compresores, e incluso herramientas como taladros, fresadoras, tornos.

DISEÑO C: Poseen un par de arranque elevado, baja corriente de arranque y pueden desarrollar un par máximo en el eje normal. se suelen utilizar en sistema hidroneumáticos, molinos, bandas transportadoras.

DISEÑO D: Estos motores tienen un par de arranque muy elevado y baja corriente de arranque, con este tipo de motores se presenta una curva de disminución gradual del par de arranque al aumentar la velocidad. Se utilizan en motores que manejan prensas.


Si te interesó la parte 1, te invito a que visites Leyendo la placa característica II