Academic literature on the topic 'Motores eléctricos de inducción'

En Colombia el proceso regulatorio respecto a la eficiencia productos de uso final de energía, está surgiendo con el proyecto de reglamento técnico de etiquetado de productos RETIQ, el cual incluye en el anexo E, los métodos de ensayo para determinar la eficiencia de los motores de inducción de corriente alterna. El objetivo este artículo es comparar la eficiencia energética de motores de inducción entre los países de Latinoamérica y los países de las grandes economías del globo, considerando cuatro aspectos: el estado actual de las normas de clasificación y procedimientos de prueba de la eficiencia de motores de inducción, los acuerdos multilaterales de reconocimiento mutuo, la infraestructura para realizar los ensayos de la norma y los programas de apoyo al mejoramiento de la eficiencia de los sistemas accionados por motores eléctricos. El estudio revela que América Latina presenta un atraso considerable en la implementación de las normas de clasificación y métodos de ensayo de la eficiencia de motores eléctricos, más ampliamente usadas en el mundo: IEC 60034-30:2008, IEC 60034-2-1:2007, IEEE 112:2004 y EPAct’92, con respecto a los países de la Unión Europea, Estados Unidos, China, Australia, y otros países desarrollados, en los cuales estas normas han sido adoptadas. Así mismo, se evidencia en la región la ausencia de programas enfocados al mejoramiento de la eficiencia energética de los motores eléctricos y un limitado número de laboratorios acreditados, que permitan evaluar su eficiencia, lo cual conduce a la mayoría de los países Latinoamericanos a establecer acuerdos de reconocimiento mutuo para tal fin.

En este artículo se describe el diseño e implementación de un Sistema Eléctrico y Electrónico para automatizar el proceso de bobinado de fleje plástico de polipropileno en la empresa CODIEMPAQUES del ECUADOR Cía. Ltda. , mediante el uso de motores eléctricos de inducción y motores a pasos que permitirán enrollar y posicionar el fleje plástico en un carrete para su posterior almacenamiento y distribución. El proceso de bobinado comprende dos etapas que trabajan simultamenamente para obtener un rollo de fleje plástico uniforme y compacto. La etapa de enrrollado realizada por el motor de inducción trifásico bajo el control del algoritmo de fuerza; la etapa de posicionamiento realizada por el motor a pasos a través de algoritmos de control de movimiento de posición, velocidad y cambio de giro. Los algoritmos son procesados por autómatas de gama alta y reciben señales provenientes de sensores inductivos y encoders incrementales; posteriormente las señales son transferidas mediante red de autómatas MODBUS para su procesamiento. La etapa de implementación se realizó bajo la norma ISO/IEC 24702 para la distribución, maniobra y conexión de los dispositivos optimizando el tiempo y recursos.

Mediante la programación de parámetros, la puesta en marcha del variador de velocidad de referencia CFW-11, y la realización de arranques con motores eléctricos de inducción, de diferentes características, se analiza el comportamiento de las variables: voltaje, corriente, torque y velocidad en el motor, para corroborar que el método de arranque con variador es el ideal. Se obtienen gráficas del sistema, por medio de la implementación de la herramienta Trend del software SuperDriveG2, las cuales se analizan para determinar el comportamiento de la aplicación.

Se presenta un método alternativo para determinar condiciones de operación anómalas en un motor trifásico de inducción, basado en un conjunto de índices adimensionales, calculados a partir de sus pérdidas de potencia. Estos índices son sensibles a variaciones en las condiciones en que opera el motor y por lo tanto se valorará si, en conjunto, son capaces de discriminar entre un desbalance de voltaje, un subvoltaje o una variación térmica, entre otros. En este trabajo se desarrollan las ecuaciones necesarias para calcular las perdidas eléctricas que permiten el cálculo de los índices propuestos. Es importante destacar que estos índices unifican la interpretación de variables eléctricas, mecánicas y térmicas con la intensión de su utilización en el diseño de un sistema automático de detección de faltas que opere en tiempo real, por medio de un prototipo basado en redes neuronales. Adicionalmente, se describen los experimentos realizados a un motor trifásico de inducción de dos caballos de fuerza, 230 Voltios - 60 Hertz, el banco de pruebas construido y en la parte final del trabajo se representa de forma gráfica la variabilidad de los índices ante distintas condiciones anormales, lo que permite valorar su sensibilidad y relación con las faltas asociadas.

Máquinas eléctricas es una ciencia básica, relacionada con aplicaciones que requieren la selección de motores de inducción de corriente alterna con control de estado sólido y el control de velocidad, una sección temática de la unidad de Sistemas de Control Analógicos y Digitales que evalúa el EGEL-IMECA. El objetivo principal del estudio de máquinas eléctricas es proporcionar al futuro ingeniero conceptos significativos en el análisis de convertir energía eléctrica en mecánica o energía mecánica en eléctrica. Hay que mencionar, además que los motores y generadores útiles que convierten la energía de una a otra forma lo hacen a través de la acción de campos magnéticos. El enfoque principal de este texto es abordar los temas de manera actualizada, incluyendo una mayor cobertura de las nuevas tendencias en la industria, tales como el uso de generadores de inducción para las torres de telefonía celular. Una de las novedades de esta edición es el uso de herramientas de análisis interactivas que permiten al estudiante realizar una exploración de las variables de cálculos complejos, que facilitan gradualmente la comprensión de las máquinas eléctricas. Es indispensable hacer notar que uno de los agentes principales dentro del desarrollo de nuevas tecnología son las máquinas eléctricas. A partir de lo anterior, se deduce que los temas relacionados con las máquinas eléctricas toman relevancia en el desarrollo tecnológico e innovación que conlleva a la consolidación de nuevos procesos y servicios.

Según el WorldEnergy Outlook 2017[1] publicado por la Agencia Internacional de la Energía (AIE)[2] se evidencian algunas tendencias en el sistema energético mundial, en donde los motores eléctricos representarán un tercio del aumento de la demanda de energía eléctrica. Este aumento significa que millones de hogares agregarán electrodomésticos y sistemas de refrigeración. Recientemente la Agencia publicó un muy completo estudio[3] sobre la situación del uso de aires acondicionados[4] en el mundo. En la República Argentina, informes anuales de CAMMESA[5]: 2007 y 2016 indican que en ese período hubo un aumento del 45% en el consumo eléctrico en todos los sectores, lo que significa un problema en la generación y transmisión de energía. Se tornó una necesidad todas las medidas que se puedan tomar en sentido de la Eficiencia Energética (EE); lo que por otro lado significa una oportunidad en el diseño y desarrollo de productos industriales más eficientes en el consumo de la energía eléctrica.
 En clara orientación con esta línea ética de reducción de la huella de carbono[6] y sustentada científicamente en el impacto ambiental, se desarrolló una turbina eléctrica de 220 (voltios), 50 (Hz) de corriente alterna (AC), para ser aplicado a motores de ventiladores[7]. Reduce un 59% el consumo de energía eléctrica, medida en kWh (kilo-Watts-hora), que es el modo en que se factura el consumo de energía. Según la Norma IRAM 62480:2017 se obtuvo una EE Tipo: A. Con un consumo de energía inferior a 55% del valor nominal; lo que representa 15 kWh/mes, valor que se calcula durante una (1) hora por día a máxima potencia (25 vatios para el prototipo).
 Cabe destacar queexisten normasIE[8] de eficiencia energética para motores eléctricos, que no se pudieron constatar, dado que exceden a los recursos disponibles para este trabajo.
 El objetivo ha consistido en aproximarnos de un modo más simple (tecnología) y económico (costos) a los variadores de frecuencia (VDF)[9] o drivers, que son una tecnología que reduce la energía eléctrica, manteniendo constante la relación tensión/frecuencia (volts/hertz) con una electrónica compleja y costosa (como los transistores bipolares de puerta aislada: IGBTs). Aquí se ha resuelto el problema manteniendo no-constante la relación (V/Hz) con un Triac BT 137 para uso en motores de inducción monofásicos de 220 (V), 50 (Hz) de corriente alterna (AC).
 Para construir esta tecnología menos costosa (económicamente) y menos compleja (electrónicamente), se analizó la existencia -probada en el mercado-de otras aplicaciones tecnológicas similares, que puedan ser adaptadas y ensambladas a otras tecnologías también existentes; y que este ensamble pueda ser realizado de modo barato y funcional.
 Este control de potencia para motores a-sincrónicos fue utilizado en un motor sincrónico de tipo PMSM. Las actividades llevadas a cabo para la construcción del prototipo son: adoptar un motor sincrónico de tipo PMSM (con rotor de imanes parmanentes de ferrite) obtenido a partir del estator de una electrobomba de lavavajillas de 65 (watts) de potencia, acoplado a las paletas de un rotor de un motor a-sincrónico de espiras de sombra[10] de microondas; que se controla mecatrónicamente con un control de potencia de disparo por Triac BT137 atenuador de onda de tensión (Voltios) e intensidad de la corriente (Amperios).
 
 
 [1] International Energy Agency. World Energy Outlook 2017 [On line]. Available: https://www.iea.org/weo2017/ [Accessed: 25-jan-2019]
 [2] International Energy Agency. Energy Efficieny. The global exchange for energy efficiency policies, data and analysis [On line]. Available: https://www.iea.org/topics/energyefficiency [Accessed: 25-jan-2019]
 [3] International Energy Agency. The Future of Cooling. Opportunities for energy-efficient air conditioning [On line]. Available: https://webstore.iea.org/the-future-of-cooling [Accessed: 25-jan-2019]
 [4]El uso de aires acondicionados y ventiladores eléctricos para mantenerse fresco representa casi el 20% del total de la electricidad utilizada en los edificios de todo el mundo en la actualidad.
 [5] CAMMESA, Compañía Administradora del Mercado Mayorista eléctrico [<en línea]. Disponible en: http://portalweb.cammesa.com/default.aspx [Accedido: 25-ene-2019]
 [6]La huella de carbono se conoce como gases de efecto invernadero (GEI) emitidos por efecto directo o indirecto de un individuo, organización, evento o producto. Tal impacto ambiental es medido llevando a cabo un inventario de emisiones de GEI o un análisis de ciclo de vida (ACV), siguiendo normativas internacionales reconocidas, tales como ISO 14064, PAS 2050 o GHG Protocol entre otras. 
 [7] Los motores consumen el 46% del total mundial de electricidad (Fuente IEA: Efficiency Series, 2011).
 [8] La norma IEC 60034-30-1 es la que establece el Código IE de eficiencia en motores eléctricos.
 [9] La IEC 61800-9-2 se focaliza en la interacción de motores con los variadores de frecuencia (VFD). El 40% y el 60% de todos los sistemas de motores se beneficiarían del uso adecuado de los drivers.
 [10] Espira de defrager o espira de arranque (espira en cortocircuito).

<p class="p1">Una forma alternativa de identificar los parámetros de un modelo térmico de un motor de inducción es por medio de algoritmos genéticos. Este trabajo en su inicio, describe brevemente los conceptos relacionados con los modelos térmicos de motores, así como los principales conceptos de los algoritmos genéticos. Posteriormente plantea un modelo térmico simplificado para un motor trifásico Baldor modelo M3558, de 2 hp, 230V, 60 Hz, dicho modelo posee dos nodos para los cuales se plantean sus ecuaciones diferenciales y sus soluciones analíticas. Para determinar los parámetros de este modelo térmico se alimenta un algoritmo genético con el cálculo de las pérdidas del motor eléctrico así como las temperaturas del motor capturadas por un banco de pruebas construido para tal fin. El algoritmo genético va modificando cada parámetro de la solución analítica hasta que se cumplan los criterios de ajuste. En la parte final del trabajo se confrontan las capacitancias y conductancias térmicas obtenidas contra cálculos teóricos de las constantes físicas del motor. Se muestra que los parámetros obtenidos con el algoritmo genético presentan un mejor ajuste respecto a los datos y no requieren del conocimiento de las magnitudes y constantes físicas relacionadas con el motor. </p>

La crisis energética y ambiental ha impulsado que en los últimos años se implementen políticas que fomenten el aumento de la eficiencia energética en los equipos de uso final de energía. Los sistemas accionados con motores eléctricos son los principales consumidores de la energía eléctrica, esto ha promovido el desarrollo de tecnologías para el incremento de la eficiencia de los motores eléctricos. Este trabajo muestra los resultados de un estudio de vigilancia tecnológica sobre las tendencias en las tecnologías de diseño, la normatividad y reglamentación de motores de alta eficiencia. Asimismo, se presenta el estado de la investigación e innovación en el campo de los motores eléctricos de alta eficiencia y un reporte sobre las capacidades y los actores de investigación en este campo a nivel internacional y en Colombia

El estudio de investigación tuvo por objetivo determinar el programa de motores y contactores eléctricos mejora el aprendizaje de electrónica en un Centro de Educación Básica Alternativa (CEBA) Nuestra Señora del Carmen, Huaral 2020. Es de enfoque cuantitativo, de método hipotético – deductivo, tipo aplicada- explicativa, de diseño cuasi experimental. La muestra lo conformaron 30 estudiantes, los cuales 15 pertenecieron al grupo de control y 15 al grupo experimental a quienes se aplicó una prueba, en el pre y post test. Los resultados evidenciaron que, el programa de motores y contactores eléctricos mejora el aprendizaje de la electrónica, en donde un 18.3% de los estudiantes del grupo experimental se situaron en un nivel logrado, en tanto el otro grupo de control obtuvo un 13,3 % estableciéndose en el nivel de proceso. Entre los hallazgos se encontró el nivel de significancia p=0,000 menor al 0,05; del mismo modo la dimensión crea propuestas de valor, trabajo cooperativo y habilidades técnicas. Se concluyó que al aplicar el programa de motores y contactores eléctricos, el aprendizaje de la electrónica mejoró