principios del motor electrico tejero

40
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL NOMBRE DE LA MATERIA: Maquinas eléctricas NOMBRE DEL MAESTRO: Ing. José de Jesús Tejero Zapata NOMBRE DEL ALUMNO: Garcia Abadia Keren Rubi GRADO: GRUPO: 4° Cuatrimestre “C” CARRERA: T.S.U En Mantenimiento Industrial NO. DE LA UNIDAD: II NOMBRE DE LA UNIDAD: Motor eléctrico. NOMBRE DE LA ACTIVIDAD: Investigación: principios del motor eléctrico. FECHA:

Upload: anycordova

Post on 19-Feb-2016

39 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

maquinas electricas

TRANSCRIPT

Page 1: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

NOMBRE DE LA MATERIA:

Maquinas eléctricas

NOMBRE DEL MAESTRO:

Ing. José de Jesús Tejero Zapata

NOMBRE DEL ALUMNO:

Garcia Abadia Keren Rubi

GRADO: GRUPO:

4° Cuatrimestre “C”

CARRERA:

T.S.U En Mantenimiento Industrial

NO. DE LA UNIDAD:

II

NOMBRE DE LA UNIDAD:

Motor eléctrico.

NOMBRE DE LA ACTIVIDAD:

Investigación: principios del motor eléctrico.

FECHA:

23 de Noviembre 2015

Page 2: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

INTRODUCCIÓN

La intención de esta investigación es tener el conocimiento de los principios de

Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en

energía mecánica por medio de campos magnéticos variables, los motores

eléctricos se componen en dos partes una fija llamada estator y una móvil llamada

rotor. Estos funcionan generalmente bajo los principios de magnetismo, los cuales

son desarrollados en el interior de la investigación, además de ello se especificara

la clasificación de los mismos, que serían de Corriente Directa, de Corriente

Alterna y los Motores Universales y según el número de fases en Monofásicos,

Bifásicos y Trifásicos, siendo este último el más utilizado a nivel industrial. Los

motores eléctricos se hallan formados por varios elementos, los cuales son

definidos en el contenido de la presente investigación, sin embargo, las partes

principales son: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las

tapas y los cojinetes. No obstante, un motor puede funcionar solo con el estator y

el rotor.

Page 3: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

¿Principio del motor eléctrico?

El motor eléctrico es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en

energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en

sus bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estator y

un rotor.

Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que pueden transformar

energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores o dinamo.

Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles

híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se diseñan adecuadamente.

Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales,

comerciales y particulares. Su uso está generalizado en ventiladores, vibradores

para teléfonos móviles, bombas, medios de transporte

eléctricos, electrodomésticos, esmeriles angulares y otras herramientas

eléctricas, unidades de disco, etc. Los motores eléctricos pueden ser impulsados

por fuentes de corriente continua (DC), y por fuentes de corriente alterna (AC).

La corriente directa o corriente continua proviene de las baterías, los paneles

solares, dínamos, fuentes de alimentación instaladas en el interior de los aparatos

que operan con estos motores y con rectificadores. La corriente alterna puede

tomarse para su uso en motores eléctricos bien sea directamente de la red

eléctrica, alternadores de las plantas eléctricas de emergencia y otras fuentes de

corriente alterna bifásica o trifásica como los inversores de potencia.

Los pequeños motores se pueden encontrar hasta en relojes eléctricos. Los

motores de uso general con dimensiones y características más estandarizadas

proporcionan la potencia adecuada al uso industrial. Los motores eléctricos más

grandes se usan para propulsión de trenes, compresores y aplicaciones de

bombeo con potencias que alcanzan 100 megavatios. Estos motores pueden ser

Page 4: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

clasificados por el tipo de fuente de energía eléctrica, construcción interna,

aplicación, tipo de salida de movimiento, etcétera.

¿Partes principales del motor eléctrico?

Como todas las máquinas eléctricas, un motor eléctrico está constituido por un

circuito magnético y dos eléctricos, uno colocado en la parte fija (estator) y otro

en la parte móvil (rotor).

El circuito magnético de los motores eléctricos de corriente alterna está formado

por chapas magnéticas apiladas y aisladas entre sí para eliminar el magnetismo

remanente.

El circuito magnético está formado por chapas apiladas en forma de cilindro en

el rotor y en forma de anillo en el estátor.

El cilindro se introduce en el interior del anillo y, para que pueda girar

libremente, hay que dotarlo de un entrehierro constante.

El anillo se dota de ranuras en su parte interior para colocar el bobinado

inductor y se envuelve exteriormente por una pieza metálica con soporte

llamada carcasa. 

El cilindro se adosa al eje del motor y puede estar ranurado en su superficie

para colocar el bobinado inducido (motores de rotor bobinado) o bien se le

incorporan conductores de gran sección soldados a anillos del mismo material

en los extremos del cilindro (motores de rotor en cortocircuito) similar a una

jaula de ardilla, de ahí quereciban el nombre de rotor de jaula de ardilla.

El eje se apoya en unos rodamientos de acero para evitar rozamientos y se

saca al exterior para transmitir el movimiento, y lleva acoplado un ventilador

para refrigeración. Los extremos de los bobinados se sacan al exterior y se

Page 6: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

En este tipo de aplicación se reencuentran la electricidad y la electrónica, pues se

utiliza el control que permiten los circuitos electrónicos para controlar la

conducción (encendido y apagado) de semiconductores de potencia para el

manejo de corrientes y voltajes en aplicaciones de potencia. Esto al conformar

equipos denominadosconvertidores estáticos de potencia.

De esta manera, la electrónica de potencia permite adaptar y transformar la

energía eléctrica para distintos fines tales como alimentar controladamente otros

equipos, transformar la energía eléctrica de continua a alterna o viceversa, y

controlar la velocidad y el funcionamiento de máquinas eléctricas, etc. mediante el

empleo de dispositivos electrónicos, principalmente semiconductores. Esto incluye

tanto aplicaciones en sistemas de control, sistemas de compensación de factor de

potencia y/o de armónicos como para suministro eléctrico a consumos industriales

o incluso la interconexión de sistemas eléctricos de potencia de distinta frecuencia.

El principal objetivo de esta disciplina es el manejo y transformación de

la energía de una forma eficiente, por lo que se evitan utilizar elementos resistivos,

potenciales generadores de pérdidas por efecto Joule. Los principales dispositivos

utilizados por tanto son bobinas y condensadores, así como semiconductores

trabajando en modo corte/saturación (on/off, encendido y apagado).

Dispositivos semiconductores de potencia.

DIODO

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la

circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este

término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más

común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor

conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya

Page 7: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con

dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.

La forma de funcionamiento de un diodo común de silicio se puede apreciar

observando la curva característica que se crea cuando se polariza, bien de forma

directa, o bien de forma inversa. En ambos casos la curva gráfica (representada

en color verde en el siguiente gráfico) muestra la relación existente entre

la corriente y la tensión o voltaje que se aplicada a los terminales del diodo.

En este gráfico correspondiente a la curva característica de un diodo de silicio, se

puede observar un eje horizontal “x” y otro vertical “y”que se intersectan en el

centro. En ese punto el valor del voltaje y de la intensidad de la corriente es igual

a “0” volt. El eje vertical “y” muestra hacia arriba su parte

positiva (+y) correspondiente al valor que puede alcanzar la intensidad de la

corriente (Id) que atraviesa al diodo cuando se polariza directamente, mientras que

hacia abajo su parte negativa (-y) muestra cuál será su comportamiento cuando se

polariza de forma inversa (Ii). El eje horizontal “x” muestra hacia la derecha, en su

parte positiva (+x), el incremento del valor de la tensión o voltaje que se aplicada

al diodo en polarización directa (Vd). Hacia la izquierda del propio eje se encuentra

la parte negativa (–x), correspondiente al incremento también del valor de la

tensión o voltaje, pero en polarización inversa (Vi).

Si a un diodo común de silicio le aplicamos una tensión o voltaje (Vd) para

polarizarlo directamente, partiendo de “0” volt (punto de intersección de los ejes de

las coordenadas), se puede observar en el gráfico que hasta tanto no se alcanzan

los 0,7 volt sobre el eje “+x”, el valor de la corriente (Id) no indica ninguna variación

debido a la resistencia que, por debajo de ese voltaje, ofrece la “barrera de

Page 8: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

potencial” al flujo de los electrones en el punto de unión "p-n". Sin embargo, a

partir de los 0,7 volt un pequeño incremento en el valor de la tensión, originará un

enorme flujo de intensidad de corriente, tal como se puede apreciar en el gráfico,

representado por la curva de color verde (paralela al eje “+y”), en la parte

correspondiente a la “región de polarización directa” del diodo. (Como ya se

mencionó anteriormente, a diferencia del diodo de silicio (Si), un diodo de

germanio (Ge) sólo requiere 0,3 volt de polarización directa para que comience a

conducir la corriente).

Ahora bien, si el diodo se polariza de forma inversa aplicándole una tensión o

voltaje inverso a partir de“0” volt y siguiendo el eje –x, vemos que aunque

incrementemos el valor de esa tensión, la corriente (Ii)no muestra variación alguna,

excepto en un punto donde se produce una pequeñísima “corriente de fuga” de

unos pocos microamper. A partir de ese momento si continuamos incrementando

el valor de la tensión se llega al punto de “ruptura inversa”, (codo de la curva de

color verde), donde el aislamiento de la unión "p-n" se rompe originándose un flujo

de corriente, de valor tan alto, que destruye el diodo y lo hace inservible.

No obstante, existe un diodo de silicio, denominado “zener”, que, contrariamente a

lo ya explicado, emplea para su funcionamiento la polarización inversa. Debido a

su construcción especial tiene la propiedad de estabilizar la tensión o

voltaje inverso cuando llega al punto de ruptura y alcanza la región de avalancha

(denominada también “región zener”). De esa forma el alto valor del flujo de

corriente que se origina a partir de ese punto lo aprovecha este diodo para reducir

el valor de la tensión sin que llegue a destruirse como ocurriría con otro diodo

común. Por tanto, mientras otros tipos de diodos de silicio o de germanio tienen

que operar necesariamente por debajo de la tensión de ruptura inversa, el diodo

zener puede soportar esa tensión de operación. Debido a esa característica este

diodo se emplea, comúnmente, como regulador de tensión o voltaje en los

circuitos electrónicos.

Page 9: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Otro diodo que funciona en polarización inversa es el denominado “varicap” o

“varistor”, que se emplea para sintonizar las emisiones de radio y de televisión en

los radiorreceptores y los televisores domésticos en sustitución del antiguo

capacitor variable mecánico.

Tiristor de dos hilos (PNPN)

El tiristor (gr.: puerta) es un componente electrónico constituido por elementos

semiconductores que utiliza realimentacióninterna para producir una conmutación.

Los materiales de los que se compone son de tipo semiconductor, es decir,

dependiendo de la temperatura a la que se encuentren pueden funcionar como

aislantes o como conductores. Son dispositivos unidireccionales porque solamente

transmiten la corriente en un único sentido. Se emplea generalmente para el

control depotencia eléctrica.

El dispositivo consta de un ánodo y un cátodo, donde las uniones son de tipo

PNPN entre los mismos. Por tanto se puede modelar como 2 transistores típicos

PNP y NPN, por eso se dice también que el tiristor funciona con tensión

realimentada. Se crean así 3 uniones (denominadas J1, J2, J3 respectivamente),

el terminal de puerta está conectado a la unión J2 (unión NP).

Formas de activar un tiristor

Luz: Si un haz de luz incide en las uniones de un tiristor, hasta llegar al mismo

silicio, el número de pares electrón-hueco aumentará pudiéndose activar el tiristor.

Corriente de Compuerta: Para un tiristor polarizado en directa, la inyección de una

corriente de compuerta al aplicar un voltaje positivo entre compuerta y cátodo lo

activará. Si aumenta esta corriente de compuerta, disminuirá el voltaje de bloqueo

directo, revirtiendo en la activación del dispositivo.

Page 10: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Térmica: Una temperatura muy alta en el tiristor produce el aumento del número

de pares electrón-hueco, por lo que aumentarán las corrientes de fuga, con lo cual

al aumentar la diferencia entre ánodo y cátodo, y gracias a la acción regenerativa,

esta corriente puede llegar a ser 1, y el tiristor puede activarse. Este tipo de

activación podría comprender una fuga térmica, normalmente cuando en un

diseño se establece este método como método de activación, esta fuga tiende a

evitarse.

Alto Voltaje: Si el voltaje directo desde el ánodo hacia el cátodo es mayor que el

voltaje de ruptura directo, se creará una corriente de fuga lo suficientemente

grande para que se inicie la activación con retroalimentación. Normalmente este

tipo de activación puede dañar el dispositivo, hasta el punto de destruirlo.

Elevación del voltaje ánodo-cátodo: Si la velocidad en la elevación de este voltaje

es lo suficientemente alta, entonces la corriente de las uniones puede ser

suficiente para activar el tiristor. Este método también puede dañar el dispositivo.

Funcionamiento básico

El tiristor es un conmutador biestable, es decir, es el equivalente electrónico de los

interruptores mecánicos; por tanto, es capaz de dejar pasar plenamente o

bloquear por completo el paso de la corriente sin tener nivel intermedio alguno,

aunque no son capaces de soportar grandes sobrecargas de corriente. Este

principio básico puede observarse también en el diodo Shockley.

El diseño del tiristor permite que éste pase rápidamente a encendido al recibir un

pulso momentáneo de corriente en su terminal de control, denominada puerta (o

en inglés, gate) cuando hay una tensión positiva entre ánodo y cátodo, es decir la

tensión en el ánodo es mayor que en el cátodo. Solo puede ser apagado con la

interrupción de la fuente de voltaje, abriendo el circuito, o bien, haciendo pasar

una corriente en sentido inverso por el dispositivo. Si se polariza inversamente en

el tiristor existirá una débil corriente inversa de fugas hasta que se alcance el

Page 11: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

punto de tensión inversa máxima, provocándose la destrucción del elemento (por

avalancha en la unión).

Para que el dispositivo pase del estado de bloqueo al estado activo, debe

generarse una corriente de enganche positiva en el ánodo, y además debe haber

una pequeña corriente en la compuerta capaz de provocar una ruptura por

avalancha en la unión J2 para hacer que el dispositivo conduzca. Para que el

dispositivo siga en el estado activo se debe inducir desde el ánodo una corriente

de sostenimiento, mucho menor que la de enganche, sin la cual el dispositivo

dejaría de conducir.

A medida que aumenta la corriente de puerta se desplaza el punto de disparo. Se

puede controlar así la tensión necesaria entre ánodo y cátodo para la transición

OFF -> ON, usando la corriente de puerta adecuada (la tensión entre ánodo y

cátodo dependen directamente de la tensión de puerta pero solamente para OFF -

> ON).

Cuanto mayor sea la corriente suministrada al circuito de puerta IG (intensidad de

puerta), tanto menor será la tensión ánodo-cátodo necesaria para que el tiristor

conduzca.

También se puede hacer que el tiristor empiece a conducir si no existe intensidad

de puerta y la tensión ánodo-cátodo es mayor que la tensión de bloqueo.

TIRISTOR DE TRES HILOS (SCR)

El rectificador controlado de silicio (en inglés SCR: Silicon Controlled Rectifier) es

un tipo de tiristor formado por cuatro capas de materialsemiconductor con

estructura PNPN o bien NPNP. El nombre proviene de la unión

de Tiratrón (tyratron) y Transistor.

Page 12: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Un SCR posee tres conexiones: ánodo, cátodo y gate (puerta). La puerta es la

encargada de controlar el paso de corriente entre el ánodo y el cátodo. Funciona

básicamente como un diodo rectificador controlado, permitiendo circular la

corriente en un solo sentido. Mientras no se aplique ninguna tensión en la puerta

del SCR no se inicia la conducción y en el instante en que se aplique dicha

tensión, el tiristor comienza a conducir. Trabajando en corriente alterna el SCR se

desexcita en cada alternancia o semiciclo. Trabajando en corriente continua, se

necesita un circuito de bloqueo forzado, o bien interrumpir el circuito.

El pulso de conmutación ha de ser de una duración considerable, o bien, repetitivo

si se está trabajando en corriente alterna. En este último caso, según se atrase o

adelante el pulso de disparo, se controla el punto (o la fase) en el que la corriente

pasa a la carga. Una vez arrancado, podemos anular la tensión de puerta y el

tiristor continuará conduciendo hasta que la corriente de carga disminuya por

debajo de la corriente de mantenimiento (en la práctica, cuando la onda senoidal

cruza por cero)

Cuando se produce una variación brusca de tensión entre ánodo y cátodo de un

tiristor, éste puede dispararse y entrar en conducción aún sin corriente de puerta.

Por ello se da como característica la tasa máxima de subida de tensión que

permite mantener bloqueado el SCR. Este efecto se produce debido al

condensador parásito existente entre la puerta y el ánodo.

Los SCR se utilizan en aplicaciones de electrónica de potencia, en el campo del

control, especialmente control de motores, debido a que puede ser usado como

interruptor de tipo electrónico.

Rectificador controlado de silicio

Funcionamiento

Actúa  de manera muy similar a un interruptor. Cuando esta conduciendo presenta

un camino de baja resistencia para el flujo de energía de ánodo a cátodo; por

Page 13: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

consiguiente actúa como un  interruptor cerrado. Cuando esta bloqueado, no

puede fluir corriente de ánodo a cátodo; es decir actúa como un interruptor abierto,

debido a que es un dispositivo de estado solido, la conmutación de un SCR es

muy rápida.

El SCR es un rectificador, de modo que solo permite el paso de corriente durante

el semiciclo positivo de la fuente AC. Durante el semiciclo positivo el ánodo del

SCR es mas positivo que el cátodo, esto significa que no puede estar en

conducción por más de medio ciclo, durante el otro medio ciclo la polaridad de la

fuente  es negativa, y esta polaridad hace que el SCR quede inversamente

polarizado lo cual impide que circule cualquier corriente hacia la carga.

El valor promedio de la corriente que fluye por la carga, puede controlarse

colocando  un SCR en serie con la carga, la fuente de la figura podría ser de AC a

60 Hz o bien DC en circuitos especiales

Los términos popularmente para describir como esta operando un SCR, ángulo de

disparo y ángulo de conducción. El ángulo de conducción de es el numero de

Page 14: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

grados de un ciclo AC durante los cuales el SCR esta en conducción. EL Angulo

de disparo es el numero de grados ciclo AC que transcurren antes que el SCR

pase al estado de conducción, estos términos están basados en la noción de que

el periodo equivale a 360 grados.

La figura muestra las formas de onda de control con SCR  para dos ángulos de

disparo distintos

Interpretemos la figura. Cuando el ciclo de AC comienza su alternancia, el SCR

esta bloqueado. Por tanto, el voltaje instantáneo atraves de sus terminales ánodo

y cátodo, es igual al voltaje de la fuente. Esto es justamente lo que sucedería si

colocáramos un interruptor abierto en lugar del SCR. El SCR esta tumbando esta

tumbando la totalidad del voltaje de la fuente, el voltaje atraves de la carga es cero

durante este tiempo. El extremo izquierdo de las formas de onda ilustra este

hecho. Mas delante a la derecha del eje horizontal, muestra que el voltaje de

anodo a cátodo  cae a cero después de cerca de un tercio de semiciclo positivo

este es el punto correspondiente a 60 grados cuando cae a cero el SCR ha sido

cebado o ha pasado al estado de conducción. Por lo tanto el Angulo de disparo es

de 60 grados posteriormente actuara con un circuito cerrado los siguientes 120

grados, ambos ángulos siempre totalizan 180 grados.

Page 15: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

TIRISTOR GTO

Un Tiristor GTO o simplemente GTO (del inglés Gate Turn-Off Thyristor) es un

dispositivo de electrónica de potencia que puede ser encendido por un solo pulso

de corriente positiva en la terminal puerta o gate (G), al igual que el tiristor normal;

pero en cambio puede ser apagado al aplicar un pulso de corriente negativa en el

mismo terminal. Ambos estados, tanto el estado de encendido como el estado de

apagado, son controlados por la corriente en la puerta (G).

El proceso de encendido es similar al del tiristor. Las características de apagado

son un poco diferentes. Cuando un voltaje negativo es aplicado a través de las

terminales puerta (G) y cátodo (C o K), la corriente en la puerta (ig), crece. Cuando

la corriente en la puerta (G) alcanza su máximo valor, IGR, la corriente de ánodo

comienza a caer y el voltaje a través del dispositivo (VAK), comienza a crecer. El

tiempo de caída de la corriente de ánodo (IA) es abrupta, típicamente menor a 1

us. Después de esto, la corriente de ánodo varía lentamente y ésta porción de la

corriente de ánodo es conocido como corriente de cola.

La razón (IA/IGR) de la corriente de ánodo IA a la máxima corriente negativa en la

puerta (IGR) requerida para el voltaje es baja, comúnmente entre 3 y 5. Por

ejemplo, para un voltaje de 2500 V y una corriente de 1000 A, un GTO

normalmente requiere una corriente negativa de pico en la puerta de 250 A para el

apagado.

Page 16: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Page 17: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Page 18: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

DIAC

El DIAC (Diodo para Corriente Alterna) es un dispositivo semiconductor de dos

conexiones. Es un diodo bidireccional disparable que conduce la corriente sólo tras

haberse superado su tensión de disparo, y mientras la corriente circulante no sea

inferior al valor característico para ese dispositivo. El comportamiento es

fundamentalmente el mismo para ambas direcciones de la corriente. La mayoría

de los DIAC tienen una tensión de disparo de alrededor de 30 V. En este sentido,

su comportamiento es similar a una lámpara de neón.

Los DIAC son una clase de tiristor, y se usan normalmente para disparar los triac,

otra clase de tiristor.

Es un dispositivo semiconductor de dos terminales, ánodo 1 y ánodo 2. Actúa

como un interruptor bidireccional el cual se activa cuando el voltaje entre sus

Page 19: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

terminales alcanza el voltaje de ruptura, dicho voltaje puede estar entre 20 y 36

volts según la referencia.

Existen dos tipos de DIAC:

DIAC de tres capas: Es similar a un transistor bipolar sin conexión de base

y con las regiones de colector y emisor iguales y muy dopadas. El

dispositivo permanece bloqueado hasta que se alcanza la tensión de

avalancha en la unión del colector. Esto inyecta corriente en la base que

vuelve el transistor conductor, produciéndose un efecto regenerativo. Al ser

un dispositivo simétrico, funciona igual en ambas polaridades,

intercambiando el emisor y colector sus funciones.

DIAC de cuatro capas: Consiste en dos diodos Shockley conectados

en antiparalelo, lo que le da la característica bidireccional.

Diac

Tipo Semiconductor

Símbolo electrónico

Configuración A1, A2 (intercambiables)

Page 20: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

DIAC de tres capas

El DIAC se comporta como dos diodos zener conectados en serie, pero orientados

en formas opuesta. La conducción se da cuando se ha superado el valor

de tensión del zener que está conectado en sentido opuesto. El DIAC normalmente

no conduce, sino que tiene una pequeña corriente de fuga. La conducción aparece

cuando la tensión de disparo se alcanza.

Cuando la tensión de disparo se alcanza, la tensión en el DIAC se reduce

y entra en conducción dejando pasar la corriente necesaria para el disparo del

SCR o TRIAC. Se utiliza principalmente en aplicaciones de control

de potencia mediante control de fase. La curva característica del DIAC se muestra

a continuación.

En la curva característica se observa que cuando:

- +V o - V es menor que la tensión de disparo, el DIAC se comporta como un

circuito abierto

Page 21: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

- +V o - V es mayor que la tensión de disparo, el DIAC se comporta como un

cortocircuito

Sus principales características son:

- Tensión de disparo

- Corriente de disparo

- Tensión de simetría (ver grafico anterior)

- Tensión de recuperación

- Disipación de potencia (Los DIACs se fabrican con capacidad de disipar potencia

de 0.5 a 1 watt.)

TRIAC

Un TRIAC o Triodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la

familia de los tiristores. La diferencia con untiristor convencional es que éste es

unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que

el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna.

Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían

dos SCR en direcciones opuestas.

Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y

cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al

electrodo puerta.

TRIACTriodo para Corriente Alterna

Page 22: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Algunos ejemplos de TRIAC

Tipo Semiconductor

Símbolo electrónico

Configuración Entrada, Salida y Puerta (G)

TRANSISTOR BIPOLAR DE PUERTA AISLADA (IGBT)

El IGBT ofrece a los usuarios las ventajas de entrada MOS, más la capacidad de

carga en corriente de los transistores bipolares:

Trabaja con tensión.

Tiempos de conmutación bajos.

Disipación mucho mayor (como los bipolares).

Page 23: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Nos interesa que el transistor se parezca, lo más posible, a un elemento ideal:

Pequeñas fugas.

Alta potencia.

Bajos tiempos de respuesta (ton , toff), para conseguir una alta frecuencia

de funcionamiento.

Alta concentración de intensidad por unidad de superficie del

semiconductor.

Que el efecto avalancha se produzca a un valor elevado ( VCE máxima

elevada).

Que no se produzcan puntos calientes (grandes di/dt ).

Una limitación importante de todos los dispositivos de potencia y concretamente

de los transistores bipolares, es que el paso de bloqueo a conducción y viceversa

no se hace instantáneamente, sino que siempre hay un retardo (ton , toff). Las

causas fundamentales de estos retardos son las capacidades asociadas a las

uniones colector - base y base - emisor y los tiempos de difusión y recombinación

de los portadores. 

Principios básicos de funcionamiento

La diferencia entre un transistor bipolar y un transistor unipolar o FET es el modo

de actuación sobre el terminal de control. En el transistor bipolar hay que inyectar

una corriente de base para regular la corriente de colector, mientras que en el FET

el control se hace mediante la aplicación de una tensión entre puerta y fuente.

Esta diferencia vienen determinada por la estructura interna de ambos

dispositivos, que son substancialmente distintas.

Es una característica común, sin embargo, el hecho de que la potencia que

consume el terminal de control (base o puerta) es siempre más pequeña que la

potencia manejada en los otros dos terminales.

Page 24: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

En resumen, destacamos tres cosas fundamentales:

En un transistor bipolar IB controla la magnitud de IC.

En un FET, la tensión VGS controla la corriente ID.

En ambos casos, con una potencia pequeña puede controlarse otra

bastante mayor.

Tiempos de conmutación

Cuando el transistor está en saturación o en corte las pérdidas son despreciables.

Pero si tenemos en cuenta los efectos de retardo de conmutación, al cambiar de

un estado a otro se produce un pico de potencia disipada, ya que en esos

instantes el producto IC x VCE va a tener un valor apreciable, por lo que la potencia

media de pérdidas en el transistor va a ser mayor. Estas pérdidas aumentan con la

frecuencia de trabajo, debido a que al aumentar ésta, también lo hace el número

de veces que se produce el paso de un estado a otro.

Podremos distinguir entre tiempo de excitación o encendido (ton) y tiempo de

apagado (toff). A su vez, cada uno de estos tiempos se puede dividir en otros dos.

Page 25: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Tiempo de retardo (Delay Time, td):

Es el tiempo que transcurre desde

el instante en que se aplica la señal

de entrada en el dispositivo

conmutador, hasta que la señal de

salida alcanza el 10% de su valor

final.

Tiempo de subida (Rise time, tr):

Tiempo que emplea la señal de

salida en evolucionar entre el 10%

y el 90% de su valor final.

Tiempo de almacenamiento

(Storage time, ts): Tiempo que

transcurre desde que se quita la

excitación de entrada y el instante

en que la señal de salida baja al

90% de su valor final.

Tiempo de caída (Fall time, tf): Tiempo que emplea la señal de salida en

evolucionar entre el 90% y el 10% de su valor final.

Por tanto, se pueden definir las siguientes relaciones :

Es de hacer notar el hecho de que el tiempo de apagado (toff) será siempre mayor

que el tiempo de encendido (ton).

Page 26: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Los tiempos de encendido (ton) y apagado (toff) limitan la frecuencia máxima a la

cual puede conmutar el transistor:

CONCLUSIÓN

Como pudimos leer e investigar El principal objetivo de los motores eléctricos es

que Toda máquina que convierte energía eléctrica

Page 27: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

en movimiento o trabajo mecánico, a través de medios electromagnéticos es

considerada esencialmente un motor eléctrico, algunos de los motores eléctricos

son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía

eléctrica funcionando como generadores. El principio de funcionamiento de todo

motor se basa en que tiene que estar formado con polos alternados entre el

estator y el rotor, ya que los polos magnéticos iguales se repelen, y polos

magnéticos diferentes se atraen, produciendo así el movimiento de rotación. Entre

las características fundamentales de los motores eléctricos, tenemos que se hallan

formados por varios elementos, sin embargo, las partes principales son: el estator,

la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las tapas y los cojinetes.

BIBLIOGRAFÍA

Seguridad Industrial, conceptos

Page 28: Principios Del Motor Electrico TEJERO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Krajewski J. Lee y Ritzman P. Larry, Santo Domingo, D. N.

Martes 15 de Julio del 2003

http://www.monografias.com/trabajos28/seguridad-laboral/seguridad-

laboral.shtml#ixzz3Zt7BA3al

https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctrico

https://sites.google.com/site/279motoreselectricos/partes-fundamentales-de-un-

motor-electrico

https://es.scribd.com/doc/92914565/Diferencia-Entre-El-Motor-de-Corriente-

Alterna-y-Motor-de-Corriente-Continua