TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES

DE COACALCO

Ingeniería mecatrónica
Electromagnetismo
Nancy Velázquez Salinas
Reporte de practica 3
Equipo 4:
 Noche Monroy luis fernando
 García Cruz Jorge Andrés
 Martínez Madrigal Marco
Introducción
MOTOR ELECTRICO

Existen varios tipos de motores y continuará proliferando nuevos tipos de motores

según avance la tecnología. Pero antes de adentrarnos en la clasificación, vamos a
definir los elementos que componen a los motores. 1. La carcasa o caja que
envuelve las partes eléctricas del motor, es la parte externa. 2. El inductor, llamado
estator cuando se trata de motores de corriente alterna, consta de un apilado de
chapas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado estatórico, que es una
parte fija y unida a la carcasa. 3. El inducido, llamado rotor cuando se trata de
motores de corriente alterna, consta de un apilado de chapas magnéticas y sobre
ellas está enrollado el bobinado retórico, que constituye la parte móvil del motor y
resulta ser la salida o eje del motor.

Clasificación:

1) PARTES DE UN MOTOR

El motor asícrono trifásico tiene por dos partes fundamentales:

 Estator (Inductor): es la parte fija del motor, está compuesta por la carcasa
de acero que contiene al núcleo magnético del devanado estatórico o
inductor. Esta carcasa sirve para proteger y disipar el calor generado dentro
del motor a través de sus aletas. El núcleo estatórico está compuesto por un
conjunto de chapas de hierro apiladas, formado un cilindro hueco, en cuyo
interior se alojará el rotor. En el interior de este núcleo se han practicado un
conjunto de ranuras donde se bobinan el devanado inductor.
 Rotor (Inducido): es la parte móvil del motor. Acoplado al eje se sitúa el
núcleo retórico, en cuya superficie de alojan cierto número de barras
conductoras cortocircuitadas en sus extremos mediante anillos conductores.
Este tipo de rotores se llaman de jaula de ardilla. El eje de giro se sujeta a la
carcasa mediante unos cojinetes o rodamientos, y transmiten el par de
fuerzas a la carga mediante una transmisión mecánica de tipo engranaje,
correa, o cadena, con embrague y/o freno mecánico. La transmisión hace la
 función de reductor de velocidad, adecuando la velocidad del motor a la
velocidad de la carga.
 Refrigeración: si acoplamos un ventilador al eje de giro, éste refrigerará al
motor cuando gire, evacuando el calor al exterior, esto se llama auto-
ventilación. También existen motores con ventilación forzada, si el ventilador
tiene su propio motor, o refrigerados con agua, aceite,…
 Caja de bornes: Aloja a los terminales de los devanados estatórios para su
conexión a la alimentación. Existen 2 terminales por devanado, y un
devanado por fase.
 Entrehierro: Es el espacio de aire que separa el estator del rótor. Debe ser
lo más reducido posible para minimizar los flujos de dispersión y reducir la
reluctancia (La reluctancia magnética de un material o circuito magnético es
la resistencia que este posee al paso de un flujo magnético cuando es
influenciado por un campo magnético) del circuito magnético (el aire conduce
peor el flujo magnético que el hierro).
2) CONEXIONADO y ARRANQUE

Los motores asíncronos trifásicos son motores bitensión, puede conectarse a dos
tensiones de red diferentes, p.e 220/380 V. La tensión menor indica la tensión de
fase nominal, o sea, la máxima tensión a aplicar al bobinado. Un exceso de tensión
puede provocar perforaciones en el aislamiento y/o sobrecalentamiento, reduciendo
drásticamente la vida útil. Una tensión demasiado pequeña reduce en un tercio
potencia útil del motor. Así, ante una red con la tensión menor conectaremos el
motor en triángulo, y ante una red con la tensión mayor lo conectaremos en estrella.

Los motores trifásicos presentan lógicamente tres devanados (tres impedancias) y

seis bornes. Los fabricantes, para facilitar las conexiones (sobretodo el triángulo),
disponen en la caja de bornes una colocación especial de estos. Observa la Fig. y
fíjate que las conexiones para realizar un triángulo son:

 X con V
 Y con W
 Z con U
En vista de esto, la caja de bornes viene distribuida cómo puedes ver, lo que ayuda
mucho para conectar en triángulo pues este se realiza uniendo bornes en vertical,
mediante conectores o chapas metálicas.

CLASIFICACIÓN DE MOTORES

1. Motores de corriente alterna, se usan mucho en la industria, sobre todo, el

motor trifásico asíncrono de jaula de ardilla.
2. Motores de corriente continua, suelen utilizarse cuando se necesita precisión
en la velocidad, montacargas, locomoción, etc.
3. Motores universales. Son los que pueden funcionan con corriente alterna o
continua, se usan mucho en electrodomésticos. Son los motores con
colector.

MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA.

Podemos clasificarlos de varias maneras, por su velocidad de giro, por el tipo de

rotor y por el número de fases de alimentación.

1. Por su velocidad de giro.

 Asíncronos. Un motor se considera asíncrono cuando la velocidad del campo
magnético generado por el estator supera a la velocidad de giro del rotor.
 Síncronos. Un motor se considera síncrono cuando la velocidad del campo
magnético del estator es igual a la velocidad de giro del rotor. Recordar que
el rotor es la parte móvil del motor.
2. Por el tipo de rotor
 Motores de anillos rozantes.
 Motores con colector.
 Motores de jaula de ardilla.
3. Por su número de fases de alimentación.
 Motores monofásicos.
 Motores bifásicos.
 Motores trifásicos.
 Motores con arranque auxiliar bobinado.
  Motores con arranque auxiliar bobinado y con condensador

Tipos de rotores

Existen varios tipos de estos elementos, pero aquí solamente vamos a tratar los que
son más usados en la industria; es decir, los rotores para motores asíncronos de
corriente alterna.

Rotor de jaula de ardilla simple: Se puede observar unos círculos negros, éstos
representan las ranuras del rotor donde va introducido el bobinado. Existen varios
tipos de ranuras, de ahí que existan varios tipos de rotores. El rotor representado
es de jaula de ardilla simple. Este tipo de rotor es el usado para motores pequeños,
en cuyo arranque la intensidad nominal supera 6 u 8 veces a la intensidad nominal
del motor. Soporta mal los picos de cargas. Está siendo sustituido por los rotores de
jaula de ardilla doble en motores de potencia media. Su par de arranque no supera
el 140 % del normal

Rotor de jaula de ardilla doble: En este otro dibujo, observáis que la ranura es doble,
por este motivo tiene el nombre de jaula de ardilla doble. Las dos ranuras están
separadas físicamente, aunque en el dibujo no se observe. Este tipo de rotor tiene
una intensidad de arranque de 3 ó 5 veces la intensidad nominal, y su par de
arranque puede ser de 230 % la normal. Éstas características hacen que este tipo
de rotor sea muy interesante frente al rotor de jaula de ardilla simple. Es el más
empleado en la actualidad, soporta bien las sobrecargas sin necesidad de disminuir
la velocidad, lo cual le otorga mejor estabilidad

Rotor con ranura profunda: El tipo de rotor que se ve en el dibujo es una variante
del rotor de jaula de ardilla simple, pero se le denomina rotor de ranura profunda.
Sus características vienen a ser iguales a la del rotor de jaula simple. Es usado para
motores de baja potencia que necesitan realizan continuos arranques y paradas.

Rotor de anillos rozantes: Se denominan rotores de anillos rozantes porque cada

extremo del bobinado está conectado con un anillo situado en el eje del rotor. Las
fases del bobinado salen al exterior por medio de unas escobillas que rozan en los
anillos. Conectando unas resistencias externas a las escobillas se consigue
aumentar la resistencia rotórica, de esta forma, se logra variar el par de arranque,
que puede ser, dependiendo de dichas resistencias externas, del 150 % y el 250 %
del par normal. La intensidad nominal no supera las 2 veces la intensidad nominal
del motor.

Motor trifásico asíncrono. Dentro de la clasificación de los motores trifásicos

asíncronos, podemos hacer otra subclasificación, los motores asíncronos de rotor
en cortocircuito (rotor de jaula de ardilla y sus derivados) y los motores asíncronos
con rotor bobinado (anillos rozantes). Los motores asíncronos generan un campo
magnético giratorio y se les llaman asíncronos porque la parte giratoria, el rotor, y
el campo magnético provocado por la parte fija, el estator, tienen velocidad desigual.
Ha esta desigualdad de velocidad se denomina deslizamiento. El rotor está unido
sobre un eje giratorio. Dicho eje, está atravesado por barras de cobre o aluminio
unidas en sus extremos. El estator encapsula al rotor y genera el campo magnético.
Provoca con su campo magnético fuerzas electromotrices en el rotor que a su vez
provocan corrientes eléctricas. Estas dos circunstancias, la fuerza electromotriz y
las corrientes eléctricas, provocan una fuerza magnetomotriz, lo cual hace que el
rotor gire. La velocidad del rotor siempre será menor que la velocidad de giro del
campo magnético. Así tenemos que la velocidad de un motor asíncrono será igual
a la velocidad del campo magnético menos el deslizamiento del motor

Motor trifásico síncrono. Funcionan de forma muy similar a un alternador. Dentro

de la familia de los motores síncronos debemos distinguir:

1. Los motores síncronos.

2. Los motores asíncronos sincronizados.
3. Los motores de imán permanente.

Los motores síncronos son llamados así, porque la velocidad del rotor y la velocidad
del campo magnético del estator son iguales. Los motores síncronos se usan en
máquinas grandes que tienen una carga variable y necesitan una velocidad
constante. Arranque de un motor trifásico síncrono. Existen cuatro tipos de
arranques diferentes para este tipo de motor:
 1. Como un motor asíncrono.
2. Como un motor asíncrono, pero sincronizado.
3. Utilizando un motor secundario o auxiliar para el arranque.
4. Como un motor asíncrono, usando un tipo de arrollamiento diferente: llevará
unos anillos rozantes que conectarán la rueda polar del motor con el
arrancador.

Motor monofásico. Este tipo de motor es muy utilizado en electrodomésticos

porque pueden funcionar con redes monofásicas algo que ocurre con nuestras
viviendas. En los motores monofásicos no resulta sencillo iniciar el campo giratorio,
por lo cual, se tiene que usar algún elemento auxiliar. Dependiendo del método
empleado en el arranque, podemos distinguir dos grandes grupos de motores
monofásicos:

1) Motor monofásico de inducción. Su funcionamiento es el mismo que el de los

motores asíncronos de inducción. Dentro de este primer grupo disponemos de
los siguientes motores:
I. De polos auxiliares o también llamados de fase partida.
II. Con condensador.
III. Con espira en cortocircuito o también llamados de polos
partidos
I. De polos auxiliares o también llamados de fase partida Este tipo de motor
tiene dos devanados bien diferenciados, un devanado principal y otro
devanado auxiliar. El devanado auxiliar es el que provoca el arranque del
motor, gracias a que desfasa un flujo magnético respecto al flujo del
devanado principal, de esta manera, logra tener dos fases en el momento
del arranque
II. Motor monofásico de condensador. Son técnicamente mejores que los
motores de fase partida. También disponen de dos devanados, uno
auxiliar y otro principal. Sobre el devanado auxiliar se coloca un
condensador en serie, que tiene como función el de aumentar el par de
arranque, entre 2 y 4 veces el par normal. Como se sabe, el condensador
 desfasa la fase afectada en 90°, lo cual quiere decir, que el campo
magnético generado por el devanado auxiliar se adelanta 90° respecto al
campo magnético generado por el devanado principal.
III. Motor monofásico con espira en cortocircuito. Dentro del grupo que
habíamos realizado en otra página, el motor monofásico con espira en
cortocircuito es el último que vamos a tratar. Son también llamados
motores monofásicos de polos partidos. Este tipo de motor no lleva
devanado auxiliar, en su lugar se coloca una espira (vamos a llamarle
mini bobina) alrededor de una de las masas polares, al menos, en un
tercio de la masa.

MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA

Los motores de corriente continua tienen varias particularidades que los hacen muy
diferentes a los de corriente alterna. Una de las particularidades principales es que
pueden funcionar a la inversa, es decir, no solamente pueden ser usados para
transformar la energía eléctrica en energía mecánica, sino que también pueden
funcionar como generadores de energía eléctrica. Esto sucede porque tienen la
misma constitución física, de este modo, tenemos que un motor eléctrico de
corriente continua puede funcionar como un generador y como un motor. Los
motores de corriente continua tienen un par de arranque alto, en comparación con
los de corriente alterna, también se puede controlar con mucha facilidad la
velocidad. Por estos motivos, son ideales para funciones que requieran un control
de velocidad. Son usados para tranvías, trenes, coches eléctricos, ascensores,
cadenas productivas, y todas aquellas actividades donde el control de las
funcionalidades del motor se hace esencial.

Constitución del motor. Los motores de corriente continua están formados

principalmente por:

1. Estator. El estator lleva el bobinado inductor. Soporta la culata, que no es

otra cosa que un aro acero laminado, donde están situados los núcleos de
los polos principales, aquí es donde se sitúa el bobinado encargado de
producir el campo magnético de excitación.
 2. Rotor. Está construido con chapas superpuestas y magnéticas. Dichas
chapas, tienen unas ranuras en donde se alojan los bobinados.
3. Colector. Es donde se conectan los diferentes bobinados del inducido.
4. Escobillas. Las escobillas son las que recogen la electricidad. Es la principal
causa de avería en esta clase de motores, solo hay que cambiarlas con el
mantenimiento habitual
5. Truco. Este es un truco de electricista viejo, cuando el motor deja de
funcionar, las entradas de tensión son las correctas, entonces nos queda este
truco: quitamos la tensión, desmontamos la tapa del ventilador del motor, la
tapa está unida con tornillos a la carcasa del motor y movemos el ventilador
dándole unos giros, el sentido del giro es indiferente, volvemos a tapar el
ventilador y conectamos el motor

MOTOR UNIVERSAL.

El motor universal es un tipo de motor que puede ser alimentado con corriente
alterna o con corriente continua, es indistinto. Sus características principales no
varían significativamente, sean alimentados de una forma u otra. Por regla general,
se utilizan con corriente alterna. También los encontraréis con el sobrenombre de
motor monofásico en serie. Este tipo de motor se puede encontrar tanto para una
máquina de afeitar como para una locomotora, esto da una idea del margen de
potencia en que pueden llegar a ser construidos.

Las partes principales de este motor son:

1. Estator.
2. Rotor con colector.

Los bobinados del estator y del rotor están conectados en serie a través de unas
escobillas. El par de arranque se sitúa en 2 ó 3 veces el par normal. La velocidad
cambia según la carga. Cuando aumenta el par motor disminuye la velocidad. Se
suelen construir para velocidades de 3000 a 8000 r.p.m., aunque los podemos
encontrar para 12000 r.p.m. Para poder variar la velocidad necesitamos variar la
tensión de alimentación, normalmente se hace con un reóstato o resistencia
variable. El cambio de giro es controlable, solo tenemos que intercambiar una fase
en el estator o en el rotor, nunca en los dos, lo cual es fácilmente realizable en la
caja de conexiones o bornes que viene incorporado con el motor. Cuando el motor
es alimentado, se produce que las corrientes circulan en el mismo sentido, tanto el
estartor como en el rotor, pero en el cambio de ciclo cambia el sentido en los dos,
provocando el arranque del motor
Desarrollo
 ¿Cuál es la importancia de los motores?
Su importancia es que se puede mover algo por medio de motores, ya sea
robots, maquinaria industrial y tecnología.
Justificación: En las últimas décadas los motores eléctricos se han
convertido cada vez más en un elemento cotidiano para toda la población.
Se presentan en una amplia variedad de aplicaciones pasando del uso
generalmente en la industria para encontrarlos en los hogares, además de
aplicaciones remotas de investigación en tierra, en el aire, en el agua y,
finalmente, en el espacio, cada uno con sus propias características y
protecciones específicas. Los motores se utilizan en muchas áreas como la
robótica móvil, brazos robóticos industriales, elevadores, grúas, taladros,
autos eléctricos, drones o en otras aplicaciones de menores exigencias
desde el punto de vista de control automático como bombas, bandas
transportadoras, entre otros.
 ¿Cómo funciona un motor eléctrico?
Es un dispositivo que convierte energía eléctrica en energía mecánica.
Justificación: El motor eléctrico es un artefacto que transforma la energía
eléctrica en energía mecánica, de manera que puede impulsar el
funcionamiento de una máquina. Esto ocurre por acción de los campos
magnéticos que se generan gracias a las bobinas, (aquellos pequeños
cilindro con hilo metálico conductor aislado). Los motores eléctricos son muy
comunes, se pueden encontrar en trenes, máquinas de procesos industriales
y en los relojes eléctricos; algunos de uso general tienen proporciones
estandarizadas, lo que ayuda a mejorar la selección de acuerdo a la potencia
que se desea alcanzar para el dispositivo en el que se incluirá.
 ¿Qué controla la velocidad de un motor?
Sincrones trifásicos existen dos formas de poder variar la velocidad, una es
variando la frecuencia mediante un equipo electrónico especial y la otra
variando la polaridad gracias al diseño del motor
 Justificación: El método más eficaz, con gran diferencia, para el control de
la velocidad de un motor es empleando variadores de frecuencia. Sin
embargo, menos del 10% de los motores de todo el mundo están equipados
con variadores de frecuencia y la mayor parte del control continúa
efectuándose mediante válvulas de regulación en sistemas de bombas o
deflectores en ventiladores, mientras que las demandas de la maquinaria
giratoria se resuelven con engranajes o accionamientos con correas. La
regulación de velocidad por medio de accionamiento con correas, cajas de
engranaje y acoplamientos hidráulicos aumentan la ineficacia del sistema en
diversos grados y requiere que el motor funcione a su máxima velocidad
constantemente. Además, los accionamientos mecánicos pueden ser
ruidosos y difíciles de mantener, ya que se encuentran situados entre el
motor y la maquinaria accionada.
 ¿Qué tipo de motor realizaste (motor de corriente alterna o motor de
corriente directa)?
Alterna ya que se hace un traspaso de energía
Justificación: Motor trifásico asíncrono. El estator encapsula al rotor y
genera el campo magnético. Como hemos mencionado, es la parte fija.
Provoca con su campo magnético fuerzas electromotrices en el rotor que a
su vez provocan corrientes eléctricas. Estas dos circunstancias, la fuerza
electromotriz y las corrientes eléctricas, provocan una fuerza magnetomotriz,
lo cual hace que el rotor gire. La velocidad del rotor siempre será menor que
la velocidad de giro del campo magnético. Así tenemos que la velocidad de
un motor asíncrono será igual a la velocidad del campo magnético menos el
deslizamiento del motor. La fuerza magnetomotriz que aparece en el rotor
deriva en un par de fuerzas, a las que denominados par del motor, siendo las
causantes del giro del rotor. El par motor depende directamente de las
corrientes del rotor, y tenemos que saber que en el momento del arranque
son muy elevadas, disminuyendo a medida que se aumenta la velocidad. De
esta forma distinguimos dos tipos de par: el par de arranque y el par normal.
Esto sucede porque al ir aumentando la velocidad del rotor se cortan menos
 líneas de fuerzas en el estator y, claro está, también las fuerzas
electromotrices del rotor
 ¿Cómo invertirías la dirección del motor?
Cambiando la posición o más bien las cargas de los componentes
Justificación: El cambio de giro se obtiene modificando la secuencia del
bobinado de arranque con respecto al bobinado de trabajo.
 ¿Por qué los imanes se atraen entre sí?
Porque tienen cargas diferentes
Justificación: Los imanes atraen debido a que intercambian fotones,
partículas de las que está hecha la luz. Pero a diferencia de los fotones que
podemos ver de una fuente de luz o lo que nos permite ver los objetos que
nos rodean, no pueden ser detectados por el ojo humano, pero si pueden
intercambiar movimiento, esta es la causa por la cual atraen o repelen ciertos
materiales.
 ¿Cuál es el principio que aplica los motores que realizaste para que empiece
a girar?
El principio fundamental que describe cómo es que se origina una fuerza por
la interacción de una carga eléctrica puntual q en campos eléctricos y
magnéticos es la ley de Lorentz
Justificación: Dado que una carga eléctrica en movimiento induce un campo
magnético, podemos considerar a esta carga como un imán. Pues bien, al
igual que cuando aproximamos dos imanes comprobamos que entre ellos
existe una fuerza (de repulsión si aproximamos polos homólogos y de
atracción si los polos son opuestos), una carga eléctrica que se desplaza en
las proximidades de un imán (en el seno de un campo magnético) también
experimentará ese tipo de fuerzas. El valor de esta fuerza depende del valor
de la carga eléctrica en movimiento, la intensidad del campo magnético y de
la velocidad a la que se desplaza la carga. Para determinar su valor podemos
aplicar la ley de Lorentz. Para conocer su dirección y sentido se puede aplicar
la regla de la mano derecha
 ¿Cuánto tiempo se tardó en terminar en girar?
10 segundos
 Dibuja el esquema de cómo funciona el campo magnético que se generó en
los motores
Conclusiones individuales
Fernando: La conclusión es que al momento en el que el primer procedimiento lo
realizamos que era el hacer girar el tornillo por medio del imán de neodimio y la
batería o pila, este debía girar sin tocar de un lado al otro, ósea estar estático y
girando sobre su mismo eje en el que le dábamos un pequeño empujón, ya que este
debía permanecer en el campo magnético para quedarse en ese estado. El
procedimiento que era ahora sustituir el tornillo por el alambre de cobre de una
forma circular esta también debía de efectuar lo mismo que paso con el tornillo, pero
este debía mantener más giros que el tornillo ya que este era más liviano

Marco: La corriente transmitida a través de los alambres de cobre creó un

movimiento al acercar el imán debido al magnetismo e hizo girarlo, así mismo con
el tornillo. Por la transmisión de energía a través del tornillo. Con este método se
podría crear energía permanente con imanes y metales acomodados de manera
correcta

Jorge: En esta práctica se pudo observar cómo es que los imanes pueden hacer
grandes cosas gracias a su campo magnético, claro está el ejemplo de esta práctica
el cual consistía en hacer girar un tornillo por medio de la carga eléctrica de la
batería y el campo magnético del imán. El segundo procedimiento fue igual de
interesante ya que consistía en hacer girar un círculo del alambre igualmente
gracias a una batería y al imán solo que el circulo dejaba de girar al instante tal vez
porque la fuerza del imán no sea suficiente o tal vez se necesite una mayor carga
de energía eléctrica

Montufar:

Conclusión grupal
Se observó y realizo los procedimientos de cómo realizar un motor o la función de
uno pero de corriente alterna, ya que esta podría generar un campo en el cual los
materiales quedaban suspendidos y girando en él, y paso con el tornillo como con
el alambre de cobre
Evidencias fotográficas

Referencias bibliográficas
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motor monofásico de fase partida.. 08/10/17, de Blogger. Sitio web:
http://coparoman.blogspot.mx/2014/05/como-se-cambia-el-sentido-de-giro-
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