Selección y aplicación de motores eléctricos. Tomo 1, motores electricos, accionamientos, construcción, potencia, calentamiento y refrigeración, ensayos, medio ambiente, sistema aislante, instalación y mantenimiento, protección y especificación / Orlando Silvio Lobosco y José Luiz Pereira da Costa Dias.

CONTENIDO
1. La familia de los motores eléctricos 1
Introducción 1
El árbol genealógico de los motores eléctricos 3
Motores síncronos 5
Principios de funcionamiento y características 5
Ventajas del motor síncrono 13
Arranque de los motores síncronos 14
Motores asíncronos 16
Principio de funcionamiento y características 16
Ventajas de los motores asíncronos 21
Arranque de los motores asíncronos 22
Motores de corriente continua 22
Principios de funcionamiento y características 22
Tipos de excitación 25
Ventajas de los motores de corriente continua 26
Arranque de los motores de corriente continua 26
2. Características de accionamiento 28
Característica par motor-velocidad de cargas mecánicas 28
Característica par-velocidad de motores eléctricos 31
Punto de funcionamiento y estabilidad 35
Aceleración de la carga 37
Refinamiento del cálculo del tiempo de aceleración 40
Cálculo del tiempo de arranque utilizando el método simplificado 43
3. La expresión numérica del valor de la inercia 45
Momento de inercia de masa en traslación referido a un eje 49
Cadena cinemática 50
Las curvas de la corriente-velocidad angular (rotación) y de la corriente-tiempo durante la aceleración de un motor de inducción 54
Cálculo del tiempo de aceleración y curva de la corriente en función del tiempo con uso de ábaco 56
Categorías de motores de inducción de rotor en jaula 60
Inercias normalizadas 66
Potencia y energía durante el arranque 68
Dependencia entre par motor y corriente para el motor de inducción 70
Métodos de arranque de motores 74
Arranque estrella-triángulo 75
Arranque de motores con arrollamiento dividido 81
Arranque con auto transformador 82
Arranque con resistor primario 84
Arranque con reactancia primaria 84
Motores de inducción de anillos 84
Accionamientos con embragues en el arranque 95
Aplicación de motores en accionamientos de velocidad variable 105Control discreto de velocidad 107
Principios de control continuo de velocidad para motores de corriente alterna 112
Estudios de la variación de la velocidad de motores de corriente continua 121
3. Aspectos constructivos 133
Elementos comunes 133
Elementos específicos 133
Motores asíncronos 140
Motores síncronos 142
Motores de corriente continua 142
Motores con imanes permanentes 146
Accesorios utilizados en máquinas eléctricas 148
Cajas de empalme 148
Intercambiadores térmicos 148
Tacómetros 148
4. Potencia, calentamiento y refrigeración de los motores eléctricos 152
Determinación de la potencia 152
Pérdidas en motores eléctricos 159
Condición de máximo rendimiento para transformadores analogía con la condición de máximo rendimiento de motores 163Estudio del comportamiento térmico de las máquinas eléctricas 166
Tipos de regímenes 173
Regímenes normalizados 175
Métodos de frenado 184
Métodos de refrigeración 191
5. Ensayos de motores eléctricos 197
Finalidad de los ensayos 197
Ensayos realizados 200
Ensayos ejecutados en motores trifásicos de inducción 201
Ensayos ejecutados en motores CC 206
Ensayos finales de entrega 208
Ensayos en máquinas grandes 208
Algunas consideraciones 211
Sugerencias para prescribir ensayos en ocasión de la compra 211
6. El medio ambiente 215
El medio ambiente como factor influyente en la selección del motor 215La agresividad del medio ambiente 215
Grados de protección mecánica de las cubiertas de los motores 217
Instalaciones de aire libre externas 218
Comparación de normalizaciones 219
Ensayos de comprobación del grado de protección-mecánica de las carcasas 220
Grados más usados de protección mecánica de las cubiertas 221
La taconita y el grado de protección IP-55 223
Drenaje 224
Ambientes agresivos típicos y las cubiertas de los motores 224
Resistencia a agentes químicos 226
Utilización de motores en áreas peligrosas 230
Clasificación de las áreas peligrosas 231
Tipos de motores para áreas clasificadas 237
Ensayos y certificación 244Las áreas de particular interés 246
Consideraciones adicionales 247
7. El sistema aislante 249
Propiedades y definiciones 249
Resistencia y resistividad de aislamiento 249
Absorción dieléctrica 251
Constante dieléctrica 252
Pérdida dieléctrica 252
Factor de potencia 253
Factor de disipación 253
Tensión soportable 254
Deterioro del aislamiento 255
Teoría térmica 255
Teoría iónica 255
Teoría disruptiva 255
Clases de aislamiento y clasificación térmica 256
La vida útil y su determinación 257
La elevación de temperatura del motor y su medición 260
Algunas consideraciones 262
La temperatura y la altitud del medio ambiente 263
La temperatura 263
La altitud 265
Variación combinada de la temperatura y la altitud 267
Otros fenómenos implicados en el deterioro del aislamiento 269
Distancia de aislamiento 269
Corona 271
Distorsiones de campo 271
Sobretensiones debidas a enclavamiento 272
Efectos del ambiente sobre el aislamiento 272
Ambientes químicamente agresivos 273
Análisis de las causas de fallo de aislamiento 274
Fallos más frecuentes en el aislamiento 274
8. Aspectos de la instalación de motores que influyen en su selección 276
Formas constructivas y montajes 276
Dimensiones de montaje de los motores 278
Normalización de potencias y correspondencia carcasa-potencia (y velocidad angular) para motores de inducción 286
Esfuerzos mecánicos que actúan sobre el motor 287
Esfuerzos externos 287
Esfuerzos internos 288
Parámetros mecánicos del motor 288
Tensiones (o solicitaciones) en el eje 289
Deflexiones en el eje 290
Velocidades angulares críticas 291
Cojinetes 292
Consideraciones relativas a los apoyos 298
Esfuerzos sobre la base 300
Transmisiones 301
Transmisiones por poleas y correas 302
Transmisiones por ruedas dentadas y cadena 305
Transmisiones por engranajes 306
Comentarios y conclusiones sobre transmisiones 307
Instalación de motores 308
Fijación del motor 308
Alineación del motor 309
Cuidados adicionales 311
Vibración 311
Ruido 313
Medidas sonoras 314
Respuesta en frecuencia 316
Fuente impulsiva de ruido 317
Bandas de octavas 317
Variación del nivel sonoro con la distancia-mediciones 318
Límites de ruido para motores 319
Ruido de propagación estructural 321
Orígenes del ruido en motores eléctricos y su reducción322
9. Aspectos de mantenimiento que influyen en la selección de motores 326
Los cojinetes 327
Cojinetes de deslizamiento o fricción 328
Cojinetes de rodamientos 332
Lubricación 335
Mantenimiento de los cojinetes de motores a prueba de explosión 339
Contactos deslizantes 339
Colectores 339
Anillos rozantes o deslizantes 341
Portaescobillas 341
Dispositivo de elevación de las escobillas 342
Escobillas de carbón 343
Mantenimiento de los arrollamientos o devanados 344
El almacenaje de motores antes de su entrada en operación; los calentadores internos 345
La resistencia de aislamiento 347
Secado de los arrollamientos 350
Cuidados con los cojinetes 351
10. Protección de motores 353
Protecciones del estator 353
Protección contra cortocircuitos 353
Protección contra sobreimpulsos de tensión 354
Protección contra sobrecargas 356
Protección contra faltas de tierra 357
Protección contra subtensiones 358
Protección diferencial 359
Protección contra falta y desequilibrio de fases 360
Protección contra la pérdida de sincronismo 361
Protecciones del motor 361
Protección contra tiempos de arranque muy largos y arranques sucesivos 362
Protección contra rotor bloqueado durante el funcionamiento 362
Protección contra rotor bloqueado durante el arranque 363
Protecciones por detectores de temperatura 364
Detectores de temperatura bimetálicos 364
Detectores de temperatura tipo termopar 364
Detectores de temperatura tipo resistencia dependiente de la temperatura 365
Detectores de temperatura tipo semiconductor termistor 365
11. Especificación de motores 368