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República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria
U.P.T.N.M.”Ludovico ilva”
PN! en Electricidad
Mantenimiento
Eléctrico
Profesor: Bachiller:
"il#$lbert %lde&aro Ed'in Peinado (.%) *+.,-,.--
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INTRODCCION
El Manteni&iento El/ctrico per&ite detectar 0allas 1ue co&ienzan a
2estarse 3 1ue pueden producir en el 0uturo cercano o a &ediano plazo una
parada de una planta 34o un siniestro a0ectando a personas e instalaciones.
Los &otores as5ncronos o de inducción son un tipo de &otor de corriente
alterna en el 1ue la corriente el/ctrica6 en el rotor6 necesaria para producir torsión
es inducida por inducción electro&a2n/tica del ca&po &a2n/tico de la bobina del
estator. Por lo tanto un &otor de inducción no re1uiere una con&utación &ec7nica
aparte de su &is&a e8citación o para todo o parte de la ener25a trans0erida del
estator al rotor6 co&o en los universales6 9( 3 &otores 2randes s5ncronos.
9onde 1uiera 1ue :a3a pro2reso6 la presencia del &otor el/ctrico es
i&prescindible. 9ese&pe;ando un i&portante papel en la sociedad6 los &otores
son el corazón de las &71uinas &odernas6 por esa razón es necesario conocer
sus principios 0unda&entales de 0unciona&iento6 desde la construcción :asta las
aplicaciones.
Un conductor el/ctrico es un ele&ento de un siste&a constituido de un
&aterial de alta conductividad el/ctrica 1ue puede ser utilizado para el transporte
de ener25a el/ctrica.
Los conductores el/ctricos se utilizan para per&itir el paso de una corriente
el/ctrica entre dos puntos con di0erente potencial el/ctrico. (uando se presenta
este paso de corriente el/ctrica se dice 1ue se :a establecido un circuito< el cual
se puede de0inir por &edio de cuatro propiedades el/ctricas 0unda&entales)
resistencia6 inductancia6 capacitancia 3 resistencia de aisla&iento.
En 2eneral6 toda 0or&a de &ateria en estado sólido o l51uido posee en
al2ún 2rado propiedades de conductividad el/ctrica6 pero deter&inados &ateriales
son relativa&ente buenos conductores 3 otros est7n casi total&ente desprovistos
de esta propiedad.
El trans0or&ador es un dispositivo 1ue per&ite &odi0icar potencia el/ctrica
de corriente alterna con un deter&inado valor de tensión 3 corriente en otra
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potencia de casi el &is&o valor pero6 2eneral&ente con distintos valores de
tensión 3 corriente.
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El Mantenimiento Eléctrico
Es (on=unto de acciones oportunas6 continúas 3 per&anentes diri2idas a prever 3
ase2urar el 0unciona&iento nor&al6 la e0iciencia 3 una buena apariencia de
e1uipos el/ctricos.
Tipos de Mantenimientos en equipos eléctricos
Mantenimiento rutinario
Este siste&a nace en >apón 3 0ue desarrollado por pri&era vez en ?-? en
la e&presa =aponesa 9EN@ del 2rupo To3ota la cual se e8tendió por >apón
durante los a;os A6 lue2o inicia su i&ple&entación 0uera de >apón a partir de los
a;os , es una actividad diaria 3 consiste en una serie de tareas6 tales co&o)
to&a de datos6 inspecciones visuales6 li&pieza6 lubricación 3 reapriete de tornillos
en e1uipos6 &71uinas e instalaciones en servicio< co&o as5 ta&bi/n el cuidado 3
li&pieza de los espacios co&unes 3 no co&unes del 7rea de &anteni&iento. El
personal 1ue lo pr7ctica no re1uiere de &uc:a especialización t/cnica pero
in0or&a novedades de todo tipo.
Mantenimiento correctio
Es un &anteni&iento si&ple6 1ue consiste en reparar la aver5a producida 3es aplicable a e1uipos 1ue per&iten la interrupción operativa en cual1uier
&o&ento6 sin i&portar el tie&po de interrupción 3 sin a0ectar la se2uridad del
personal o bienes.
Mantenimiento pro!ramado
Este &/todo se basa en tener un pro2ra&a de acción por 0alla de 0iabilidad
ocasional para un e1uipo deter&inado 3 en la oportunidad de detención.
Mantenimiento preentio
e realiza retirando la &71uina o e1uipo del servicio operativo para realizar
inspecciones 3 sustituir Co noD co&ponentes de acuerdo a una pro2ra&ación
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plani0icada 3 or2anizada con antelación. Este tipo de &anteni&iento es &u3
venta=oso.
Mantenimiento predictio
Este tipo de &anteni&iento6 per&ite un adecuado control por la &a3or
0recuencia de inspecciones estando la &71uina o e1uipo en 0unciona&iento6 1ue
es la 0or&a adecuada de obtener datos concretos para el 0in deter&inado de
solucionar 0allas.
Es de conoci&iento 2eneral 1ue :o3 en d5a6 el &anteni&iento el/ctrico es
necesario para &uc:os aspectos en la vida diaria6 de una 0or&a u otra6 3a sea en
talleres6 07bricas u o0icinas etc. sus e1uipos necesitan de &anteni&iento. Esto nos
Lleva a la conclusión de 1ue el &anteni&iento el/ctrico debe ser continuo.
Esto per&ite la reducción de los tie&pos de parada al &ini&izar la
probabilidad de salidas de servicio i&previstas6 no pro2ra&adas6 2racias a su
aporte en cuanto a la plani0icación de las reparaciones 3 del &anteni&iento. Los
bene0icios de reducción de costos inclu3en a:orros de ener25a6 protección de los
e1uipos6 velocidad de inspección 3 dia2nóstico6 veri0icación r7pida 3 sencilla de la
reparación.
La aplicación del &anteni&iento se ver7 re0le=ada en)
• Los costos de la producción.
• La calidad de los di0erentes servicios.
• La capacidad operacional.
• La capacidad de respuesta ante situaciones de ca&bio.
• El uso de los &edios de protección 05sica.
Motores Eléctricos
on &71uina destinada a trans0or&ar ener25a el/ctrica en ener25a
&ec7nica.
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El &otor de inducción es el &7s usado de todos los tipos de &otores6 3a
1ue co&bina las venta=as de la utilización de ener25a el/ctrica # ba=o costo6
0acilidad de transporte6 li&pieza6 si&plicidad de co&ando # con su construcción
si&ple 3 su 2ran versatilidad de adaptación a las car2as de los &7s diversos tipos
3 &e=ores rendi&ientos.
Tipos de Motores Eléctricos
Motores de corriente contin"a
on &otores de costo &7s elevado 36 ade&7s de eso6 precisan una 0uente
de corriente continua6 o un dispositivo 1ue convierta la corriente alterna co&ún en
continua. Pueden 0uncionar con velocidad a=ustable6 entre a&plios l5&ites 3 se
prestan a controles de 2ran 0le8ibilidad 3 precisión. Por eso6 su uso es restricto a
casos especiales en 1ue estas e8i2encias co&pensan el costo &uc:o &7s alto de
la instalación 3 del &anteni&iento.
Motores de corriente alterna
on los &7s utilizados6 por1ue la distribución de ener25a el/ctrica es :ec:a
nor&al&ente en corriente alterna. Los principales tipos son)
Motor s#ncrono
!unciona con velocidad 0i=a6 o sea6 sin inter0erencia del desliza&iento<
utilizado nor&al&ente para 2randes potencias Cdebido a su alto costo en ta&a;os
&enoresD.
Motor de inducci$n
!unciona nor&al&ente con una velocidad constante6 1ue var5a li2era&ente
con la car2a &ec7nica aplicada al e=e. 9ebido a su 2ran si&plicidad6 robustez 3
ba=o costo6 es el &otor &7s utilizado de todos6 siendo adecuado para casi todos
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los tipos de &71uinas accionadas6 encontradas en la pr7ctica. $ctual&ente es
posible el control de la velocidad de los &otores de inducción con el au8ilio de
convertidores de 0recuencia.
El &otor de inducción tri07sicoD est7 co&puesto 0unda&ental&ente por dos
Partes) estator 3 rotor.
Estator
• (arcasa CD # es la estructura soporte del con=unto deconstrucción robusta
en :ierro 0undido6 acero o alu&inio in3ectado6 resistente a corrosión 3
nor&al&ente con aletas
• Núcleo de c:apas C*D # las c:apas son de acero &a2n/tico
• 9evanado tri07sico C,D # tres con=untos i2uales de bobinas6 una para cada
0ase6 0or&ando un siste&a tri07sico e1uilibrado li2ado a red tri07sica de
ali&entación
Rotor
• E=e CAD # trans&ite la potencia &ec7nica desarrollada por el &otor.
• Núcleo de c:apas CD # las c:apas poseen las &is&as caracter5sticas de las
c:apas del estator.
• Barras 3 anillos de cortocircuito C*D # son de alu&inio in3ectado sobre
presión en una única Pastaza.
@tras partes del &otor de inducción tri07sico)
• Tapa C+D
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• Ventilador CFD
• Tapa de0lectora C-D
• (a=a de cone8ión C?D
• Ter&inales CD
• Roda&ientos CD
El &otor de =aula6 cu3o rotor est7 constituido por un con=unto de barras no
aisladas e interconectadas por anillos de cortocircuito. Lo 1ue caracteriza al &otor
de inducción es 1ue sólo el estator es conectado a la red de ali&entación. El rotor
no es ali&entado e8terna&ente 3 las corrientes 1ue circulan en el &is&o son
inducidas electro&a2n/tica&ente por el estator6 de a:5 su no&bre de &otor de
inducción.
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Materiales % &istemas de 'islamiento
iendo el &otor de inducción6 una &71uina robusta 3 de construcción
si&ple6 su vida útil depende casi e8clusiva&ente de la vida útil del aisla&iento del
devanado.
La &is&a es a0ectada por &uc:os 0actores6 co&o :u&edad6 vibraciones6
a&bientes corrosivos 3 otros. Entre todos los 0actores6 el &7s i&portante es6 sin
duda6 la te&peratura soportada por los &ateriales aislantes e&pleados. Un
au&ento de , a 2rados por enci&a del l5&ite de la clase t/r&ica de la
te&peratura del aisla&iento puede reducir la vida útil del devanado por la &itad.
Para un &a3or tie&po de vida del &otor el/ctrico reco&enda&os la utilización de
sensores t/r&icos para protección del devanado. (uando :abla&os de
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dis&inución de la vida útil del &otor6 no nos re0eri&os a te&peraturas elevadas6
cuando el aislante se 1ue&a 3 el devanado es destruido repentina&ente. La vida
útil del aisla&iento Cen t/r&inos de te&peratura de traba=o6 sensible&ente por
deba=o de a1uella en 1ue el &aterial se 1ue&aD6 se re0iere al enve=eci&iento
2radual del aislante6 1ue se va tornando reseco6 perdiendo el poder aislante6 :asta
1ue no soporta &7s la tensión aplicada 3 produzca el cortocircuito.
La e8periencia &uestra 1ue el aisla&iento tiene una duración pr7ctica&ente
ili&itada6 si su te&peratura es &antenida por deba=o del l5&ite de su clase t/r&ica.
Por enci&a de este valor6 la vida útil del aisla&iento se torna cada vez &7s corta6
a &edida 1ue la te&peratura de traba=o es &7s alta. Este l5&ite de te&peratura es
&uc:o &7s ba=o 1ue la te&peratura de G1ue&a” del aislante 3 depende del tipo de
&aterial e&pleado. Esta li&itación de te&peratura se re0iere al punto &7s caliente
del aisla&iento 3 no necesaria&ente a todo el devanado. Evidente&ente6 basta un
Gpunto d/bil” en el interior de la bobina para 1ue el devanado 1uede inutilizado.
(on el uso cada vez &7s intenso de convertidores de 0recuencia6 para variación
de velocidad de los &otores de inducción6 ta&bi/n deben ser observados otros
criterios de la aplicación para la preservación de la vida del siste&a de aisla&iento
del &otor.
M7s detalles pueden ser vistos en el 5te& G%n0luencia del convertidor en el
aisla&iento del &otor”.
Material 'islante
El &aterial aislante i&pide6 li&ita 3 direcciona el 0lu=o de las corrientes
el/ctricas. $ pesar de 1ue la principal 0unción del &aterial aislante sea la de
i&pedir el 0lu=o de corriente de un conductor para tierra o para un potencial &7s
ba=o6 el &is&o sirve ta&bi/n para dar soporte &ec7nico6 prote2er el conductor de
de2radación provocada por el &edio a&biente 3 trans0erir calor para el a&biente
e8terno. "ases6 l51uidos 3 sólidos son usados para aislar e1uipos el/ctricos6
con0or&e las necesidades del siste&a.
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Los siste&as de aisla&iento in0luencian en la buena calidad del
e1uipa&iento6 el tipo 3 la calidad del aisla&iento6 a0ectan el costo6 el peso6 el
dese&pe;o 3 la vida útil del &is&o.
&istema 'islante
Una co&binación de dos o &7s &ateriales aislantes6 usados en un e1uipo
el/ctrico6 se deno&ina siste&a aislante.
Esa co&binación en un &otor el/ctrico consiste en el es&alte de
aisla&iento del ala&bre6 aisla&iento de 0ondo de ranura6 aisla&iento de cierre deranura6 aisla&iento entre 0ases6 barniz 34 o resina de i&pre2nación6 aisla&iento del
cable de cone8ión6 aisla&iento de soldadura. (ual1uier &aterial o co&ponente
1ue no est/ en contacto con la bobina6 no :ace parte del siste&a de aisla&iento.
Clases Térmicas
(o&o la te&peratura en productos electro&ec7nicos es 0recuente&ente el
0actor predo&inante para el enve=eci&iento del &aterial aislante 3 del siste&a de
aisla&iento6 ciertas clasi0icaciones t/r&icas b7sicas son útiles 3 reconocidas
&undial&ente.
Los &ateriales 3 siste&as aislantes son clasi0icados con0or&e la resistencia
a la te&peratura por lar2o per5odo de tie&po. Las nor&as citadas a se2uir se
re0ieren a la clasi0icación de &ateriales 3 siste&as aislantes)
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Las clases t/r&icas de0inidas para los &ateriales 3 siste&as aislantes son
las si2uientes)
e especi0ica 1ue en un e1uipa&iento electro&ec7nico6 la clase t/r&ica
representa la te&peratura &78i&a 1ue el e1uipa&iento puede alcanzar en su
punto &7s caliente6 al estar operando en car2a no&inal6 sin dis&inución de la vida
útil.
La clasi0icación t/r&ica de un &aterial6 o siste&a6 est7 basada en la
co¶ción con siste&as o &aterial de re0erencia conocidos. in e&bar2o6 enlos casos en 1ue no se conoce nin2ún &aterial de re0erencia6 la clase t/r&ica
puede ser obtenida e8trapolando la curva de durabilidad t/r&ica C"r70ico de
$rr:eniusD para un dado tie&po C%E( *- especi0ica *. :orasD.
Materiales 'islantes en &istemas de 'islamiento
La especi0icación de un producto en una deter&inada clase t/r&ica no
si2ni0ica6 ni i&plica6 1ue cada &aterial aislante usado en su construcción ten2a la
&is&a capacidad t/r&ica Cclase t/r&icaD. El l5&ite de te&peratura para un siste&a
de aisla&iento no puede ser directa&ente relacionado a la capacidad t/r&ica de
los &ateriales individuales utilizados en ese siste&a. En un siste&a6 la
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per0or&ance t/r&ica de un &aterial puede ser &e=orada a trav/s de
caracter5sticas protectoras de ciertos &ateriales usados con ese &aterial.
Por e=e&plo6 un &aterial de clase FF H( puede tener su dese&pe;o &e=orado
cuando el con=unto es i&pre2nado con barniz de clase , H(.
&istemas de 'islamiento (E)
Para atender las variadas e8i2encias del &ercado 3 aplicaciones
espec50icas6 aliadas a un e8celente dese&pe;o t/cnico6 son utilizados nueve
siste&as de aisla&iento en los diversos &otores IE".
El ala&bre circular es&altado es uno de los co&ponentes &7s i&portantesdel &otor6 3a 1ue es la corriente el/ctrica circulando por el &is&o la 1ue crea el
ca&po &a2n/tico necesario para el 0unciona&iento del &otor. 9urante la
0abricación del &otor6 los ala&bres son so&etidos a es0uerzos &ec7nicos de
tracción6 0le8ión 3 abrasión. En 0unciona&iento6 los e0ectos t/r&icos 3 el/ctricos
actúan ta&bi/n sobre el &aterial aislante del ala&bre.
Por esa razón6 el &is&o debe ter un buen aisla&iento &ec7nico6 t/r&ico 3
el/ctrico.
El es&alte utilizado actual&ente en los ala&bres 2arantiza esas
propatasdades6 siendo la propatasdad &ec7nica ase2urada por la ca&ada e8terna
del es&alte 1ue resiste a 0uerzas de abrasión durante la inserción del &is&o en
las ranuras del estator. La ca&ada de es&alte interna 2arantiza alta ri2idez
diel/ctrica 3 el con=unto6 atribu3e clase * J( al ala&bre CUL !ile E*++FD. Ese
ala&bre es utilizado en todos los &otores clase B6 ! 3 K. En los &otores para
e8tracción de :u&o C&oe E8traction MotorD el ala&bre es especial para
alt5si&as te&peraturas.
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Los 0il&s 3 la&inados aislantes tienen la 0unción de aislar t/r&ica 3
el/ctrica&ente partes de la bobina del &otor. La clase t/r&ica es identi0icada en la
placa de identi0icación. stos son a base de ara&ida 3 poli/ster 3 poseen 0il&s 3
la&inados6 siendo usados en los si2uientes puntos)
• Entre la bobina 3 la ranura C0il& de 0ondo de ranuraD) para aislar el pa1uete
de c:apas de acero CtierraD de la bobina de ala&bres es&altados.
• entre las 0ases) para aislar el/ctrica&ente las 0ases6 una de la otra cierre
de la ranura del estator para aislar el/ctrica&ente la bobina localizada en la
parte superior de la ranura del estator 3 para actuar &ec7nica&ente de
&odo de &antener los ala&bres dentro de la ranura.
Los barnices 3 resinas de i&pre2nación tienen co&o principales 0unciones
&antener unidos entre s5 todos los ala&bres es&altados de la bobina con todos
los co&ponentes del estator 3 el rellenado de los espacios vac5os dentro de la
ranura.
La unión de los ala&bres i&pide 1ue los &is&os vibren 3 se rocen entre s5. El
roce podr5a provocar 0allas en el es&alte del ala&bre6 llev7ndolo a un cortocircuito.
La eli&inación de los espacios vac5os a3uda en la disipación t/r&ica del calor
2enerado por el conductor 36 especial&ente en aplicaciones de &otores
ali&entados por convertidores de 0recuencia6 evita4dis&inu3e la 0or&ación de
descar2as parciales Ce0ecto coronaD en el interior del &otor.
$ctual&ente se utilizan dos tipos de barnices 3 dos tipos de resinas de
i&pre2nación6 todos a base de poli/ster6 para atender las necesidadesconstructivas 3 de aplicación de los &otores.
La resina de silicona es utilizada apenas para &otores especiales
pro3ectados para alt5si&as te&peraturas.
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Los barnices 3 resinas &e=oran las caracter5sticas t/r&icas 3 el/ctricas de
los &ateriales i&pre2nados pudi/ndosele atribuir una clase t/r&ica &a3or a los
&ateriales i&pre2nados6 cuando son co¶dos a los &is&os &ateriales sin
i&pre2nación. Los barnices son aplicados por el proceso de in&ersión 3 posterior
cura en estu0a. Las resinas Ce8entas de solventesD son aplicadas por el proceso de
!lu=o (ontinuo.
Los cables de cone8ión son construidos con &ateriales aislantes
elasto&/ricos 3 de la &is&a clase t/r&ica del &otor. Esos &ateriales tienen6 única
3 e8clusiva&ente6 la 0unción de aislar el/ctrica&ente el conductor del &edio
e8terno.
Los &is&os tienen alta resistencia el/ctrica6 aliada a una adecuada
0le8ibilidad6 para per&itir la 07cil &anipulación durante el proceso de 0abricación6
instalación 3 &anteni&iento del &otor. Para ciertas aplicaciones co&o bo&bas
su&er2idas6 el cable ta&bi/n debe ser 1u5&ica&ente resistente al aceite de la
bo&ba. Los tubos 0le8ibles tienen la 0unción de cubrir 3 aislar el/ctrica&ente las
soldaduras de las cone8iones entre los ala&bres de la bobina 3 el cable de
cone8ión6 as5 co&o entre ala&bres. on 0le8ibles para per&itir 1ue se a&olden a
los puntos de soldadura 3 al a&arrado de la cabeza de la bobina. e utilizan tres
tipos de tubos)
• Tubo de poli/ster ter&oenco25ble # (lase H(.
• Tubo con tra&a de poli/ster recubierto con resina acr5lica # (lase FF H(.
• Tubo con tra&a de 0ibra de vidrio recubierto con 2o&a de silicona #(lase
,H(.
El &istema
"eneral&ente6 el siste&a de ali&entación puede ser &ono07sico o tri07sico.
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El siste&a &ono07sico es utilizado en servicios do&/sticos6 co&erciales 3
rurales6 &ientras 1ue el siste&a tri07sico se utiliza en aplicaciones industriales6
a&bos con 0recuencia de red en F o - Kz.
Trif*sico) Las tensiones tri07sicas &7s usadas en las redes industriales son)
• Ba=a tensión) ** V6 , V 3 ++ V
• $lta tensión) *. V6 +.- V 3 -.- V
El siste&a tri07sico estrella de ba=a tensión6 consiste en tres conductores de
0ase CL6 L*6 LD 3 el conductor neutro CND6 siendo /ste6 conectado al punto estrelladel 2enerador o al devanado secundario de los trans0or&adores.
Monof*sico: Las tensiones &ono07sicas estandarizadas &7s co&unes son las
de *A V 3 ** V.
Los &otores &ono07sicos son conectados a dos 0ases Ctensión de l5nea ULD o a
una 0ase 3 neutro Ctensión de 0ase U0D. 9e esta 0or&a6 la tensión no&inal del &otor
&ono07sico deber7 ser i2ual a la tensión UL o U0 del siste&a. (uando varios
&otores &ono07sicos son conectados al siste&a tri07sico C0or&ado por tres
siste&as &ono07sicosD6 se debe tener cuidado para distribuirlos de &anera
uni0or&e6 evitando as56 dese1uilibrio de car2a entre las 0ases.
Caracter#sticas de 'limentaci$n del Motor Eléctrico
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Tensi$n Nominal
Es la tensión para la cual el &otor 0ue pro3ectado.
Tensi$n Nominal M"ltiple
La 2ran &a3or5a de los &otores es su&inistrada con di0erentes tipos de
cone8ión6 de &odo de 1ue puedan 0uncionar en redes de por lo &enos dos
tensiones di0erentes. Los principales tipos de cone8ión de &otores para
0unciona&iento en &7s de una tensión son)
a+ Cone,i$n serie-paralela
El devanado de cada 0ase est7 dividido en dos partes CVale recordar 1ue el
nú&ero de polos es sie&pre par6 de &odo 1ue este tipo de cone8ión es sie&pre
posibleD)
• (onectando las dos &itades en serie6 cada &itad 1ue dar7 con la &itad de
la tensión de 0ase no&inal del &otor.• (onectando las dos &itades en paralelo6 el &otor podr7 ser ali&entado con
una tensión i2ual a la &itad de la tensión de la condición anterior6 sin 1ue se
altere la tensión aplicada a cada bobina.
Este tipo de cone8ión e8i2e nueve ter&inales en el &otor 3 la tensión
no&inal
C9obleD &7s co&ún6 es **4++ V6 o sea6 el &otor es reconectado a la cone8ión
paralela cuando es ali&entado con ** V 3 en la cone8ión en serie cuando esali&entado en ++ V. Las 0i2uras .a 3 .b &uestran la nu&eración nor&al de
los ter&inales 3 los es1ue&as de cone8ión para estos tipos de &otores6 tanto para
&otores conectados en estrella co&o en tri7n2ulo. Los &is&os es1ue&as sirven
para otras dos tensiones cuales1uiera6 desde 1ue una sea el doble de la otra6 por
e=e&plo6 *4+- V.
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.+ Cone,i$n estrella-tri*n!ulo
El devanado de cada 0ase tiene las dos puntas conducidas :acia 0uera del
&otor. i conecta&os las tres 0ases en tri7n2ulo6 cada 0ase recibir7 la tensión de lal5nea6 por e=e&plo6 ** V. i conecta&os las tres 0ases en estrella6 el &otor puede
ser conectado a una tensión i2ual a ** 8 O , V.
(on eso6 no :a3 alteración en la tensión del devanado6 1ue continua i2ual a
** Volts por 0ase)
U0 O U
Este tipo de cone8ión e8i2e seis ter&inales en el &otor 3 sirve para
cual1uier tensión no&inal doble6 desde 1ue la se2unda sea i2ual a la pri&era
&ultiplicada por la .
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c+ Triple tensi$n nominal
Pode&os co&binar los dos casos anteriores) el devanado de cada 0ase es
dividido en dos &itades para cone8ión serie#paralelo. $de&7s de eso6 todos los
ter&inales son accesibles para poder conectar las tres 0ases en estrella o
tri7n2ulo.
9e este &odo6 tene&os cuatro co&binaciones posibles de tensión no&inal)
. (one8ión tri7n2ulo paralelo.
*. (one8ión estrella paralela6 siendo i2ual a la tensión no&inal i2ual a veces
la pri&era.
. (one8ión tri7n2ulo serie6 o sea6 la tensión no&inal i2ual al doble de lapri&era opción.
+. (one8ión estrella serie6 tensión no&inal i2ual a veces la tercera opción.
No obstante6 co&o esta tensión ser5a &a3or 1ue -? V6 es indicada apenas
co&o re0erencia de cone8ión estrella#tri7n2ulo.
Comparaci$n entre /laes Estrella-Tri*n!ulo % Compensadoras
0'utom*ticas1
2+ Estrella-tri*n!ulo 3autom*tica+
4enta5as
aD La llave estrella#tri7n2ulo es &u3 utilizada por su costo reducido.
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bD No tiene l5&ite en cuanto a su nú&ero de &aniobras.
cD Los co&ponentes ocupan poco espacio.
dD La corriente de arran1ue 1ueda reducida para apro8i&ada&ente 4.
Desenta5as
aD La llave sólo puede ser aplicada a &otores cu3os seis bornes o ter&inales
sean accesibles.
bD La tensión de la red debe coincidir con la tensión en tri7n2ulo del &otor.
cD (on la corriente de arran1ue reducida a apro8i&ada&ente 4 de la
corriente no&inal6 se reduce ta&bi/n el &o&ento de arran1ue a 4.
dD En caso de 1ue el &otor no alcance por lo &enos ? de su velocidad
no&inal6 el pico de corriente6 en la con&utación de estrella a tri7n2ulo6 ser7
casi co&o si 0uese un arran1ue directo6 lo 1ue se torna pre=udicial para los
contactos de los contactores 3 no aporta nin2una venta=a a la red el/ctrica.
6+ /lae compensadora 3autom*tica+
4enta5as
aD En el tap de -F la corriente de l5nea es apro8i&ada&ente i2ual a la de la
llave estrella#tri7n2ulo6 no obstante6 en el pasa=e de la tensión reducida
:acia la tensión de la red6 el &otor noes apa2ado 3 el se2undo pico es
dr7stica&ente reducido6 visto 1ue el $utotrans0or&ador6 por corto tie&po6
se torna una reactancia.
bD Es posible la variación del tap de -F a , o incluso a ? de la tensión
de la red6 a 0in de 1ue el &otor pueda arrancar satis0actoria&ente.
Desenta5as
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aD La 2ran desventa=a es la li&itación de su 0recuencia de &aniobras. En la
llave co&pensadora auto&7tica es sie&pre necesario saber su 0recuencia
de &aniobra para6 de esa 0or&a6 deter&inar el autotrans0or&ador
conveniente.
bD La llave co&pensadora es sensible&ente &7s cara 1ue la llave estrella
tri7n2ulo6 debido al autotrans0or&ador.
cD 9ebido al ta&a;o del auto#trans0or&ador6 la construcción se torna
volu&inosa6 necesitando cuadros &a3ores6 lo 1ue torna su precio elevado.
'rranque Electr$nico 3&oft-&tarter+
El avance de la electrónica per&itió la creación de la llave de arran1ue a
estado sólido6 la cual consiste en un con=unto de pares de tiristores C(RD Co
co&binaciones de tiristores4diodosD6 uno en cada borne de potencia del &otor.
El 7n2ulo de disparo de cada par de tiristores es controlado electrónica&ente para
aplicar una tensión variable a los ter&inales del &otor durante la aceleración.
$l 0inal del per5odo de arran1ue6 a=ustable t5pica&ente entre * 3
se2undos6 la tensión alcanza su valor pleno tras una aceleración suave o una
ra&pa ascendente6 env/s de ser so&etido a incre&entos o saltos repentinos. (on
eso6 se lo2ra &antener la corriente de arran1ue Cen la l5neaD pró8i&a de la no&inal
3 con una suave variación. $de&7s de la venta=a del control de la tensión
CcorrienteD durante el arran1ue6 la llave electrónica presenta6 ta&bi/n6 la venta=a
de no poseer partes &óviles o 1ue 2eneren arco6 co&o en las llaves &ec7nicas.
Este es uno de los puntos 0uertes de las llaves electrónicas6 3a 1ue su vida útil se
torna &7s lar2a.
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El Contactor
Es un &ecanis&o cu3a &isión es la de cerrar unos contactos6 para per&itir
el paso de la corriente a trav/s de ellos. Esto ocurre cuando la bobina del
contactor recibe corriente el/ctrica6 co&port7ndose co&o electroi&7n 3 atra3endo
dic:os contactos.
Partes de que est* compuesto
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Contactos principales: 2-67 8-97 -;<
Tienen por 0inalidad abrir o cerrar el circuito de 0uerza o potencia.
Contactos au,iliares: 28-29 3NO+
e e&plean en el circuito de &ando o &aniobras. Por este &otivo
soportar7n &enos intensidad 1ue los principales.
El contactor de la 0i2ura solo tiene uno 1ue es nor&al&ente abierto.
Circuito electroma!nético:
(onsta de tres partes.
. El núcleo6 en 0or&a de E. Parte 0i=a.
*. La bobina) $#$*.
. La ar&adura. Parte &óvil.
Elecci$n del Contactor
(uando se va a ele2ir un (ontactor :a3 1ue tener en cuenta6 entre otros
0actores6 lo si2uiente)
Tensi$n de alimentaci$n de la .o.ina:
Esta puede ser continua o alterna6 siendo esta últi&a la &7s :abitual6 3 con
tensiones de * V6 *+ V o ** V Nú&ero de veces 1ue el circuito electro&a2n/tico
va a abrir 3 cerrar.
Pode&os necesitar un (ontactor 1ue cierre una o dos veces al d5a6 o 1uiz7s
otro 1ue est/ continua&ente abriendo 3 cerrando sus contactos. Ka3 1ue tener en
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cuenta el arco el/ctrico 1ue se produce cada vez 1ue esto ocurre 3 el consi2uiente
deterioro.
(orriente 1ue consu&e el &otor de 0or&a per&anente Ccorriente de
servicioD.
Por lo tanto es conveniente el uso de cat7lo2os de 0abricantes en los 1ue se
indican las distintas caracter5sticas de los (ontactares en 0unción del &odelo.
Contactos au,iliares
Para poder disponer de &7s contactos au8iliares 3 se2ún el &odelo de
contactor6 se le puede acoplar a este una c7&ara de contactos au8iliares o&ódulos independientes6 nor&al&ente abiertos CN@D6 o nor&al&ente cerrados
CN(D.
Marcado de .ornes
Bo.ina: se &arca con $ 3 $*.
Contactos au,iliares: (o&o 3a :e&os no&brado6 e8isten contactos
nor&al&ente abiertos CN@D o CN$D 3 nor&al&ente cerrados CN(D.
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Contactos NO: e les asi2nar7n nú&eros de * ci0ras6 la pri&era ci0ra indica el
nú&ero de orden 3 la se2unda deber7 ser 3 +. E=e&plos) #+
*#*+6 #+.
Contactos NC: e les asi2nar7n nú&eros de * ci0ras6 la pri&era ci0ra indica el
nú&ero de orden 3 la se2unda deber7 ser 3 *. E=e&plos) #*
*#**6 #*.
Contactos principales: e &arcan con los si2uientes nú&eros o letras)
#*6 #+6 F#-6 o L#T6 L*#T*6 L#T. El (ontactor se deno&ina con las letras QM
se2uidas de un nú&ero.
Conductores eléctricos
9esde el inicio de su recorrido en las centrales 2eneradoras :asta lle2ar a
los centros de consu&o6 la ener25a el/ctrica es conducida a trav/s de l5neas de
trans&isión 3 redes de distribución 0or&adas por conductores el/ctricos.
Un conductor el/ctrico est7 0or&ado pri&era&ente por el conductor
propia&ente tal6 usual&ente de cobre.
Este puede ser ala&bre6 es decir6 una sola :ebra o un cable 0or&ado por
varias :ebras o ala&bres retorcidos entre s5.
Los &ateriales &7s utilizados en la 0abricación de conductores el/ctricos
son el cobre 3 el alu&inio.
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$un1ue a&bos &etales tienen una conductividad el/ctrica e8celente6 el
cobre constitu3e el ele&ento principal en la 0abricación de conductores por sus
notables venta=as &ec7nicas 3 el/ctricas.
El uso de uno 3 otro &aterial co&o conductor6 depender7 de sus
caracter5sticas el/ctricas Ccapacidad para transportar la electricidadD6 &ec7nicas
Cresistencia al des2aste6 &aleabilidadD6 del uso espec50ico 1ue se le 1uiera dar 3
del costo.
Estas caracter5sticas llevan a pre0erir al cobre en la elaboración de
conductores el/ctricos.
El tipo de cobre 1ue se utiliza en la 0abricación de conductores es el cobre
electrol5tico de alta pureza6 ??6??.
9ependiendo del uso 1ue se le va3a a dar6 este tipo de cobre se presenta
en los si2uientes 2rados de dureza o te&ple) duro6 se&i duro 3 blando o recocido.
Tipos de co.re para conductores eléctricos
Co.re de temple duro:
• (onductividad del ?A respecto a la del cobre puro.
• Resistividad de a * J( de te&peratura.
• (apacidad de ruptura a la car2a6 oscila entre A a +F 24&&*.
Por esta razón se utiliza en la 0abricación de conductores desnudos6 para l5neas
a/reas de transporte de ener25a el/ctrica6 donde se e8i2e una buena resistencia
&ec7nica.
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Co.re recocido o de temple .lando:
• (onductividad del
• Resistividad de 6A*+ O respecto del cobre puro6 to&ado este
co&o patrón.
• (ar2a de ruptura &edia de *F 24&&*.
(o&o es dúctil 3 0le8ible se utiliza en la 0abricación de conductores aislados.
El conductor est7 identi0icado en cuanto a su ta&a;o por un calibre6 1ue puede ser
&ili&/trico 3 e8presarse en &&* o a&ericano 3 e8presarse en $I" o M(M con
una e1uivalencia en &&*.
Partes que componen los conductores eléctricos
Estas son tres &u3 di0erenciadas)
• El al&a o ele&ento conductor.
• El aisla&iento.
• Las cubiertas protectoras.
El alma o elemento conductor
e 0abrica en cobre 3 su ob=etivo es servir de ca&ino a la ener25a el/ctrica
desde las centrales 2eneradoras a los centros de distribución Csubestaciones6
redes 3 e&pal&esD6 para ali&entar a los di0erentes centros de consu&o
Cindustriales6 2rupos :abitacionales6 etc.D.
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9e la 0or&a có&o est/ constituida esta al&a depende la clasi0icación de los
conductores el/ctricos. $s5 tene&os)
&e!"n su constituci$n
'lam.re: (onductor el/ctrico cu3a al&a conductora est7 0or&ada por un solo
ele&ento o :ilo conductor.
e e&plea en l5neas a/reas6 co&o conductor desnudo o aislado6 en instalaciones
el/ctricas a la inte&perie6 en ductos o directa&ente sobre aisladores.
Ca.le: (onductor el/ctrico cu3a al&a conductora est7 0or&ada por una serie de
:ilos conductores o ala&bres de ba=a sección6 lo 1ue le otor2a una 2ran
0le8ibilidad.
&e!"n el n"mero de conductores
Mono conductor: (onductor el/ctrico con una sola al&a conductora6 con
aislación 3 con o sin cubierta protectora.
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Multi conductor: (onductor de dos o &7s al&as conductoras aisladas entre s56
envueltas cada una por su respectiva capa de aislación 3 con una o &7s cubiertas
protectoras co&unes.
El aislamiento
El ob=etivo de la aislación en un conductor es evitar 1ue la ener25a el/ctrica
1ue circula por /l6 entre en contacto con las personas o con ob=etos6 3a sean /stos
ductos6 arte0actos u otros ele&entos 1ue 0or&an parte de una instalación. 9el
&is&o &odo6 la aislación debe evitar 1ue conductores de distinto volta=e puedan
:acer contacto entre s5.
Los &ateriales aislantes usados desde sus inicios :an sido sustancias
poli&/ricas6 1ue en 1u5&ica se de0inen co&o un &aterial o cuerpo 1u5&ico
0or&ado por la unión de &uc:as &ol/culas id/nticas6 para 0or&ar una nueva
&ol/cula &7s 2ruesa.
$nti2ua&ente los aislantes 0ueron de ori2en natural6 2utaperc:a 3 papel.
Posterior&ente la tecnolo25a los ca&bió por aislantes arti0iciales actuales de uso
co&ún en la 0abricación de conductores el/ctricos. Los di0erentes tipos de
aislación de los conductores est7n dados por su co&porta&iento t/cnico 3
&ec7nico6 considerando el &edio a&biente 3 las condiciones de canalización a
1ue se ver7n so&etidos los conductores 1ue ellos prote2en6 resistencia a los
a2entes 1u5&icos6 a los ra3os solares6 a la :u&edad6 a altas te&peraturas6 lla&as6
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etc. Entre los &ateriales usados para la aislación de conductores pode&os
&encionar el PV( o cloruro de polivinilo6 el polietileno o PE6 el cauc:o6 la 2o&a6 el
neopr/n 3 el n3lon.
i el dise;o del conductor no consulta otro tipo de protección se le deno&ina
aislación inte2ral6 por1ue el aisla&iento cu&ple su 0unción 3 la de revesti&iento a
la vez.
(uando los conductores tienen otra protección poli&/rica sobre la aislación6
esta últi&a se lla&a revesti&iento6 c:a1ueta o cubierta.
/as cu.iertas protectoras
El ob=etivo 0unda&ental de esta parte de un conductor es prote2er la
inte2ridad de la aislación 3 del al&a conductora contra da;os &ec7nicos6 tales
co&o raspaduras6 2olpes6 etc.
i las protecciones &ec7nicas son de acero6 latón u otro &aterial resistente6
a /sta se le deno&ina ar&aduraS La ar&aduraS puede ser de cinta6 ala&bre o
ala&bres trenzados.
Los conductores ta&bi/n pueden estar dotados de una protección de tipo
el/ctrico 0or&ado por cintas de alu&inio o cobre. En el caso 1ue la protección6 en
vez de cinta est/ constituida por ala&bres de cobre6 se le deno&ina pantallaS o
blinda=eS.
Relés térmicos
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on los aparatos &7s utilizados para prote2er los &otores contra las
sobrecar2as d/biles 3 prolon2adas. e pueden utilizar en corriente alterna o
continua. Este dispositivo de protección 2arantiza)
• opti&izar la durabilidad de los &otores6 i&pidiendo 1ue 0uncionen en
condiciones de calenta&iento anó&alas la continuidad de e8plotación de
las &71uinas o las instalaciones evitando paradas i&previstas.
• volver a arrancar despu/s de un disparo con la &a3or rapidez 3 las &e=ores
condiciones de se2uridad posibles para los e1uipos 3 las personas.
/as caracter#sticas m*s ha.ituales son:
Compensados
La curvatura 1ue adoptan las bil7&inas no sólo se debe al recalenta&iento
1ue provoca la corriente 1ue circula en las 0ases6 sino ta&bi/n a los ca&bios de la
te&peratura a&biente. Este 0actor a&biental se corri2e con una bil7&ina de
co&pensación sensible única&ente a los ca&bios de la te&peratura a&biente 3
1ue est7 &ontada en oposición a las bil7&inas principales. (uando no :a3
corriente6 la curvatura de las bil7&inas se debe a la te&peratura a&biente. Esta
curvatura se corri2e con la de la bil7&inas de co&pensación6 de tal 0or&a 1ue los
ca&bios de la te&peratura a&biente no a0ecten a la posición del tope de su=eción.
Por lo tanto6 la curvatura causada por la corriente es la única 1ue puede &over el
tope provocando el disparo.
Los rel/s t/r&icos co&pensados son insensibles a los ca&bios de la
te&peratura a&biente6 nor&al&ente co&prendidos entre + H( 3 - H(.
&ensi.les a una pérdida de fase
Este es un dispositivo 1ue provoca el disparo del rel/ en caso de ausencia
de corriente en una 0ase C0unciona&iento &ono07sicoD. Lo co&ponen dos re2letas
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1ue se &ueven solidaria&ente con las bil7&inas. La bil7&ina correspondiente a la
0ase no ali&entada no se de0or&a 3 blo1uea el &ovi&iento de una de las dos
re2letas6 provocando el disparo. Los receptores ali&entados en corriente
&ono07sica o continua se pueden prote2er instalando en serie dos bil7&inas 1ue
per&iten utilizar rel/s sensibles a una p/rdida de 0ase. Para este tipo de
aplicaciones6 ta&bi/n e8isten rel/s no sensibles a una p/rdida de 0ase.
Rearme autom*tico o manual
El rel/ de protección se puede adaptar 07cil&ente a las diversas
condiciones de e8plotación eli2iendo el &odo de rear&e Manual o $uto
Cdispositivo de selección situado en la parte 0rontal del rel/D6 1ue per&ite tresprocedi&ientos de rearran1ue)
• Las &71uinas si&ples 1ue pueden 0uncionar sin control especial 3
consideradas no peli2rosas Cbo&bas6 cli&atizadores6 etc.D se pueden
rearrancar auto&7tica&ente cuando se en0r5an las bil7&inas en un
deter&inado lapso de tie&po. En los auto&atis&os co&ple=os6 el
rearran1ue re1uiere la presencia de un operario por &otivos de 5ndolet/cnica 3 de se2uridad. Ta&bi/n se reco&ienda este tipo de es1ue&a para
los e1uipos de di05cil acceso.
• Por &otivos de se2uridad6 las operaciones de rear&e del rel/ en
0unciona&iento local 3 de arran1ue de la &71uina debe realizarlas
obli2atoria&ente el personal cali0icado.
)raduaci$n en 0amperios motor1
Visualización directa en el rel/ de la corriente indicada en la placa de
caracter5sticas del &otor. Los rel/s se re2ulan con un pulsador 1ue &odi0ica el
recorrido an2ular 1ue e0ectúa el e8tre&o de la bil7&ina de co&pensación para
liberarse del dispositivo de su=eción 1ue &antiene el rel/ en posición ar&ada. La
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rueda 2raduada en a&perios per&ite re2ular el rel/ con &uc:a precisión. La
corriente l5&ite de disparo est7 co&prendida entre 6F 3 6* veces el valor
indicado.
Principio de funcionamiento de los relés térmicos
Los rel/s t/r&icos poseen tres bil7&inas co&puestas cada una por dos
&etales con coe0icientes de dilatación &u3 di0erentes unidos &ediante la&inación
3 rodeadas de un bobinado de calenta&iento. (ada bobinado de calenta&iento
est7 conectado en serie a una 0ase del &otor. La corriente absorbida por el &otor
calienta los bobinados6 :aciendo 1ue las bil7&inas se de0or&en en &a3or o &enor
2rado se2ún la intensidad de dic:a corriente. La de0or&ación de las bil7&inasprovoca a su vez el &ovi&iento 2iratorio de una leva o de un 7rbol unido al
dispositivo de disparo.
i la corriente absorbida por el receptor supera el valor de re2la=e del rel/6
las bil7&inas se de0or&ar7n lo bastante co&o para 1ue la pieza a la 1ue est7n
unidas las partes &óviles de los contactos se libere del tope de su=eción. Este
&ovi&iento causa la apertura brusca del contacto del rel/ intercalado en el circuito
de la bobina del contactor 3 el cierre del contacto de se;alización. El rear&e no
ser7 posible :asta 1ue se en0r5en las bil7&inas.
Los rel/s t/r&icos se utilizan para prote2er los &otores de las sobrecar2as6
pero durante la 0ase de arran1ue deben per&itir 1ue pase la sobrecar2a te&poral
1ue provoca el pico de corriente6 3 activarse única&ente si dic:o pico6 es decir la
duración del arran1ue6 resulta e8cesiva&ente lar2a. La duración del arran1ue
nor&al del &otor es distinta para cada aplicación< puede ser de tan sólo unos
se2undos Carran1ue en vac5o6 ba=o par resistente de la &71uina arrastrada6 etc.D o
de varias decenas de se2undos C&71uina arrastrada con &uc:a inerciaD6 por lo
1ue es necesario contar con rel/s adaptados a la duración de arran1ue La nor&a
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%E( ?+A#+## responde a esta necesidad de0iniendo tres tipos de disparo para los
rel/s de protección t/r&ica)
• Rel/s de clase ) v7lidos para todas las aplicaciones corrientes con una
duración de arran1ue in0erior a se2undos o &enos al - de su
corriente no&inal.
• Rel/s de clase *) ad&iten arran1ues de :asta * se2undos de duración o
&enos al - de su corriente no&inal.
• Rel/s de clase ) para arran1ues con un &78i&o de se2undos de
duración o &enos al - de su corriente no&inal.
Transformador de distri.uci$n
e deno&ina trans0or&adores de distribución6 2eneral&ente los trans0or&adores
de potencias i2uales o in0eriores a F V$ 3 de tensiones i2uales o in0eriores a
-A V6 tanto &ono07sicos co&o tri07sicos. $un1ue la &a3or5a de tales unidades
est7n pro3ectadas para &onta=e sobre postes6 al2unos de los ta&a;os depotencia superiores6 por enci&a de las clases de , V6 se constru3en para
&onta=e en estaciones o en plata0or&as. Las aplicaciones t5picas son para
ali&entar a 2ran=as6 residencias6 edi0icios o al&acenes públicos6 talleres 3 centros
co&erciales.
$ continuación se detallan al2unos tipos de trans0or&adores de distribución.
e utilizan en inte&perie o interior para distribución de ener25a el/ctrica en
&edia tensión. on de aplicación en zonas urbanas6 industrias6 &iner5a6
e8plotaciones petroleras6 2randes centros co&erciales 3 toda actividad 1ue
re1uiera la utilización intensiva de ener25a el/ctrica.
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Caracter#sticas )enerales
e 0abrican en potencias nor&alizadas desde *F :asta V$ 3
tensiones pri&arias de .*6 F6 *F6 3 FV. e constru3en en otras tensiones
pri&arias se2ún especi0icaciones particulares del cliente. e proveen en
0recuencias de F#- Kz. La variación de tensión6 se realiza &ediante un
con&utador e8terior de acciona&iento sin car2a.
Transformadores &ecos Encapsulados en Resina Epo,i
e utilizan en interior para distribución de ener25a el/ctrica en &edia
tensión6 en lu2ares donde los espacios reducidos 3 los re1ueri&ientos de
se2uridad en caso de incendio i&posibilitan la utilización de trans0or&adores
re0ri2erados en aceite.
on de aplicación en 2randes edi0icios6 :ospitales6 industrias6 &iner5a6
2randes centros co&erciales 3 toda actividad 1ue re1uiera la utilización intensiva
de ener25a el/ctrica.
Caracter#sticas )enerales
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u principal caracter5stica es 1ue son re0ri2erados en aire con aislación
clase
!6 utiliz7ndose resina epo8i co&o &edio de protección de los arrolla&ientos6
siendo innecesario cual1uier &anteni&iento posterior a la instalación. e 0abrican
en potencias nor&alizadas desde :asta *F V$6 tensiones pri&arias de
.*6
F6 *F6 3 F V 3 0recuencias de F 3 - Kz.
Transformadores =erméticos de /lenado Inte!ral
e utilizan en inte&perie o interior para distribución de ener25a el/ctrica en
&edia tensión6 siendo &u3 útiles en lu2ares donde los espacios son reducidos.
on de aplicación en zonas urbanas6 industrias6 &iner5a6 e8plotaciones petroleras6
2randes centros co&erciales 3 toda actividad 1ue re1uiera la utilización intensiva
de ener25a el/ctrica.
Caracter#sticas )enerales
u principal caracter5stica es 1ue al no llevar tan1ue de e8pansión de aceite
no necesita &anteni&iento6 siendo esta construcción &7s co&pacta 1ue la
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tradicional. e 0abrican en potencias nor&alizadas desde :asta V$6
tensiones pri&arias de .*6 F6 *F6 3 F V 3 0recuencias de F 3 - Kz.
Transformadores Rurales
Est7n dise;ados para instalación &ono poste en redes de electri0icación
suburbanas &ono 0ilares6 bi0ilares 3 tri0ilares6 de A.-6 .* 3 F V.
En redes tri0ilares se pueden utilizar trans0or&adores tri07sicos o co&o
alternativa &ono07sicos.
Transformadores &u.terr*neos
'plicaciones
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Trans0or&ador de construcción adecuada para ser instala#do en c7&aras6
en cual1uier nivel6 pudiendo ser utilizado donde :a3a posibilidad de in&ersión de
cual1uier naturaleza.
Caracter#sticas
Potencia) F a *QV$
$lta Tensión) F o *+6*QVBa=a Tensión) *-6F4*F< **4*A< ,4**< +4*V
Transformadores 'uto Prote!idos
'plicaciones
El trans0or&ador incorpora co&ponentes para protección del siste&a de
distribución contra sobrecar2as6 corto#circuitos en la red secundaria 3 0allas
internas en el trans0or&ador6 para esto poseen 0usibles de alta tensión 3 dis3untor
de ba=a tensión6 &ontados interna&ente en el tan1ue6 0usibles de alta tensión 3
dis3untor de ba=a tensión. Para protección contra sobretensiones el trans0or&ador
est7 provisto de dispositivo para 0i=ación de pararra3os e8ternos en el tan1ue.
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Caracter#sticas
Potencia) +F a FQV$
$lta Tensión) F o *+6*QV
Ba=a Tensión) ,4** o **4*AV
'>TOTR'N&?ORM'DORE&
Los autotrans0or&adores se usan nor&al&ente para conectar dos siste&as
de trans&isión de tensiones di0erentes6 0recuente&ente con un devanado terciario
en tri7n2ulo. 9e &anera parecida6 los autotrans0or&adores son adecuados co&o
trans0or&adores elevadores de centrales cuando se desea ali&entar dos siste&as
de transporte di0erentes. En este caso el devana#do terciario en tri7n2ulo es un
devanado de plena capacidad conectado al 2enerador 3 los dos siste&as detransporte se conectan al devanado6 autotrans0or&ador. El autotrans0or&ador no
sólo presenta &enores p/rdidas 1ue el trans0or&ador nor&al6 sino 1ue su &enor
ta&a;o 3 peso per&iten el transporte de potencias superiores.
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TR'N&?ORM'DOR DE CORRIENTE TT@CC
Los trans0or&adores de corriente se utilizan para to&ar &uestras de
corriente de la l5nea 3 reducirla a un nivel se2uro 3 &edible6 para las 2a&as
nor&alizadas de instru&entos6 aparatos de &edida6 u otros dispositivos de &edida
3 control. (iertos tipos de trans0or&adores de corriente prote2en a los
instru&entos al ocurrir cortocircuitos. Los valores de los trans0or&adores de
corriente son)
(ar2a no&inal) *.F a * V$6 dependiendo su 0unción.
(orriente no&inal) F 3 $ en su lado secundario.
e de0inen co&o relaciones de corriente pri&aria a corriente secundaria.
Unas relaciones t5picas de un trans0or&ador de corriente podr5an ser) -4F6,4F6 4F.
Usual&ente estos dispositivos vienen con un a&per5&etro adecuado con la
razón de trans0or&ación de los trans0or&adores de corriente6 por e=e&plo) un
trans0or&ador de -4F est7 disponible con un a&per5&etro 2raduado de # -$.
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TR'N&?ORM'DOR DE POTENCI'/ TT@PP
Es un trans0or&ador devanado especial&ente6 con un pri&ario de alto
volta=e 3 un secundario de ba=a tensión. Tiene una potencia no&inal &u3 ba=a 3 su
único ob=etivo es su&inistrar una &uestra de volta=e del siste&a de potencia6 para
1ue se &ida con instru&entos incorporados.
$de&7s6 puesto 1ue el ob=etivo principal es el &ues#treo de volta=e deber7
ser particular&ente preciso co&o para no distorsionar los valores verdaderos. e
pueden conse2uir trans0or&adores de potencial de varios niveles de precisión6dependiendo de 1u/ tan precisas deban ser sus lecturas6 para cada aplicación
especial.
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Otros Transformadores
Transformadores de corriente constante
Un trans0or&ador de corriente constante es un trans0or&ador 1ue
auto&7tica&ente &antiene una corriente apro8i&ada&ente constante en su
circuito secundario6 ba=o condiciones variables de i&pedancia de car2a6 cuando su
pri&ario se ali&enta de una 0uente de tensión apro8i&ada&ente constante. El tipo
&7s usual6 la disposición de bobina &óvilS6 tiene separadas las bobinas del
pri&ario 3 secundario6 1ue tienen libertad para &overse entre s56 variando por
tanto la reactancia de dispersión &a2n/tica del trans0or&ador.
E8isten disponibles tipos para subestación 1ue proporcionan unos &odelos
co&pactos inte2rales6 1ue llevan incluidas los accesorios necesarios para el
control 3 protección del trans0or&ador. Los accesorios nor&ales co&prenden un
interruptor a solenoide pri&ario6 una protección. (ontra apertura del circuito6
0usibles o cortacircuitos con 0usibles en el pri&ario 3 descar2adores de
sobretensiones en el pri&ario 3 en el secundario.
Los trans0or&adores de corriente constante de tipo est7tico no tienen partes
&óviles 3 0uncionan se2ún el principio de una red resonante. Esta red
nor&al&ente consta de dos reactancias inductivas 3 dos capacitivas6 cada una de
i2ual reactancia para la 0recuencia de ali&entación. (on tal red6 la corriente
secundaria es independiente de la i&pedancia de la car2a conectada6 pero es
directa&ente proporcional a la tensión del pri&ario.
Transformadores para hornos
Los trans0or&adores para :ornos su&inistran potencia a :ornos el/ctricos
de los tipos de inducción6 resistencia6 arco abierto 3 arco su&er2ido. Las tensiones
secundarias son ba=as6 ocasional&ente &enores de V6 pero 2eneral&ente de
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varios centenares de Volts. La 2a&a de ta&a;os var5a desde al2unos V$ a &7s
de F MV$6 con corrientes en el secundario superiores a - $. Las corrientes
elevadas se obtienen conectando en paralelo &uc:as secciones de devanado. La
corriente es reco2ida por barras internas 3 llevada a trav/s de la tapa del
trans0or&ador &ediante barras o &ediante bornes de 2ran corriente.
Transformadores de puesta a tierra
Un trans0or&ador de puesta a tierra es un trans0or&ador ideado
principal&ente con la 0inalidad de proporcionar un punto neutro a e0ectos de
puesta a tierra. Puede ser una unidad de dos devanados con el devanado
secundario conectado en tri7n2ulo 3 el devanado pri&ario conectado en estrella1ue proporciona el neutro a e0ectos de puesta a tierra o puede ser un
autotrans0or&ador tri07sico de un solo devanado con devanados en estrella
interconectada6 o sea en zi2za2.
Transformadores m$iles
Trans0or&adores &óviles 3 subestaciones &óviles. Los trans0or&adores o
autotrans0or&adores &óviles est7n &ontados nor&al&ente sobre se&irre&ol1ues
3 llevan incorporados pararra3os 3 seccionadores separadores. Una subestación
&óvil tiene6 ade&7s6 a para&enta 3 e1uipo de &edida 3 de protección. La unidad
se desplaza por carretera arrastrada por tractores. Los re2la&entos estatales 3
0ederales sobre transporte por carretera li&itan el peso 3 ta&a;o &78i&os. Las
unidades &óviles se usan para restablecer el servicio el/ctrico en e&er2encias6
para per&itir el &anteni&iento sin interrupción de servicio6 para proporcionar
servicio durante las construcciones i&portantes 3 para reducir las inversiones en el
siste&a.
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La unidad &óvil est7 pro3ectada de &anera 1ue constitu3e una unidad
co&pacta de aplicación &últiple 1ue proporciona la &78i&a potencia en V$6 para
el peso ad&isible.
Transformadores para radio
Trans0or&adores de ener25a. La 0inalidad del trans0or&ador de ener25a en
las aplicaciones de los radiorreceptores consiste en variar la tensión de la red
do&/stica a un nivel tal 1ue6 cuando se apli1ue a una v7lvula de vac5o o a un
recti0icador de se&iconductores C3a sea de &edia onda o de onda co&pletaD 3
est/ adecuada&ente 0iltrada6 pueda usarse para ali&entar las tensiones 3
corrientes de polarización para los dispositivos activos Cv7lvulas6 transistores6 etc.Dde la radio. El trans0or&ador de ener25a ta&bi/n puede usarse para ca&biar la
tensión de la red a un valor adecuado para los 0ila&entos de las v7lvulas o
l7¶s 1ue pueda :aber en la radio.
Transformadores de frecuencias de audio<
Pueden e&plearse tres tipos de trans0or&adores de 0recuencias de audio
en los receptores de radio) de entrada6 de etapas inter&edias 3 de salida. En el
receptor nor&al sólo se usa el trans0or&ador de salida. El acopla&iento entre
etapas de a&pli0icación se consi2ue &ediante i&pedancias co&unes a los
circuitos de entrada 3 salida de las etapas de a&pli0icación.
Transformadores de entrada<
!uncionan entre la 0uente de tensión de c.a. C&7s co&ún&ente el últi&o
a&pli0icador de 0recuencia inter&edia en una radioD 3 la pri&era v7lvula de vac5o o
transistor de a&pli0icación del a&pli0icador de audio. La relación de espiras para
este trans0or&ador viene deter&inada por la tensión nor&al aplicada sobre el
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pri&ario 3 el valor deseado de tensión 1ue debe aplicarse a la re=illa de la pri&era
v7lvula o a la base del pri&er transistor.
Transformadores de etapas intermedias
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deter&inada por las tensiones deseadasD6 pero presentan tres di0erencias
i&portantes. (o&o se :a &encionado anterior&ente6 traba=an con 0recuencias
&u3 superiores. $de&7s6 operan con potencias considerable&ente &enores 1ue
los trans0or&adores de audio. !inal&ente6 uno o a&bos devanados de un
trans0or&ador de radio0recuencia a &enudo est7n s:untados &ediante un
condensador6 de &anera 1ue se 0or&a un circuito sintonizado 1ue atenúa todas
las 0recuencias &enos la deseada.
Transformadores para rectificadores
Los trans0or&adores para recti0icadores su&inistran ener25a a los
recti0icadores a la tensión de entrada de c.a. re1uerida para la tensión de salida dec.c. deseado. Est7n construidos en ta&a;os 1ue lle2an :asta los F V$ 3 a
veces superiores. La tensión del secundario 2eneral&ente es ba=a6 variando desde
&enos de F V6 para al2unos procesos electrol5ticos6 :asta V para otras
aplicaciones. La corriente secundaria 2eneral&ente es elevada 3 puede alcanzar
&uc:os &iles de a&peres.
Pueden usarse cone8iones de trans0or&ador 1ue producen des0ases para
conse2uir * 0ases6 *+ o incluso &7s6 a 0in de reducir los ar&ónicos de la corriente
en la entrada de c.a. Pueden usarse trans0or&adores au8iliares o cone8iones
entre los devanados de 0ase de los propios trans0or&adores del recti0icador.
(uando se usan dos devanados secundarios Cco&o en el circuito en doble
estrellaD debe :aber la &is&a i&pedancia entre el pri&ario 3 cada devanado del
secundario6 para obtener 7n2ulos de con&utación 3 tensiones de c.c. i2uales en
los dos circuitos del secundario.
Transformadores especiales
Los trans0or&adores especiales de aplicación 2eneral son trans0or&adores
de distribución de tipo seco 1ue 2eneral&ente se usan con los pri&arios
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conectados a los circuitos de distribución de ba=a tensión6 para ali&entar car2as
de alu&brado 3 pe1ue;as car2as a tensiones todav5a &7s ba=as. E8isten
trans0or&adores para tensiones del pri&ario de6 *6 *+6 +, 3 - V6 con
potencias no&inales co&prendidas entre *F V$ 3 F V$6 a - Kz.
Los trans0or&adores de control son trans0or&adores de aisla&iento de
tensión constante 3 tipo seco. "eneral&ente se usan con los devanados pri&arios
conectados a circuitos de distribución de ba=a tensión de - V o &enos. La
elección adecuada de un trans0or&ador de control 0acilitar7 la ali&entación con la
potencia correcta a tensión reducida para car2as de alu&brado 3 de control :asta
*F V$.
Los trans0or&adores para &71uinas :erra&ientas son si&ilares a los
trans0or&adores de control con capacidades de :asta F V$ para alu&brado
localizado 3 para dispositivos de control de &71uinas tales co&o solenoides6
contactores6 rel/s6 tanto sobre :erra&ientas port7tiles co&o 0i=as. Principal&ente
se usan para proporcionar salidas de * V a partir de rel/s de *+ a +, V a -
Kz.Ta&bi/n e8isten para 0unciona&iento a distintas tensiones con *F 3 F Kz.
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Los trans0or&adores de clase * son trans0or&adores de aisla&iento de tipo
seco adecuados para usar en los circuitos de clase * del National Electrical (ode.
Estos trans0or&adores se usan 2eneral&ente en con#trol re&oto6 en
ali&entación de pe1ue;as potencias 3 en los circuitos de se;al para el
acciona&iento de ti&bres6 ca&pa;as6 controles de :ornos6 v7lvulas6 rel/s6
solenoides 3 si&ilares. on unidades con el pri&ario a * V tanto del tipo
li&itador de ener25a co&o del tipo no li&itador.
Los trans0or&adores para se;alización son trans0or&adores de aisla&iento6
reductores6 de tensión constante 3 tipo seco6 1ue 2eneral&ente se usan con sus
devanados pri&arios conectados o circuitos de distribución de ba=a tensión para
ali&entar siste&as de se;alización no su=etos a las li&itaciones de los circuitos de
clase *. E8isten para circuitos de * o de *+ V. Llevan una selección de
tensiones de salida de +6 ,6 *6 -6 * o *+ V6 conectando adecuada&ente los
cuatro ter&inales de salida. E8isten unidades de :asta V$.
Los trans0or&adores para tubos lu&iniscentes6 para su&inistrar ener25a a
anuncios de neón o de otros 2ases6 se 0abrican en ta&a;os 1ue co&prenden
desde los F a los -F V$. Las 2a&as de tensiones en el secundario est7n
co&prendidas entre * 3 F V. La tensión depende de la lon2itud del tubo
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1ue 0or&a el circuito< es decir6 cuanto &a3or sea la lon2itud del tubo6 &a3or
tensión se necesita.
La corriente su&inistrada por los trans0or&adores est7 co&prendida entre , 3
*
&$.
Los trans0or&adores para i2nición son trans0or&adores elevadores de tipo
seco6 de alta reactancia6 usa#dos para el encendido de los 1ue&adores de 2as o
de 0ueloil do&/sticos. Tales trans0or&adores est7n li&itados a las tensiones
pri&arias de * o *+ V. Las tensiones secundarias est7n li&itadas a F + V 3nor&al&ente la 2a&a va desde los - a los + V. La 2a&a de corrientes
no&inales en el secundario va desde * a *, &$ 3 la de potencias de + a +
V$.
Los trans0or&adores para =u2uetes son trans0or&adores reductores6 del tipo
secundario de ba=a tensión6 cu3a principal 0inalidad es su&inistrar corriente a
=u2uetes accionados el/ctrica&ente. Nor&al&ente son port7tiles 36 debido a su
uso previsto6 se pone una especial atención en su construcción en lo relativo a
se2uridad 3 a eli&inación del peli2ro de incendio< la entrada al devanado pri&ario
debe estar li&itada por construcción a -- I6 incluso cuando el devanado del
secundario est/ cortocircuitado6 condición 1ue debe ser soportada sin crear
peli2ro de incendio.
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Tales trans0or&adores no est7n autorizados para tensiones del pri&ario
superiores a F V 3 las tensiones del secundario no pueden ser superiores a
V entre dos ter&inales de salida cual1uiera.
Transformadores para ensa%os
Los trans0or&adores para ensa3os6 usados para realizar pruebas de
tensiones elevadas a ba=a 0recuencia6 :an sido desarrollados para tensiones
superiores6 para :acer posible el estudio de aplicaciones de tensiones de
transporte cada vez &a3ores. $ &enudo se necesitan tensiones de F o
&7s volts. e :an construido unidades para QV respecto a tierra6 pero
nor&al&ente resulta &7s econó&ico obtener tales tensiones conectando dos o&7s unidades en cascadaS o en cadenaS. Los trans0or&adores para ensa3o6
nor&al&ente est7n pro3ectados para aplicaciones de corta duración. in
e&bar2o6 para aplicaciones especiales6 puede re1uerirse una potencia de varios
&iles de V$ 3 el tie&po de aplicación puede ser continuo.
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)eneradores eléctricos simples
El t/r&ino si&ple6 tal co&o se aplica a1u56 se re0iere principal&ente a la
0alta de partes &óviles6 pues los principios de operación de un 2enerador si&ple
son a veces bastante co&ple=os. La producción de electricidad est7tica :a sido 3a
discutida. Este &anual trata de una serie de procedi&ientos para crear un 0lu=o de
electrones6 al2unos co&ercial&ente e8plotables 3 otros todav5a en etapa de
desarrollo. El pri&ero 3 :asta a:ora6 el &7s pr7ctico de ellos6 utiliza las reacciones
1u5&icas.
Pila oltaica elemental
La invención de la pila voltaica puso al :o&bre en &arc:a :acia el
conoci&iento de la electricidad. El t/r&ino voltaico procede del no&bre del
cient50ico italiano $le=andro Volta6 1ue 0ue el pri&ero 1ue inventó una pila de este
tipo. B7sica&ente una pila voltaica consta de dos &etales distintos su&er2idos enuna solución 1u5&ica lla&ada electrolito. La 0i2ura representa una de estas
unidades.
Una vasi=a de vidrio contiene cierta cantidad de electrolito6 en este caso
7cido sul0úrico diluido con a2ua. El 7cido sul0úrico est7 co&puesto de azu0re6
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:idró2eno 3 o852eno 3 1u5&ica&ente se representa por K* @+. El ele&ento
positivo CD de la pila est7 0or&ado por cobre 3 se lla&a 7nodo. El ne2ativo CD6
0or&ado por zinc6 se lla&a c7todo. (uando se conecta el circuito entre a&bos
ele&entos o placas6 la corriente 0lu3e.
Principios de la pila elemental
El electrolito e8trae electrones de la placa positiva 3 deposita electrones
sobre la placa ne2ativa durante todo el tie&po de 0unciona&iento de la pila. El
7cido se disocia 1u5&ica&ente en dos tipos de part5culas ató&icas car2adas o
iones6 uno positivo 3 otro ne2ativo.
El electrolito co&ienza a actuar sobre las placas tan pronto co&o los
&etales se sitúan en la solución. Pero esta acción cesa r7pida&ente 3 nada &7s
ocurre :asta 1ue un ala&bre se conecta de un electrodo a otro co&o indica la
0i2ura. Entonces las car2as ne2ativas de la placa de zinc repelen los electrones
:acia el ala&bre 3 estos electrones libres circulan por el conductor 2racias a las
0uerzas atractivas de la placa de cobre 1ue est7 7vida de electrones. Entretanto6
los iones del electrolito se activan de nuevo e8tra3endo electrones de la placapositiva 3 depositando electrones sobre la placa ne2ativa.
$un1ue ello representa una i&a2en &u3 si&pli0icada del proceso real6 la
operación puede considerarse co&o una trans0erencia de electrones de la placa
positiva directa&ente a la ne2ativa dentro de la pila 3 una trans0erencia de
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electrones de la placa ne2ativa a la positiva por &edio del conductor e8terno6
to&ando parte en esta acción una cantidad enor&e de &ol/culas.
(aracter5sticas operativas de la pila ele&ental El volta=e o tensión de esta
pila si&ple es apro8i&ada&ente de voltio. Este volta=e no puede elevarseau&entado el ta&a;o de las placas o la cantidad de electrolito. Las pilas voltaicas
pueden construirse con &etales distintos al cobre 3 zinc. $l2unos de ellos 0or&an
pares 1ue tienen un volta=e superior al del cobre 3 zinc6 &ientras otros presentan
un volta=e in0erior. En todo caso6 el volta=e establecido por cada par es una
cantidad 0i=a 1ue representa la 0uerza electro&otriz de la pila.
Principio del acumulador<
En principio6 un acu&ulador es e8acta&ente i2ual a una pila. Utiliza
electrodos Cplacas de &ateriales di0erentesD 3 un electrolito 1ue transporta
electrones de la placa positiva a la ne2ativa. La di0erencia esencial se encuentra
en los electrodos. El electrodo de cobre positivo CD de la pila continúa siendo de
cobre durante toda la vida de la pila 3 el electrodo de zinc ne2ativo CD si2ue
siendo zinc6 aun1ue debe ree&plazarse de vez en cuando6 3a 1ue se disuelve.
En el acu&ulador el electrodo positivo CD se trans0or&a en un &etal al2o
distinto durante la descar2a 3 la placa ne2ativa CD ta&bi/n ca&bia de naturaleza.
Una vez descar2ado6 las placas pueden restaurarse a su condición ori2inal
&ediante una corriente enviada a trav/s de la pila en dirección opuesta. Este
proceso constitu3e la car2a del acu&ulador. Los tres tipos &7s conocidos son el
acu&ulador de plo&o6 el de :ierro#n51uel o pila Edison 3 el de n51uel cad&io.
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Descar!a del acumulador de plomo
El acu&ulador de plo&o utiliza 7cido sul0úrico co&o electrolito 3 los
electrodos son co&puestos de plo&o. (uando est7 car2ado6 el electrodo positivo
es peró8ido de plo&o 3 el ne2ativo6 plo&o puro.
(uando el acu&ulador se conecta a una car2a6 la corriente 0lu3e por el
circuito 3 tienen lu2ar ca&bios 1u5&icos en el &is&o. El electrodo positivo 1ue
ori2inal&ente estaba co&puesto de peró8ido de plo&o CPb*D ca&bia a sul0ato de
plo&o CPb@+D. Por otra parte6 el electrodo ne2ativo ca&bia de plo&o puro CPbD a
sul0ato de plo&o. el electrolito se trans0or&a 2radual&ente de 7cido sul0úrico
CK*@+D en a2ua CK*D. En este proceso el electrodo ne2ativo cede electrones 3
el electrodo positivo absorbe electrones.
(ar2a del acu&ulador de plo&o. En la 0i2ura el acu&ulador descar2ado se
:a conectado a un 2enerador. La corriente 0lu3e a:ora a trav/s del circuito en
dirección opuesta al de la descar2a6 pasando del 2enerador a la placa ne2ativa 3 a
trav/s del electrolito l51uido alcanza la placa positiva 3 por tanto6 el ter&inal
positivo del 2enerador.
$ &edida 1ue la corriente 0lu3e a trav/s del acu&ulador tienen lu2ar de
nuevo ca&bios 1u5&icos 1ue dan lu2ar a un proceso opuesto al 1ue tiene lu2ar
durante la descar2a. Los electrones son 0orzados sobre la placa ne2ativa por el
2enerador 3 e8tra5dos del electrodo positivo. En este proceso la placa ne2ativa
ca&bia de sul0ato de plo&o CPb@+D a plo&o puro CPbD. $l &is&o tie&po la placa
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positiva ca&bia de sul0ato de plo&o CPb@6D a peró8ido de plo&o CPb*D 3 el
electrolito vuelve a su estado ori2inal de 7cido CK* @+D.
'cumulador comercial<
El acu&ulador co&ercial posee cierto nú&ero de placas positivas 3
ne2ativas distribuidas en dos 2rupos 5nti&a&ente entrelazadas. La disposición es
de tal 0or&a 1ue una placa ne2ativa se encuentra a a&bos lados de una placa
positiva6 3 las dos series sin posibilidad de contacto 2racias a l7&inas de &adera
del2ada o de cauc:o duro lla&adas separadores. El nú&ero de placas ne2ativas
es superior en una unidad al de placas positivas.
En un &odelo las super0icies de a&bas placas positivas 3 ne2ativas est7n
aco&odadas con un instru&ento especial con el 0in de e8poner una &a3or
super0icie al electrolito. @tros acu&uladores utilizan este tipo de placa ne2ativa6
pero e&plean una unidad positiva 1ue tiene cintas de plo&o dispuestas en
a2u=eros de una re=illa &et7lica. La bater5a de los auto&óviles utiliza una placa tipo
re=illa6 en la cual los espacios :uecos est7n llenos de una pasta de plo&o blando
1ue es al2o porosa. El ob=etivo de todos estos tipos es la obtención de la &a3or
cantidad de 7rea de traba=o para el electrolito.
$l cabo de cierto tie&po de operación el &aterial 1ue se desprende de las
placas se reco2e en el 0ondo del acu&ulador co&o sedi&ento6 de tal 0or&a 1ue
0or&a una cone8ión entre las placas positivas 3 ne2ativas. Por esta razón el
con=unto de las placas est7 elevado respecto al 0ondo. Los vasos de los
acu&uladores co&erciales son de vidrio< en aplicaciones port7tiles6 co&o en los
auto&óviles6 son de cauc:o duro.
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Caracter#sticas de operaci$n del acumulador de plomo<
El volta=e del acu&ulador de plo&o es apro8i&ada&ente de * V6 al2o &7s
cuando est7 total&ente car2ado 3 al2o &enos cuando est7 descar2ado. El estado
de car2a del acu&ulador no se =uz2a6 sin e&bar2o6 por el volta=e6 pues /ste no es
un buen indicador. El &e=or &/todo es co&probar la densidad del electrolito. Por
densidad se entiende el peso del l51uido6 en co¶ción con el peso de un
volu&en i2ual de a2ua. (uando el electrolito cede su contenido de sul0ato a las
placas del acu&ulador en descar2a su densidad dis&inu3e. No es necesario pesar el l51uido para deter&inar su valor. En su lu2ar se utiliza un aparato lla&ado
dens5&etro o :idró&etro.
El :idró&etro consta de un bulbo de vidrio lleno de aire con un lastre de
plo&o en el 0ondo. ituado en el electrolito del acu&ulador se :unde :asta una
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distancia 1ue depende de la densidad del l51uido. El valor &arcado en un
acu&ulador plena&ente car2ado ser76 probable#&ente6 *AF. i el acu&ulador
est7 total&ente descar2ado &arcar7 apro8i&ada&ente F. Nor&al&ente el
:idró&etro se sitúa en el interior de una =erin2a6 para reco2er en ella cierta
cantidad de electrolito.
La lectura as5 obtenida se lla&a densidad del electrolito 3 o0rece una
indicación e8acta del estado 2eneral de car2a del acu&ulador6 pues su densidad
ca&bia lenta&ente entre los estados de car2a 3 descar2a. (uando la densidad
&edida lle2a a un valor tan ba=o co&o F no con#viene descar2ar &7s el
acu&ulador6 pues ello dar5a lu2ar a una sul0atación per&anente de las placas6 es
decir6 el sul0ato de plo&o se :ace cristalino 3 de=a de ser 1u5&ica&ente activo.
Capacidad del acumulador<
La car2a el/ctrica 1ue puede su&inistrar un acu&ulador se e8presa en
a&perios#:ora. Un acu&ulador de $#:ora su&inistrar7 *6F $ durante , :
C*6F W ,O D. Por tanto6 un a&perio#:ora es si&ple&ente $ W :6 o 4* $ W *
:. Los acu&uladores nor&al&ente se valoran sobre una base de , :oras. $s56 un
acu&ulador de * $#: su&inistrar5a una corriente constante de *F $ durante , :.
Esta propiedad del acu&ulador de su&inistrar electricidad constitu3e sucapacidad.
Bater#as de acumuladores.
Nor&al&ente los acu&uladores no se utilizan solos6 sino reunidos en
bater5as 1ue constan de dos o &7s unidades. La bater5a del auto&óvil de - V
consta de tres acu&uladores separados conectados en serie. La bater5a de * V
est7 0or&ada por - unidades en serie. En las aplicaciones co&erciales donde se
re1uieren 0uentes de ener25a constante se a2rupan en bater5as de F o &7s
acu&uladores conectados en serie.
)eneradores de corriente contin"a<
Efecto de las l#neas ma!néticas so.re un conductor m$il
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Las l5neas de 0uerza &a2n/tica son una 0or&a de &ani0estación de la
ener25a. Pueden actuar sobre las sustancias &et7licas de &odo 1ue liberan
electrones de las órbitas planetarias cuando e8iste &ovi&iento relativo. Por
e=e&plo6 si un ala&bre de cobre se &ueve a trav/s del ca&po &a2n/tico
establecido por el polo N6 se liberan electrones 3 se produce un 0lu=o de corriente.
i los e8tre&os del ala&bre est7n conectados entre s5 0or&ando un circuito
co&pleto6 la dirección del 0lu=o es tal 1ue se 0or&an c5rculos &a2n/ticos alrededor
del conductor6 en este caso en el sentido contrario a las a2u=as del relo=.
9os :ec:os deben observarse a1u5. En pri&er lu2ar la dirección de los
c5rculos &a2n/ticos de 0uerza es :acia aba=o desde la iz1uierda del conductor
indicando las 0lec:as la &is&a dirección 1ue las l5neas de 0uerza establecidas por
el polo N. Por tanto estos c5rculos &a2n/ticos tienden a a2ruparse en el espacio
3a ocupado por las l5neas procedentes de N. El se2undo punto es la e8istencia de
repulsión &utua entre las l5neas &a2n/ticas 1ue 0lu3en en la &is&a dirección6 de
i2ual &odo 1ue ocurre entre las car2as de i2ual si2no de la electricidad est7tica.
Las l5neas N resisten as5 la intrusión de las l5neas 1ue rodean el conductor
tratando de repelerlas 3 e&pu=an el conductor :acia arriba6 lo cual e8i2e una
0uerza 05sica 1ue venza esta resistencia &a2n/tica en tanto el conductor est7 en
&ovi&iento. (uando el conductor detiene su &ovi&iento6 la 0uerza de resistencia
se e8tin2ue6 pues los electrones de=an de estar libres en el conductor 3 los c5rculos
de 0uerza de=an de e8istir.
La dirección de la corriente en el conductor puede deter&inarse por &edio
de la re2la de la &ano iz1uierda e8puesta anterior&ente. Puede verse 1ue la
corriente tiende a 0luir :acia aba=o6 o sea X:acia el papelX.
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Inersi$n de la direcci$n del moimiento
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9irección de la corriente. La dirección de la corriente en la espira tiene
sentido contrario al de las a2u=as del relo= circulando de detr7s :acia delante en la
porción ne2ra 3 de delante :acia detr7s en la porción blanca.
Un cuarto de vuelta &7s tarde la espira to&a la si2uiente posición) Los
conductores de la espira no cortan 3a las l5neas de 0uerza procedentes de los
polos &a2n/ticos6 sino 1ue son paralelos a las &is&as no en2endrando entre
ellos volta=e al2uno. Por tanto6 la corriente en este instante6 es cero.
@tro cuarto de vuelta6 3 la espira to&an una posición se&e=ante a la inicial6
pero interca&biadas las posiciones blanca 3 ne2ra de los conductores6 de tal&odo 1ue la dirección de la corriente en los conductores blanca 3 ne2ro se :a
invertido.
O.tenci$n de corriente a partir del !enerador elemental
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La electricidad inducida en una espira cerrada no tendr5a nin2ún ob=etivo de
utilidad. En la pró8i&a 0i2ura se &uestra un &/todo de obtención de corriente. Un
e8tre&o de cada conductor se :a conectado a un anillo de latón o cobre 0i=os al e=e
de 2iro de la espira de &odo 1ue 2iran con el e=e cuando /ste 2ira. Estos anillos6
1ue 0or&an a:ora los ter&inales de los conductores de la espira se deno&inan
anillos colectores.
Los anillos colectores est7n en contacto con dos piezas estacionarias de
latón lla&adas escobillas. (uando la espira 3 los anillos colectores 2iran6 est7n
sie&pre en contacto con las escobillas6 las cuales est7n conectadas a la car2a. En
el instante indicado en la !i2ura C$D la corriente 0lu3e en el conductor blanco de
detr7s :acia adelante6 lle2a al anillo colector 3 por la escobilla circula por la
car2a. Lue2o re2resa por la escobilla * 3 el anillo colector * :acia el conductor
ne2ro de la espira co&pletando el circuito.
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Un cuarto de vuelta &7s tarde cuando la es