07.03 Equipos eléctricos

En esta tercera parte del módulo hablaremos de los diferentes equipos eléctricos.

El motor eléctrico convierte la energía eléctrica en formas giratorias de energía mecánica que se utiliza para conducir bombas, compresores, ventiladores, etc. en la planta. Los principales componentes del motor son estator, rotor, rodamientos, ventilador y caja del terminal. El estator es el cuerpo principal del motor y permanece estacionario cuando el motor funciona. El estator contiene la bobina, el montaje del motor, la carcasa del rodamiento y sostiene la caja del terminal, la cubierta del ventilador y el bastidor de la base. El rotor es la parte interior del motor y gira cuando el motor funciona. El rotor contiene la bobina y el eje. El rotor está unido al estator con rodamientos. El ventilador del motor se utiliza para enfriar el motor cuando se ejecuta y se fija a un extremo del rotor. La caja de bornes se encuentra en la parte superior o en un lado del estator. El cable de alimentación del motor está conectado dentro de la caja de bornes. En una planta, más del 90% de las cargas eléctricas son motores
El motor se clasifica en función de diversos criterios como sistema eléctrico, tipo de montaje, teoría de funcionamiento, tipo de rotor, etc.
●Tipo de motor basado en sistema eléctrico. Basados en el sistema eléctrico, los motores se clasifican como motor de alterna y motor de continua.
○Motor de CA: El motor de alterna es accionado por un sistema alterno. El motor puede ser de una sola fase o de tres fases dependiendo de la necesidad del sistema de suministro eléctrico. Dentro de este tipo tenemos los siguientes tipos de motores:
■Monofásico: El motor de CA monofásico es accionado por una sola fase. El motor monofásico no produce par de arranque y, por lo tanto, requiere el condensador de arranque en uno de sus bobinados para producir el par de arranque dividiendo la diferencia de fase entre sus bobinados.
■Trifásico: El motor de CA de tres fases se clasifica además como motor de inducción, motor síncrono y motor de anillo deslizante. La mayoría de los motores utilizados en la planta son motores de inducción de tres fases.
○Motor de CC: El motor de CC es accionado por el sistema continuo. El motor de continua es más complicado que el motor de alterna y apenas se utiliza en la planta.
●Tipo de motor basado en el montaje: Según el tipo de montaje, los motores se clasifican como motor montado en el pie y motor vertical.
○Motor montado en el pie: El motor montado en el pie se monta horizontalmente y el rotor permanece en posición horizontal. Este es el tipo común de motor que se encuentra en la planta.
○Motor vertical: El motor vertical se monta verticalmente y el rotor permanece en posición vertical. El motor vertical debe tener un cojinete de empuje para sujetar el rotor verticalmente dentro del estator.

VFD corresponde a las siglas en inglés de unidad de frecuencia variable. Es un equipo electrónico de potencia utilizado para controlar las revoluciones por minuto del motor y reducir la corriente de arranque del motor. Usando esta unidad se cambia la frecuencia de la potencia de entrada del motor y, por lo tanto, se controlan las revoluciones del motor. Esta unidad es una combinación de rectificador e inversor.
El arrancador suave es un dispositivo controlado electrónicamente que reduce la corriente de arranque de un motor. Inicialmente se pone en serie el circuito de arranque del motor, pero después de que se completa el período de inicio, se pasa por alto. Se utiliza principalmente para limitar la corriente de arranque del motor. Sin embargo, el arrancador suave en sí contiene la capacidad de protección del motor y, por lo tanto, no se requiere un relé de protección del motor separado. También se utiliza para controlar el arranque/parada del motor.

En el calentador eléctrico convierte la energía eléctrica en energía térmica. En la planta de proceso, la mayoría de las veces, se utilizan otras fuentes de calor, pero en algunos casos también se utiliza calentador eléctrico. Los calentadores eléctricos pueden ser de tres fases o monofásicos.

La iluminación es otra carga eléctrica importante en la planta. Casi el 10% de las cargas eléctricas de la planta se utilizan para la iluminación. Todas las cargas de iluminación son de una sola fase alterna que se suministra desde el panel de distribución de iluminación.

El transformador es el equipo eléctrico que convierte un nivel de voltaje a otro nivel en el sistema de alterna. No hay transformador utilizado en sistemas continuos. Los transformadores pueden ser de tres fases o de una sola fase. Los transformadores que se utilizan en el sistema de transmisión y distribución eléctrica para subir o bajar el nivel de tensión se denominan transformadores de potencia. El transformador tiene dos tipos de terminales: terminales de entrada (o primarios) y terminales de salida (o secundarios).